2020年初，一場以新基建之名的數字基礎設施建設熱潮，讓國人爲之興奮。所謂“新基建”也稱爲新型基礎設施，主要是指融合了雲計算、大數據、人工智能等新興數字技術的城市基礎設施，2020年4月中央明確“新基建”範圍，包括5G建設、大數據中心、人工智能等七大領域。新基建之所以重要，還在於它承擔了推動傳統基礎設施向新型基礎設施轉型的歷史重任，這在十三五與十四五之交具有格外重要的意義。
針對新基建以及大數據中心等具體的數字基礎設施，浪潮作爲國內老牌技術廠商以及全球第二大服務器廠商，在2020年4月提出了“智算中心”的概念，爲大規模數據中心的演進指明瞭方向。如果說大規模數據中心強調的是算力、性能、可靠性等，那麼智算中心更多強調的是算力的集約化，包括各種異構計算的整合以及雲、大數據、人工智能等平臺的協同打通。開放標準、集約高效、普適普惠，是智算中心的基本特徵。
從大規模數據中心到智算中心，其核心“操作系統”又將迎來怎樣的變化？2020年11月25日，浪潮在2020雲海創新論壇（IIF2020）上發佈了智算中心操作系統，向外界展示了對智算中心操作系統的構想及落地實踐——雲海OS完成了全球最大規模OpenStack單一集羣1000節點的雲數智融合實踐。
（浪潮信息副總裁張東）
潮信息副總裁張東表示，浪潮雲海OS以開源開放技術爲基礎、以新時期用戶需求爲出發點，不斷進化成爲開放、融合、敏捷、智能的操作系統，滿足新基建時代智算中心的要求，奠定了政企數字化轉型“雲數智”融合的基礎，是智算中心的中樞。
浪潮雲海OS經歷了從虛擬化管理到雲數據中心操作系統的演變，如今又進化爲智算中心操作系統，而其底座仍然是開源技術及工業標準硬件，從而滿足開放標準、普適普惠、集約高效的要求。
突破OpenStack大規模單一集羣
在11月25日舉辦的浪潮雲海創新論壇2020上，浪潮雲海發佈了全球最大規模OpenStack單一集羣達1000節點的雲數智融合實踐。浪潮雲海在2019年就完成了單一集羣500節點的測試，是當時基於OpenStack Rocky版本的全球最大規模單一集羣實踐。本次1000節點大規模測試，在規模、場景、性能等方面進行了全面突破，完成了從500節點到1000節點的升級，還刷新了今年4月雲海OS所取得的SPEC Cloud IaaS 測試紀錄，實現了量變到質變的躍遷。
中國信通院全程參與了兩次集羣的測試。中國信通院雲大所副所長慄蔚表示，OpenStack是當前主流的雲架構開源項目，逐漸成爲高速發展企業和成熟企業基礎IT架構的首選解決方案之一。OpenStack在小規模部署時，其性能和穩定性較爲穩定，開源特性和良好的社區支持也爲小規模部署提供了技術參考。隨着企業探索的不斷深入，大規模應用的需求越發迫切，OpenStack大規模雲集羣有待突破。
作爲全球頂級的開源項目之一，OpenStack已經走過了十年的歷程，成爲私有云的產業事實標準以及部分公有云的“底座”，是當前全球部署最爲廣泛的開源雲軟件。截止2020年，OpenStack發佈了22個版本，社區裏有超過40個項目，全球有超過1000萬的基於OpenStack的計算核心，在全球187個國家和地區有數十萬成員。今年10月，OpenStack基金會演進成爲Open Infrastructure Foundation開源基礎設施基金會，凸顯了融合人工智能、5G、大數據、邊緣計算等新型工作負載的定位。
一方面，OpenStack可以納管和支持融合的工作負載越來越多；另一方面，由於開源技術和複雜組件帶來的侷限性，導致當達到一定規模時，系統的運維難度陡增、併發性能降低，而通過對系統的合理優化方能滿足大規模節點部署的應用場景，保證系統的正常穩定運行，這就是浪潮雲海OpenStack大規模單一集羣測試的意義所在。
更大、更全、更高
浪潮在多年雲平臺建設的探索中發現，大型用戶的雲平臺實踐普遍面臨大規模的挑戰。隨着內外部用戶數量的增長，單一應用和服務的規模變得愈發龐大，需要同時部署數百甚至數千臺虛擬機。如果使用多個小規模集羣構建雲平臺，應用和服務的跨集羣部署、管理、升級會變得異常困難甚至無法實現，因此對單一集羣的規模產生了強烈的需求。
針對大型用戶對大規模雲平臺單一集羣的需求，浪潮雲海團隊在中國信通院的見證下開展了OpenStack大規模單一集羣的測試。浪潮雲計算與大數據產品線首席架構師亓開元表示，從2019年的OpenStack單一集羣500節點到今年的1000節點，不僅僅是更大規模的單一集羣，今年還加入了大數據和人工智能，測試集羣支撐的業務更全，整體系統達到的更高性能。
本次測試，浪潮雲海團隊在短短3天內完成了1000臺服務器部署，支撐傳統業務、雲原生業務、大數據業務、人工智能應用等，並刷新了SPEC Cloud基準測試世界紀錄：OpenStack實現3000個虛擬機高併發創建，密度可達5萬，30分鐘內完成百節點裸機發放；容器實現1000節點管理，3萬 POD併發創建，20萬POD管理，10萬應用管理；存儲實現240節點管理，10萬卷分佈式存儲，單節點1萬IOPS，單集羣240萬IOPS；SDN實現2到7層網絡10萬臺虛擬機統一管理配置，流量靈活調度。
亓開元強調，浪潮公司大力支持OpenStack大規模單一集羣的測試，僅本次測試用的1000臺服務器的成本就高達上億，是直接從生產線拉下來後送入老化線，其目標就是向用戶展示浪潮的交鑰匙工程能力。換言之，本次所測試實現的1000臺OpenStack大規模單一集羣，同樣的方案可以直接部署到用戶的數據中心，馬上就可獲得本次測試所實現的各種極致性能，例如金融和電信等行業都對1000節點單一集羣有着實際需求，因此1000節點單一集羣相應就極具行業參考規範價值。
而在1000節點之後，下一個測試規模是什麼？亓開元介紹，實際上在本次測試中也進行了1000節點集羣的多集羣連接測試，未來可以通過多集羣方式擴大到上萬節點，滿足用戶更大規模數據中心的未來需求。
從雲數據中心到智算中心
作爲OpenStack社區的重要成員之一，浪潮早在2015年就開始圍繞“開放、融合、敏捷”的理念，以OpenStack爲核心構建數據中心操作系統，通過敏捷開發的模式實現了虛擬、裸機、容器的統一管理及增強。尤其是在高性能、高效率、高可用、資源融合、多雲融合、雲數智融合以及智能運維、智能服務等方面持續進行優化創新，在開源版本基礎上融入了大量企業級增強和優化，打造了雲數智堅實的底座。
實際上，對於雲計算、大數據和人工智能計算來說，這是三種不同形態的計算方式，對於計算資源的要求和調度等有着各自的要求，那麼作爲智算中心操作系統又是如何實現雲數智融合的呢？這首先就需要對雲計算、大數據和人工智能等開源技術的深入掌握和深度理解，特別是需要掌握OpenStack雲計算“底座”的精深知識以及相關的工程實踐，而這就是1000節點單一集羣測試和實踐的重要價值。
對於浪潮雲海OS來說，不僅強調對OpenStack開源技術的掌握，更強調參與開源社區以及通過自己的實踐來回饋開源社區。例如在OpenStack第21個版本Ussuri和剛發佈的第22個版本Victoria中，浪潮在代碼提交數、完成藍圖數、起草藍圖數、補丁修復數和參與人天數均達到全球前列、中國第一。近年來，浪潮的社區貢獻主要集中在Nova（計算）、Cinder（塊存儲）、Cyborg（加速）、Vitrage（根因分析）、Manila（文件存儲）等核心模塊，並主導完成Nova通過Cyborg管理加速設備的特性、貢獻Inspur GPU、FPGA、NVMe SSD等硬件設備驅動，有效促進了人工智能、邊緣計算等新興領域的發展，今年還發布了Venus智能日誌管理開源項目，與業界共同構建開放統一的智能基礎設施。
而面向雲原生領域、滿足用戶容器化場景需求，浪潮基於微服務思想、以應用爲中心、面向私有云市場打造的企業級容器服務平臺，這就是浪潮雲海容器雲平臺InCloud K8S（簡稱 ICK8S），並於2020年9月發佈了V2.2版本。該版本新增了微服務治理功能，並在應用管理、應用部署、應用中心等方面全面升級，實現針對容器化業務場景的全面覆蓋。例如在最重要的微服務治理方面，ICK8S實現了無侵入式微服務治理——支持全流量治理、鏈路追蹤、灰度發佈等治理服務，治理實現與業務開發的完全解耦，平臺兼容多種微服務框架，已有微服務應用無需額外改造即可平滑遷移。
在面向人工智能和機器學習方面，大數據處理平臺浪潮雲海Insight入選了Forrester發佈中國預測分析和機器學習市場研究報告《Now Tech: Predictive Analytics And Machine Learning In China, Q3 2020》（簡稱PAML），浪潮與百度、阿里雲、騰訊雲等企業入選中國預測分析和機器學習市場第一陣營。浪潮雲海Insight平臺具備數據智能化分析挖掘、多數據源協同計算、大規模集羣一鍵式部署、異構平臺混合部署與資源精細化管理等領先技術特性。
正是有了前期在雲計算、大數據和人工智能等領域的技術佈局，如今浪潮雲海OS纔有可能升級到智算中心操作系統，特別是實踐了1000節點大規模單一融合集羣。浪潮以OpenStack、K8S等開放基礎設施爲底座，融入AIOps和人工智能訓練推理平臺，構建雲數智一體化平臺並提供智能化服務。“智算中心操作系統是智算中心的靈魂，能夠有效聯接下層硬件和上層服務，異構融合多種算力和多元場景，敏捷應對不同智算需求，以智能驅動創新”，浪潮信息副總裁張東就此表示。
總結來說：浪潮雲海OS向智算中心操作系統的升級，是面向未來政企用戶需求而提前進行的佈局。浪潮作爲互聯網市場的第一大服務器廠商，將互聯網對於新興技術的需求以及相應的技術方案沉澱和積累下來，再向傳統政企用戶擴散。無論是雲原生、大數據和人工智能等，真正要全面進入政企應用還要幾年的時間，而浪潮智算中心操作系統不僅爲新基建樹立了新標杆，更是爲十四五的政企數字化轉型立下了新標杆！（文/寧川）