為幫助企業(yè)用好云，華為云又淬煉了哪些黑科技？

8月3日，烏蘭察布市官方消息顯示，華為獨(dú)獲該市1．95億元政務(wù)云大單，服務(wù)期5年。

這則中標(biāo)信息有點(diǎn)耐人尋味。烏蘭察布市地處中溫帶，年平均氣溫一般在0℃～18℃之間，空氣質(zhì)量良好，十分適宜修建大型數(shù)據(jù)中心，因此，阿里云、華為云、百度等云服務(wù)商均在烏蘭察布建設(shè)大型數(shù)據(jù)中心，互聯(lián)網(wǎng)公司如快手等也投資百億在此建設(shè)數(shù)據(jù)中心。換言之，烏蘭察布1．95億元政務(wù)云大單必然競(jìng)爭(zhēng)激烈，且每個(gè)云服務(wù)商都可以理直氣壯地對(duì)當(dāng)?shù)卣f(shuō)，我有技術(shù)有服務(wù)也不缺投資……但該單最終仍花落華為云。2017年才正式進(jìn)軍公有云的華為云，僅僅用了三年時(shí)間就新躍升為中國(guó)公有云市場(chǎng)（IaaS＋PaaS）第三（數(shù)據(jù)來(lái)源：IDC），最重要原因之一就是華為云較好地把握了市場(chǎng)的機(jī)會(huì)，并迅速構(gòu)建了高性能、高可靠和高性價(jià)比的云服務(wù)。但企業(yè)上云大趨勢(shì)還只是開始。

無(wú)論是研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，還是各大云服務(wù)商們的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)，均顯示，當(dāng)下中國(guó)，中大型企業(yè)正在取代小微企業(yè)成為上云的主力，To B成為中國(guó)公有云服務(wù)商們真正決定勝負(fù)的下半場(chǎng)。8月20日，華為云舉辦TechWave云基礎(chǔ)設(shè)施專題日。

專題日上，華為云首次分享承載6．7億用戶的華為終端云服務(wù)“All in HUAWEI CLOUD”實(shí)踐，并詳細(xì)解讀華為云擎天架構(gòu)如何通過(guò)“軟硬協(xié)同”與“邊云協(xié)同”等黑科技，實(shí)現(xiàn)云基礎(chǔ)設(shè)施全面升級(jí)?；谇嫣旒軜?gòu)，華為云還發(fā)布了全球獨(dú)家的KYON云網(wǎng)絡(luò)解決方案、云原生技術(shù)平臺(tái)Vessel、昇騰AI視頻轉(zhuǎn)碼解決方案等全系新品，引領(lǐng)云基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)升級(jí)。

擎天架構(gòu)與“兩個(gè)協(xié)同”一朵服務(wù)于萬(wàn)千客戶的云，必然需要非凡的“筋骨”，擎天架構(gòu)就是華為云的“筋骨”。華為耗時(shí)八年打造了擎天架構(gòu)：2012年啟動(dòng)預(yù)研，2014年構(gòu)建軟硬協(xié)同系統(tǒng)，2017年開始應(yīng)用于華為云，2020年5月才第一次向公眾揭開神秘面紗。華為云擎天架構(gòu)包含管控面“瑤光智慧云腦”和數(shù)據(jù)面“軟硬協(xié)同系統(tǒng)”兩部分，彼此互相配合，帶來(lái)深度軟硬協(xié)同及邊云協(xié)同能力。

華為云基礎(chǔ)服務(wù)CTO李幫清

理解擎天架構(gòu)之前首先需要了解的是，它代表了華為云對(duì)云基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)進(jìn)化方向的預(yù)判。“從技術(shù)角度看，華為云認(rèn)為未來(lái)云基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)應(yīng)圍繞‘軟硬協(xié)同’與‘邊云協(xié)同’進(jìn)行演進(jìn)與升級(jí)，提供更極致的用戶體驗(yàn)。”華為云基礎(chǔ)服務(wù)CTO李幫清解釋道。具體而言，瑤光智慧云腦就像人的大腦，提供管控能力。

云的架構(gòu)中，基礎(chǔ)設(shè)施所有硬件、集群、邊緣站點(diǎn)均需統(tǒng)一調(diào)度管控，而瑤光作為面向云、AI、5G時(shí)代的分布式云操作系統(tǒng)，可以支撐未來(lái)分布式云形態(tài)下超大規(guī)模集群的資源調(diào)度與協(xié)同。更重要的是，瑤光如人腦一般，一方面能發(fā)出指令控制四肢軀體，另一方面也擁有自學(xué)習(xí)、資源畫像及預(yù)測(cè)等AI能力，即控制整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施資源怎么分配給各個(gè)租戶、如何給租戶推薦更適合的算力、資源利用率如何、如果有亞健康應(yīng)該采取怎樣的措施，等等，這些都屬于瑤光負(fù)責(zé)的決策與分析，也是管控面的主要內(nèi)容。

李幫清簡(jiǎn)單總結(jié)了瑤光智慧云腦所擁有的三方面能力：第一，宏觀上負(fù)責(zé)海量站點(diǎn)的全域調(diào)度，并實(shí)現(xiàn)邊云協(xié)同、邊緣自治及服務(wù)的按需調(diào)度；微觀上負(fù)責(zé)例如虛擬機(jī)該從哪個(gè)物理服務(wù)器上面發(fā)放出來(lái)等。這種調(diào)度能力十分關(guān)鍵，決定了客戶的體驗(yàn)還有整個(gè)資源的利用率最優(yōu)。第二，提供每分鐘擴(kuò)容1000臺(tái)虛擬機(jī)、秒級(jí)擴(kuò)容千容器的極致彈性，并通過(guò)資源畫像進(jìn)行預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)供需平衡，保障大規(guī)模批量發(fā)放請(qǐng)求；第三，通過(guò)智能推薦、自學(xué)習(xí)自調(diào)優(yōu)等能力，讓業(yè)務(wù)負(fù)載運(yùn)行在最合適的算力上，并讓客戶上云體驗(yàn)極簡(jiǎn)。擎天數(shù)據(jù)面，即軟硬協(xié)同系統(tǒng)就像我們的手和腳一樣，與智慧云腦各自獨(dú)立又相互配合地完成肢體的各種動(dòng)作。傳統(tǒng)云廠商在基礎(chǔ)設(shè)施層面，或者說(shuō)在每一臺(tái)服務(wù)器上都運(yùn)行著各類負(fù)責(zé)存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、管控等模塊，這一做法的弊端是，它會(huì)消耗主機(jī)CPU資源，一方面會(huì)導(dǎo)致資源無(wú)法全部提供給租戶，另一方面也因共用相同CPU、內(nèi)存、主板而存在一定干擾。

李幫清表示，華為云的做法是，通過(guò)深度的軟硬協(xié)同，用專用硬件擎天卡去承載虛擬化、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等功能，把我們自己的各個(gè)程序卸載到擎天卡里面來(lái)運(yùn)行，把主機(jī)資源全部釋放出來(lái)。映射到產(chǎn)品來(lái)看，華為云所推出的全球獨(dú)家第二代“零損耗”裸金屬容器，就因此帶來(lái)資源和性能的“雙零損耗”，可讓網(wǎng)絡(luò)性能提升40％，客戶成本降低30％。專用硬件之擎天卡正是本次專題日在擎天架構(gòu)介紹里的重點(diǎn)。通過(guò)擎天卡的深度軟硬協(xié)同，華為云實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)O路徑的硬件加速與安全可信，實(shí)現(xiàn)如業(yè)界領(lǐng)先的10μs網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、低至100μs的云存儲(chǔ)時(shí)延等。

“所以不僅僅是拿擎天卡的資源去換主機(jī)資源，核心是通過(guò)深度軟硬協(xié)同能力把一臺(tái)服務(wù)器里面所有資源、性能極致釋放，并提升可靠性及安全可信能力?！崩顜颓褰忉屨f(shuō)。前不久，華為云擎天架構(gòu)調(diào)度算法團(tuán)隊(duì)在GECCO 2020國(guó)際進(jìn)化計(jì)算大賽收獲OCP＆USCP賽道雙榜首。專題日現(xiàn)場(chǎng)華為天才少年林維博也為我們揭秘雙榜首背后復(fù)雜數(shù)學(xué)規(guī)劃求解器、精準(zhǔn)容量預(yù)測(cè)系統(tǒng)、高性能元啟發(fā)式算法等多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù)。

軟硬協(xié)同價(jià)值點(diǎn)全景

KYON：攜網(wǎng)上云本次專題日的另一大亮點(diǎn)是，華為云網(wǎng)絡(luò)域總監(jiān)李義在業(yè)界首次提出了“Keep Your Own Network”的理念，并正式發(fā)布KYON企業(yè)級(jí)云網(wǎng)絡(luò)解決方案。KYON在今年7月憑借數(shù)項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，斬獲“2020可信云技術(shù)最佳實(shí)踐獎(jiǎng)”。該方案聚焦解決上云的復(fù)雜組網(wǎng)問(wèn)題，打造了極簡(jiǎn)的高速上云之路，可以助力企業(yè)極簡(jiǎn)規(guī)劃、敏捷遷移、無(wú)縫融合。

華為云網(wǎng)絡(luò)域總監(jiān)李義

當(dāng)下的本土公有云服務(wù)提供商里，華為云是唯一一家真正在企業(yè)網(wǎng)市場(chǎng)有深厚積累的廠商，IDC數(shù)據(jù)顯示，華為CloudEngine數(shù)據(jù)中心交換機(jī)連續(xù)四年獲得中國(guó)市場(chǎng)份額第一。換言之，基于對(duì)企業(yè)用戶網(wǎng)絡(luò)需求的深刻理解，華為在云網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。而網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題恰恰是企業(yè)上云過(guò)程中所面臨的主要痛點(diǎn)。許多分析報(bào)告均指出，將近有43％的企業(yè)在應(yīng)用過(guò)程中遇到了網(wǎng)絡(luò)連接、網(wǎng)絡(luò)部署復(fù)雜等問(wèn)題?！耙?yàn)樵贑ould1．0時(shí)代上云的主要是互聯(lián)網(wǎng)公司?；ヂ?lián)網(wǎng)公司業(yè)務(wù)流程架構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較標(biāo)準(zhǔn)化，是一個(gè)WEB／APP／DB三層的大型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)訴求就相對(duì)簡(jiǎn)單。但是大型企業(yè)要面對(duì)的問(wèn)題復(fù)雜得多，既要考慮新興業(yè)務(wù)系統(tǒng)上云，也要考慮存量傳統(tǒng)業(yè)務(wù)上云，而且上云的過(guò)程中同時(shí)要考慮線上、線下融合，這樣整個(gè)企業(yè)上云復(fù)雜度會(huì)非常高，我們推出KYON解決方案最核心的目標(biāo)是降低企業(yè)上云的復(fù)雜度。”華為云網(wǎng)絡(luò)域產(chǎn)品總監(jiān)蘇征遠(yuǎn)談到。

KYON里面最核心的詞是Keep，在保持用戶整體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境極簡(jiǎn)上云的同時(shí)，還能更多地用到云上的高階服務(wù)，這是華為云推出KYON當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)的基本初衷。在這樣的理念下，華為云KYON解決了企業(yè)上云過(guò)程中面臨諸多問(wèn)題。例如，大型企業(yè)如大國(guó)企大央企通常既有總部也有諸多分支機(jī)構(gòu)，原先在線下IDC各個(gè)部門都是獨(dú)立規(guī)劃，統(tǒng)一遷移到云上后就存在網(wǎng)段重疊沖突的問(wèn)題。如果全部推倒重新規(guī)劃，這對(duì)企業(yè)來(lái)講是一個(gè)不可承受的負(fù)擔(dān)，而華為云KYON方案非常關(guān)鍵的一個(gè)功能是，通過(guò)私網(wǎng)NAT可以把各種重疊網(wǎng)段，以分級(jí)組網(wǎng)的方式映射到一張大網(wǎng)，通過(guò)大網(wǎng)、小網(wǎng)的配合應(yīng)用可以做到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的0修改。另外一個(gè)常見網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題是，因?yàn)闃I(yè)務(wù)很復(fù)雜，可能很難一次性把所有業(yè)務(wù)遷移完成，改為采取分批次的上云模式。而在分批次上云過(guò)程中，企業(yè)因?yàn)楦鞣N各樣的原因，包括一些比較早期的軟件采用硬編碼的情況，導(dǎo)致IP地址被寫死在軟件系統(tǒng)里面，使得企業(yè)業(yè)務(wù)上云以后系統(tǒng)有一部分的遷到云上，還有一部分服務(wù)器在云下。

“怎么樣能夠做到云上、云下業(yè)務(wù)的互動(dòng)，必須要為它們提供一個(gè)類似像云局域網(wǎng)的功能，可以做到用戶不感知到底目前我的后端服務(wù)器在云上還是云下，看到的仍然是自己二層的局域網(wǎng)，這里面用到L2CG的能力?！碧K征遠(yuǎn)說(shuō)。除了這兩個(gè)能力以外還包括VPCEP、IP－Target等能力，把更多的云上的高階服務(wù)，推送到線下IDC，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)融合。

簡(jiǎn)言之，華為云KYON擁有以下三大優(yōu)勢(shì)。第一，極簡(jiǎn)規(guī)劃。讓用戶網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃不用改變，就可以把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境搬遷上云。第二，敏捷遷移。用戶在遷移的過(guò)程中可以做非常細(xì)粒度的管控，可以基于虛機(jī)＆IP地址的遷移，這樣不用一次性遷移一個(gè)網(wǎng)段，而是可以一次遷移幾個(gè)虛機(jī)，下一次再遷移另外幾個(gè)虛機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)精細(xì)的管控。第三，無(wú)縫融合。線下可以用安全和私密的通道訪問(wèn)到云上越來(lái)越多，越來(lái)越豐富的業(yè)務(wù)和應(yīng)用。同時(shí)，通過(guò)云上IP－Target的統(tǒng)一負(fù)載均衡能力既掛載云上VPC負(fù)載，也可以掛載云下IDC負(fù)載，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的調(diào)度。除了KYON，本次TechWave云基礎(chǔ)設(shè)施專題日還發(fā)布了其他黑科技。例如，計(jì)算實(shí)例新模式——競(jìng)享實(shí)例，助力用戶瞬享算力自由；昇騰AI視頻轉(zhuǎn)碼解決方案的編解碼場(chǎng)景性價(jià)比最高可提升75％；新一代極速型SSD云硬盤（8月30日正式商用），相比上一代超高IO云硬盤產(chǎn)品性能提升3倍以上，更好滿足AI、AR／VR、數(shù)據(jù)庫(kù)、大數(shù)據(jù)、HPC等高性能低時(shí)延業(yè)務(wù)場(chǎng)景訴求，價(jià)格為2元／GB／月。

6．7億用戶的華為終端云服務(wù)業(yè)務(wù)如何

ALL in HUAWEI CLOUD？本次云基礎(chǔ)設(shè)施專題日上，來(lái)自Forrester的首席分析師穆飛表示企業(yè)上云過(guò)程中面臨的成本、可用性、組網(wǎng)規(guī)劃等多項(xiàng)挑戰(zhàn)，其中“缺乏經(jīng)驗(yàn)”更是困擾絕大多數(shù)企業(yè)上云的攔路虎。為此，華為云解決方案架構(gòu)師荀鵬，就華為終端云服務(wù)All in HUAWEI CLOUD實(shí)踐，分享了來(lái)自華為自身的上云方法論。近年來(lái)，華為以手機(jī)為主的終端業(yè)務(wù)發(fā)展之迅速有目共睹。

目前，華為終端云服務(wù)承載了6．7億＋用戶、130萬(wàn)＋開發(fā)者、4億＋Push并發(fā)連接。由于華為十年前就開始發(fā)展終端業(yè)務(wù)，因此，之前也采用過(guò)傳統(tǒng)IDC模式，隨著云計(jì)算時(shí)代的到來(lái)，云服務(wù)彈性、高效、更安全更易維護(hù)的特點(diǎn)顯然更適合華為高速擴(kuò)張的終端業(yè)務(wù)，華為通過(guò)四個(gè)步驟對(duì)終端業(yè)務(wù)上云實(shí)施規(guī)劃及落地：

應(yīng)用搬遷，四步上云

這四個(gè)階段分別指應(yīng)用評(píng)估、方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)搬遷和業(yè)務(wù)割接上云。每個(gè)階段華為云都有完善的技術(shù)服務(wù)幫助，例如，在關(guān)鍵的數(shù)據(jù)遷移階段，華為云提供多種數(shù)據(jù)遷移服務(wù)以滿足業(yè)務(wù)遷移訴求，包含主機(jī)遷移服務(wù)（SMS）、數(shù)據(jù)復(fù)制服務(wù)（DRS）和對(duì)象存儲(chǔ)遷移服務(wù)（OMS）等，此外，其數(shù)據(jù)快遞服務(wù)（DES）面向TB／PB級(jí)數(shù)據(jù)上云場(chǎng)景，解決了上云帶寬昂貴、傳輸時(shí)間長(zhǎng)等難題；上云只是起點(diǎn)，華為終端云服務(wù)上云之后，華為云服務(wù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步利用云的特性從各個(gè)方面鍛造了一個(gè)更加強(qiáng)大更加彈性更加可靠的系統(tǒng)，以服務(wù)全球6．7億華為終端用戶。例如，終端用戶隨時(shí)在線，需要的是穩(wěn)固可靠的服務(wù)，因此華為云服務(wù)團(tuán)隊(duì)首先利用公有云的特性為終端業(yè)務(wù)構(gòu)建起高可靠性。這是因?yàn)?，華為云提供了基礎(chǔ)設(shè)施的冗余設(shè)計(jì)，主要包括雙路供電、網(wǎng)絡(luò)雙平面，AZ間4路光纖互聯(lián)，提供兩路BGP線路供業(yè)務(wù)選擇，這些冗余設(shè)計(jì)保證了基礎(chǔ)設(shè)施的高可靠。

更進(jìn)一步，華為在業(yè)務(wù)層做了雙活和容災(zāi)適配，雙AZ同時(shí)承載業(yè)務(wù)，從現(xiàn)網(wǎng)真實(shí)演練情況看，如果涉及主備數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)切換，3分鐘內(nèi)完成，如果不涉及主備數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)切換，純業(yè)務(wù)切換基本秒級(jí)完成；另外核心業(yè)務(wù)全部做容災(zāi)部署，主region故障情況下，可20分鐘完成容災(zāi)切換。接下來(lái)，華為云為終端業(yè)務(wù)構(gòu)建了高性能，高彈性、低時(shí)延的應(yīng)用系統(tǒng)。具體效果十分顯著：華為終端云服務(wù)在全站采用https的情況下，ELB服務(wù)支持200萬(wàn)／S新建和2億以上的并發(fā)能力，確保應(yīng)用市場(chǎng)成功應(yīng)對(duì)了春節(jié)15倍以上的業(yè)務(wù)突發(fā)。

此外，應(yīng)用通過(guò)適配HTTP2．0、QUIC等協(xié)議，進(jìn)一步降低了應(yīng)用時(shí)延，華為云空間批量下載時(shí)延降低30％，應(yīng)用市場(chǎng)在加密場(chǎng)景下時(shí)延相對(duì)于HTTP僅增加2％。我們知道，華為云空間業(yè)務(wù)日常要滿足6億＋用戶接入，千萬(wàn)級(jí)并發(fā)訪問(wèn)。上云后，技術(shù)團(tuán)隊(duì)將華為云空間業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在華北、華東和西南region（云區(qū)域），用戶就近接入訪問(wèn)，從實(shí)際應(yīng)用效果看，上傳速度提升了2．4倍，下載速度提升5．2倍；同時(shí)結(jié)合華為云分布式對(duì)象存儲(chǔ)OBS的跨AZ多活＋跨Region復(fù)制的機(jī)制，可以支持?jǐn)?shù)據(jù)持久度達(dá)到13個(gè)9，RPO≈0，RTO達(dá)到分鐘級(jí)。

目前，華為終端業(yè)務(wù)里的搜索服務(wù)每天對(duì)50P數(shù)據(jù)進(jìn)行2次全量分析，如此高IO密集型的數(shù)據(jù)分析需求，最終是借助華為云的大數(shù)據(jù)和裸金屬服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)椋A為云的分布式裸機(jī)網(wǎng)關(guān)可為裸金屬提供了20Gb帶寬保證，其BigData Pro存算分離架構(gòu)不僅資源利用率更高，還可支撐PB級(jí)大數(shù)據(jù)分析。作為中國(guó)國(guó)際化最好積累最深的公司，華為云一直在快速推進(jìn)海外擴(kuò)張。

目前，華為云在全球部署了100＋的邊緣節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建了覆蓋全球的骨干網(wǎng)，邊緣節(jié)點(diǎn)兩機(jī)柜起建，節(jié)省了邊緣節(jié)點(diǎn)的建設(shè)成本，同時(shí)邊緣節(jié)點(diǎn)都對(duì)接了全球主流的運(yùn)營(yíng)商，提升華為公網(wǎng)IP的接入體驗(yàn)。而華為終端業(yè)務(wù)在使用華為云全球加速服務(wù)后，業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)性能提升50％，亞太和拉美等地業(yè)務(wù)體驗(yàn)也得到全面提升。

從以上華為終端業(yè)務(wù)云上的實(shí)踐可以看出，企業(yè)上云及云上的運(yùn)轉(zhuǎn)是一個(gè)IT基礎(chǔ)架構(gòu)“脫胎換骨”的過(guò)程，一個(gè)公有云服務(wù)商的技能與服務(wù)必須強(qiáng)大和多樣，也才能幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)這種“鳥槍換炮”般的巨大升級(jí)。未來(lái)，華為云將繼續(xù)沿著全棧數(shù)據(jù)中心級(jí)技術(shù)創(chuàng)新，與伙伴一起使能千行百業(yè)，助力實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級(jí)。