超大規模OpenStack商用浪潮，看“浪潮”

每年的開源基礎設施峰會(Open Infrastructure Summit)都會有一場重頭戲，就是“超級用戶大獎”的評選。因為每次在5家候選企業中，只有一家能夠獲獎，所以最後贏得“超級用戶大獎”的企業也被認為是OpenStack領域當之無愧的應用標杆。

11月4日，在上海舉行的開源基礎設施峰會上，作為“超級用戶大獎”的候選者之一，浪潮InCloud OpenStack團隊雖然與最終的獎項擦肩而過，不過浪潮在OpenStack大規模商業化應用方面的深入探索和成功實踐還是非常值得肯定和借鑑的。

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開源屬於每一個人

OpenStack基金會官方資料顯示，浪潮InCloud OpenStack團隊採用OpenStack構建了混合雲環境系統，目前為10萬多個用戶提供服務，其中包括80多家政府部門。目前，浪潮的政務云為用戶提供了超過6萬個虛擬機，以及40萬以上的vCPU和超過30PB的存儲，並託管了1.1萬多個在線應用程序。

從2010年誕生至今，OpenStack正邁向第十個年頭，雖然偶爾也有對OpenStack質疑的聲音，但是OpenStack基金會始終堅定地推動OpenStack在更多行業的更多場景中落地，支持企業的數字化轉型。以雲化轉型起步較早的大型互聯網企業、電信運營商為例，它們的OpenStack系統規模非常大，通常會有數個集群，節點數以千計，但這畢竟是個例。大型互聯網企業和電信運營商往往擁有一支龐大的專業技術人團，專門負責基於OpenStack的開發、部署和運維，這對於一般的傳統企業用戶來說則是可望而不可及的。

正如OpenStack基金會執行總監Jonathan Bryce所說：“開源是屬於每一個人的。”OpenStack不僅僅是為少數大型客戶服務，還是為了大多數行業和企業客戶都能夠享受到開源雲的便捷、高效、可控和經濟性等。因此，在促進OpenStack大規模商業化應用的過程中，實現OpenStack的可複製性，適配更多行業和企業的上雲之旅就顯得尤為重要。這也是很多OpenStack廠商的心聲和其真正價值所在，浪潮就是其中的代表。

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從小規模、嘗試性、項目化到生產系統、大規模、可複製

OpenStack誕生的最初幾年，雖然OpenStack社區版本一直保持著快速迭代的節奏，許多廠商都推出了自己的OpenStack商業發行版。但就像很多新技術、新產品剛推出時一樣，用戶從不瞭解到接受，從邊緣和新興的應用做起逐步延伸至企業核心應用，需要一個過程。OpenStack也是從一些小規模的，比如十幾個或幾十個節點起步，在一些測試和開發項目中率先嚐試部署，而且在OpenStack產品化還不成熟的時候，廠商會優先採用項目制的模式，第一步先滿足某一個客戶的雲化需求，然後再做第二個、第三個……因為每個客戶的需求都不一樣，定製化和技術服務的比重相對較大，OpenStack廠商的負擔也比較重。

上述這種情況大多出現在OpenStack的萌芽期，OpenStack應用的特徵表現為小規模、嘗試性、項目化。如今9年過去了，OpenStack社區版本通過多次迭代，無論是技術功能還是可靠性、穩定性等都達到了一定水平和成熟度，通過不斷的創新和優化，OpenStack得到了越來越多行業客戶的認可，逐步進入企業的生產系統。

OpenStack已經成了中國私有云事實上的標準，並且步入成熟發展階段。開源產業白皮書（2019）顯示，超過半數的企業選擇購買商業版OpenStack，並採用供應商的技術服務支持。中國排名前五的私有云服務商中，有四家採用的是基於OpenStack的解決方案。從OpenStack全球市場份額來看，中國佔到20%～25%，基本與美國、歐洲三分天下，而且市場增速是最快的。Jonathan Bryce表示，中國市場正積極擁抱開源基礎設施，並以其他地區少見的部署規模來解決實際生產中遇到的問題。OpenStack在中國不僅應用規模大、應用場景多，而且很多企業已將OpenStack大規模地用於生產系統。

浪潮雲計算與大數據產品部副總經理劉曉欣

通過在不同行業中快速而有效的複製，加速OpenStack大規模商業化進程，這正是浪潮推動OpenStack應用走向行業縱深的切入點。數據證明，浪潮選對了道路。IDC（全球互聯網數據中心）發佈的2018年中國SDC（OpenStack、計算虛擬化、容器）產品市場報告顯示，浪潮OpenStack同比增速167.1%，2.3倍於業界平均增速，排名中國市場增速第一。作為OpenStack基金會黃金會員，浪潮一直積極投入社區建設，在最新的Train版本中貢獻處於社區領先位置，完成了5個BP申請，其中2個已合入Train版本當中。此外，浪潮還基於雲海ICOS5.6完成了Train版本新特性測試。浪潮雲計算與大數據產品部副總經理劉曉欣表示，浪潮將進一步鞏固其雲計算業務在中國OpenStack市場上的領導地位。

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闖關500節點單一集群

浪潮很早便開始了大規模行業雲建設，其中必須要突破的就是超大規模OpenStack雲應用帶來的部署、管理和可用性上的瓶頸。以廣電行業為例，浪潮依託其雲平臺核心產品InCloud Manager、InCloud OpenStack、InCloud Sphere等搭建了單集群超過1000個節點、總規模超過1500個節點的雲平臺，滿足了用戶對高併發和可靠穩定的要求。在金融行業，也有銀行藉助浪潮InCloud OpenStack構建了超過1000個節點的金融雲平臺，從容應對超過6千萬筆的日交易峰值。

當前，大多數用戶部署的OpenStack系統節點規模從幾十個到一兩百個不等，一般情況下，單一集群的節點數量達200個，如果OpenStack解決方案不經過優化和調整，有可能會在高併發的情況下出現問題。有人質疑OpenStack的擴展性大概就是緣於此。

前不久，浪潮與英特爾合作，基於浪潮雲海InCloud OpenStack 5.6（ICOS 5.6，Rocky企業發行版）成功完成500節點單一集群測試，驗證了OpenStack在大規模集群下的性能以及可用性，為大規模OpenStack集群應用提供了硬件選型、調優等方面的參考建議。據記者瞭解，就在上週，紅帽也剛剛完成了500個節點的OpenStack集群測試。由此可見，突破超大規模OpenStack部署的門檻將是下一個階段的重要任務。

在本次開放基礎設施峰會上，浪潮聯合英特爾發佈了《基於500節點大規模單一集群行業雲部署和性能優化白皮書》，為社區成員和企業用戶部署規模更加龐大的OpenStack單一集群提供了詳細且經過實踐檢驗的指導規範。

劉曉欣表示，當前，行業雲普遍往大規模乃至超大規模方向發展，並且擴張速度有進一步加快的趨勢。在大規模集群環境中，性能、可用性、功能性等方面出現的波動很有可能對整個行業雲數據中心的運行帶來影響。另外，集群升級擴容是否平滑、平臺運行是否穩定高效、性能能否滿足業務需求等都是用戶關注的重要問題。500個節點的規模已經超出了OpenStack社區版本負載的峰值。因此，若想在500個節點上成功部署OpenStack，就必須進行大量複雜的測試和優化。

OpenStack的大規模部署面臨諸多挑戰，劉曉欣歸納出以下幾點。首先，行業雲基礎設施要提供超高的數據處理與存儲性能，同時要為數據管理、模型訓練、模型部署等高負載應用提供支撐；其次，敏捷基礎設施成為重要趨勢，性能的持續優化、增強的成本控制能力至關重要，需要在軟件定義層面實現性能、QoS、TCO的輕鬆調配；最後，基礎設施要保持開放性，在積極利用開放社區成果的同時，也要貢獻開源成果，打造活躍的開源生態。

基於開源打造的浪潮雲海·雲數據中心操作系統 (InCloud OpenStack, ICOS)，考慮到大規模行業雲的應用和運維特點，在功能性、可靠性、安全性和支撐工具等方面全面優化了OpenStack，並全面接入OpenStack各領域核心組件，同時自研了部分組件，以彌補 OpenStack開源架構下各種模塊與組件的不足。

在真實的數據中心環境中，浪潮主要圍繞3H（高效率、高性能、高可用）進行了測試，包括高併發壓力測試、網絡/磁盤IO與CPU/內存性能測試、穩定性與高可用測試等。在測試中，浪潮只用了10小時便完成了500個節點的全部機器上架和基礎操作系統部署。

以前，浪潮曾順利完成對200個節點單一集群的測試，現在又成功通過500個節點單一集群測試，這一系列創新之舉為更大規模的OpenStack雲部署提供了有益借鑑。

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“平臺+生態”，加速規模化應用

“我們真切地感受到了金融、廣電、政務等行業客戶對大規模雲平臺的迫切需要。”劉曉欣表示，“從目前情況看，200個節點以下的OpenStack單一集群不需經過特別優化，就能滿足用戶的需求，但是對於更大規模的業務場景，實際應用的客戶還比較少，缺乏可借鑑的成功經驗。我們成功地完成了500個節點OpenStack單一集群的測試，就是想進一步擴展OpenStack的應用場景，為大規模商用積累經驗。我們預計，今明兩年會有更多企業客戶部署更大規模的OpenStack集群。”

在推動OpenStack規模化應用的過程中，浪潮創新性地推出了ICOS一體機，它是浪潮研發的下一代雲數據中心軟硬件系統，面向軟件定義數據中心，基於硬件重構平臺和軟件定義的系統，具有去耦合、可重構、自動化、整體性、彈性化等特點，可以幫助客戶快速構建雲數據中心，降低整體擁有成本和複雜性，靈活、快速地交付一個智能化雲平臺。

提供商業化的開源雲計算產品只是第一步，浪潮的目標是為客戶提供可以持續演進的開放雲平臺。“‘平臺+生態’是浪潮在雲計算上的核心戰略。我們將攜手各類合作伙伴，為客戶提供整體解決方案，以可快速複製的雲平臺滿足用戶規模化應用的需求。”劉曉欣表示，“未來，InCloud OpenStack（雲操作系統）、InCloud Kubernetes（容器雲平臺）和InCloud Mangaer(雲管平臺)等將是我們重點投入的方向。”

從本次峰會來看，OpenStack基金會未來在開源基礎設施方面會走縱、橫結合的道路：縱向，不斷充實和完善OpenStack平臺，打造一個功能齊全、健壯的OpenStack開源基礎設施，持續擴大OpenStack的應用規模和業務場景，這有點像我們常說的“Scale up”，是夯實根基之舉；橫向，不斷吸納新的技術進來，比如容器和編排、邊緣計算、DevOps甚至人工智能，更接近應用層，這有點像我們所說的“Scale out”,旨在尋找更多新的商機，保證基金會的可持續發展。