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　　9月27日,神州數(shù)碼亮相KubeCon+CloudNativeCon+Open Source Summit China 2023。在久負盛名的云原生及開源盛典上,神州數(shù)碼信創(chuàng)業(yè)務集團技術(shù)總監(jiān)向陽朝與技術(shù)專家共同探討了開源、云原生技術(shù)的新進展,并分享了神州數(shù)碼在云原生基礎(chǔ)架構(gòu)創(chuàng)新領(lǐng)域的新研究與實踐進展。
 
　　云原生基礎(chǔ)架構(gòu)的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)
 
　　隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型逐漸步入“深水區(qū)”,數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑正從單一向多路徑、全路徑轉(zhuǎn)變,彈性敏捷的數(shù)字化轉(zhuǎn)型要求云原生應用微服務化,這就導致企業(yè)對于IT資源的需求更加彈性,以云原生或應用引擎為代表的新一代數(shù)字化技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施面臨挑戰(zhàn)。
 
　　在神州數(shù)碼看來,云原生基礎(chǔ)架構(gòu)正在面臨三個層面的問題,首先是CPU性能增長緩慢,由于摩爾定律減速疊加登納德定律失效,使得芯片制程提升給芯片性能、節(jié)能帶來的收益持續(xù)降低;第二是帶寬流量增長迅速,數(shù)據(jù)爆炸式增長、網(wǎng)絡帶寬同步加速增長,但已到極限的單個CPU無法滿足數(shù)據(jù)和帶寬大幅增長的需求;第三是IaaS稅/PaaS稅,算力的進一步提升受阻于數(shù)據(jù)中心日益沉重的基礎(chǔ)架構(gòu)IaaS和PaaS所帶來的算力消耗和延時。
 
　　尤其是,伴隨著以ChatGPT為代表的應用爆炸式增長,大模型對算力的調(diào)整和部署也提出了新的要求。基于此,神州數(shù)碼認為云原生基礎(chǔ)架構(gòu)正在從以計算(CPU)為中心向以數(shù)據(jù)(DPU)為中心轉(zhuǎn)變,服務器將專注業(yè)務計算,所有IaaS Infra任務則由IPU/DPU處理。然而,由于DPU架構(gòu)本身還在演進,目前很難兼具高性能和靈活性。為了解決相關(guān)難題,神州數(shù)碼針對性地提出了基于DPU的云原生服務網(wǎng)格加速引擎解決方案。
 
　　基于DPU的云原生服務網(wǎng)格加速引擎解決方案
 
　　近年來,對于性能的擔憂成為了推廣服務網(wǎng)格過程中遇到的一個顯著問題。服務網(wǎng)格為Kubernets微服務的部署和應用提供了有力的保證和豐富的功能特性,但是也引入了計算負擔,特別是在業(yè)務復雜的情況下會對CPU造成大量的占用。
 
　　神州數(shù)碼通過分析發(fā)現(xiàn),在大規(guī)模業(yè)務場景下,一些特定程序是對性能造成損耗的關(guān)鍵部分。為了優(yōu)化這些問題,神州數(shù)碼嘗試通過DPU解決CPU占用的問題。神州數(shù)碼認為,不同于傳統(tǒng)算力,通過算力重組后,將業(yè)務邏輯、AI、分布式平臺的算力從CPU卸載到不同的平臺上,可消減CPU資源的平臺稅消耗,同時也能夠提供算力的靈活調(diào)度配給,通過充分整合各類算力資源,實現(xiàn)應用微服務的敏捷開發(fā)和敏捷部署。
 
　　在此基礎(chǔ)上,神州數(shù)碼推出的云樞系統(tǒng)——針對云原生部署加速的軟件和異構(gòu)硬件系統(tǒng),可通過軟硬件協(xié)同設(shè)計,充分發(fā)揮異構(gòu)硬件各自專有能力,并對云原生服務網(wǎng)格進行卸載加速,進而重構(gòu)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu),實現(xiàn)對可橫向擴展的高性能云原生算力需求的支撐。這也是業(yè)內(nèi)推出的云原生服務網(wǎng)格加速系統(tǒng)。通過部署在數(shù)據(jù)中心服務器與交換機之間,云樞系統(tǒng)可很大降低IaaS和PaaS所帶來的算力消耗和延時,提升數(shù)據(jù)中心整體算力。
 
　　構(gòu)建零信任的DPU容器網(wǎng)絡
 
　　在云原生環(huán)境中,由于所有微服務都保持在同一個扁平網(wǎng)絡中,這也導致了重大的安全隱患。一般而言,基于服務加密的零信任被認為是解決這個問題的主要方案。所謂零信任,即不直接授權(quán)信任任何用戶、設(shè)備、服務,基于身份認證和授權(quán)重新構(gòu)建訪問控制的信任基礎(chǔ),從而確保身份可信、設(shè)備可信、應用可信和鏈路可信。但是,目前的技術(shù)解決方案要么需要消耗大量的CPU計算,要么無法實現(xiàn)服務可見性,從而造成基于DPU的零信任云原生服務網(wǎng)格架構(gòu)存在天然難題。
 
　　通過對技術(shù)的深入研究與理解,神州數(shù)碼實現(xiàn)了一個零注入和服務感知的零信任容器網(wǎng)絡,進一步降低了DPU的應用成本。最終,神州數(shù)碼獨創(chuàng)性地通過軟硬件協(xié)同設(shè)計,充分發(fā)揮異構(gòu)硬件各自專有能力,對云原生服務網(wǎng)格進行卸載加速,進而重構(gòu)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)。同時,神州數(shù)碼設(shè)計