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一直以來，虛擬化是云計算領(lǐng)域的核心技術(shù)，其特色在于傳統(tǒng)物理機雖性能強大但部署不便且難擴展，而虛擬化則以軟件技術(shù)將硬件做資源切分，從而實現(xiàn)云計算所謂的“彈性、共享”等優(yōu)點，在成本、效率上表現(xiàn)不俗。
然而，隨著數(shù)據(jù)洪流不斷涌現(xiàn)，云市場教育逐步拓深，大客戶把自己的業(yè)務(wù)搬到云上，對核心數(shù)據(jù)庫的安全、隔離有硬性指標(biāo)要求，對高性能也有要求，開始對傳統(tǒng)虛擬化提出更多渴望。
這種現(xiàn)實情況下，生產(chǎn)一個既兼具物理機的性能同時又能提供虛擬機體驗的產(chǎn)品就勢在必行了。
不過，這種產(chǎn)品必須依托的是軟硬一體的虛擬化架構(gòu)。在云計算領(lǐng)域，目前AWS已經(jīng)推出Nitro架構(gòu)，阿里云也已推出神龍架構(gòu)（X-Dragon），二者均對虛擬化做了很好的底層創(chuàng)新。
在云計算領(lǐng)域，一直存在一種說法：只有電商公司才能把云做好，這是因為天生的應(yīng)對流量洪峰的基因所在。
盡管目前微軟、谷歌以及騰訊等已經(jīng)在云上做出了不錯的成績，但是AWS和阿里云的成功似乎側(cè)面驗證了這句話的合理性。
眼下，巨頭京東正撕去自己電商公司的標(biāo)簽，堅決走上技術(shù)轉(zhuǎn)型的道路。作為其技術(shù)輸出窗口的京東云，默默研發(fā)硬核實力，構(gòu)筑核心技術(shù)護城河。
近日，經(jīng)歷架構(gòu)調(diào)整和品牌整合，京東科技旗下品牌京東云正式發(fā)布自研軟硬一體虛擬化架構(gòu)—京剛，并聲稱“全面支撐第四代計算產(chǎn)品”。以此同時，京東云還推出了高性價比的第四代云主機。
這一重磅問世，意味著電商巨頭云在“自研虛擬化架構(gòu)”這同一賽道合流。業(yè)界注意到，“軟硬一體”和“自研”，成為了京剛架構(gòu)的最大特色，也是其最大贏面。
如何理解“軟硬一體”？
雷鋒網(wǎng)了解到，虛擬化技術(shù)是云計算最核心的技術(shù)，海量服務(wù)器需要通過虛擬化的技術(shù)形成大的資源池，其重要性不言而喻。京剛架構(gòu)與傳統(tǒng)計算架構(gòu)相比，打破了物理機和虛擬機的隔閡，既保留了物理機的性能優(yōu)勢，又具備虛擬機的彈性資源優(yōu)勢，秒級交付的特性能夠更好地滿足大中型企業(yè)高性能彈性計算需求。
“自研”能力上，京剛核心功能模塊全部源自京東云自研虛擬化技術(shù)，實現(xiàn)了專有場景芯片自主研發(fā)技術(shù)的突破。京剛智能芯片的核心能力在于，實現(xiàn)使用硬件替代軟件完成核心虛擬化工作。
一般而言，實現(xiàn)“軟件的硬件化處理”，是將這個硬件做成一個網(wǎng)卡，插在卡槽上，硬件層面還有一個層做在Bios之上，操作系統(tǒng)之下，負責(zé)硬件資源的切分。云主機的性能擴展不需要占用CPU資源，顯著提升性能的可擴展性。
這種方式為傳統(tǒng)企業(yè)應(yīng)用上云打開了一扇方便之門。
2017年， Amazon EC2 的研發(fā)負責(zé)人Peter DeSantis首次宣布 AWS 在 EC2 架構(gòu)的新演進——Nitro 系統(tǒng)架構(gòu)，這次重磅發(fā)布讓外界看到了這家巨頭的新選擇。在 Nitro 系統(tǒng)架構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)、存儲、安全管理及監(jiān)控都從傳統(tǒng)實例中解耦，被遷移到專屬硬件中，這些功能都將模塊化、微服務(wù)化，使其能夠快速遷移并且隨時能夠根據(jù)新的需求而演進。
阿里云的神龍架構(gòu)是通過一個PCIe的MoC卡（實際是一個包含CPU、內(nèi)存、磁盤、智能網(wǎng)卡的系統(tǒng)）把Hypervisor、帶外管理功能都卸載到這個卡上。MoC卡對外可以連接EBS存儲和VPC網(wǎng)絡(luò)，通過virtio（一種半虛擬化的設(shè)備抽象接口規(guī)范）訪問IO設(shè)備，實現(xiàn)裸金屬和虛擬化同樣的擴展和管理功能，和現(xiàn)有云環(huán)境可以通過私有接口或Open API無縫集成。
京東云的技術(shù)專家告訴雷鋒網(wǎng)：京東云自 2019 年推出裸金屬云主機后，一直緊跟服務(wù)器行業(yè)軟硬件技術(shù)的革新。通過京剛智能芯片實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和存儲數(shù)據(jù)的高速轉(zhuǎn)發(fā)和所有管理控制邏輯，并通過芯片加速引擎，將存儲、網(wǎng)絡(luò)及所有管控面的功能都下沉到芯片中。
具體來看，京剛智能芯片卸載網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)和存儲IO功能，讓硬件性能不受損，支持了業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的SRIOV虛擬化技術(shù)，保證設(shè)備虛擬化無開銷；此外實現(xiàn)了云原生的Virtio-Net和Virtio-Blk設(shè)備模型，兼容性更好；同時芯片級的硬件隔離技術(shù)，更加安全可靠。
而自主研發(fā)的智能網(wǎng)卡，則是基于英特爾? C5000X-PL 和英特爾? 至強? D芯片，全面利用英特爾?FPGA的可編程能力，能夠大幅提高端口速度，提升網(wǎng)卡的業(yè)務(wù)靈活性，通過 FPGA 和至強 D 芯片協(xié)同來定制并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)負載。
“總體而言，京剛是京東云第三代虛擬化技術(shù)的典型代表，它為云而生，全面支持云主機、裸金屬、容器。”京東云技術(shù)專家表示，目前，京剛架構(gòu)已經(jīng)成功應(yīng)用于京東618、京東健康疫苗預(yù)約與核酸檢測等業(yè)務(wù)場景，解決高峰值的性能瓶頸問題。
2020年京東618，京東平臺累計下單金額超2692億元，創(chuàng)下新高。面對數(shù)百億訪問流量、每秒數(shù)百萬次的高并發(fā)請求，數(shù)十億的實時消息推送，承載京東集團核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的京東云，順利實現(xiàn)幾百個上下游系統(tǒng)的精準(zhǔn)協(xié)同，100%訂單云上完成，全天核心服務(wù)不降級、零重大事故。支撐這一世界級挑戰(zhàn)場景的，正是基于京剛架構(gòu)高彈性、高穩(wěn)定和高性能云主機。
從自研芯片、智能網(wǎng)卡，到自研軟硬一體虛擬化架構(gòu)，京東云京剛打通了芯片、軟件與硬件的割裂，實現(xiàn)了更好的協(xié)同，通過計算架構(gòu)的升級解決了性能損耗這一IT系統(tǒng)的難題，未來將在更多業(yè)務(wù)場景中提供媲美物理機的性能。
當(dāng)然，從電商場景走向更廣泛的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，是云廠商的宿命。當(dāng)前，數(shù)字化轉(zhuǎn)型依然是最大背景，“數(shù)字中國”的目標(biāo)在2021年的兩會中繼續(xù)得到重申，政府、金融、能源等行業(yè)用戶將業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移云上，這個長途中，我們勢必會遭遇5G和AI、IoT所帶來的數(shù)據(jù)洪流。而對性能更強的虛擬化平臺、云主機產(chǎn)品的青睞也在得到驗證，核心業(yè)務(wù)、敏感業(yè)務(wù)的上云需求正在被滿足，云的優(yōu)越性越來越走向大眾共識。（雷鋒網(wǎng)）
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