兩只手握在了一起，主席笑容可掬，川普春風(fēng)滿面。然而，聚光燈之外，畫風(fēng)并不溫暖。棱鏡計(jì)劃掀起海底光纜、美國對(duì)中國禁運(yùn) Intel “至強(qiáng)”芯片的往事歷歷在目。坐在牌桌上，如果說我們手中有底牌，一定來自于中國人在賽博世界中的代碼廝殺。

一個(gè)從頭到腳，從底層芯片到上層代碼都烙著自主可控的云計(jì)算系統(tǒng)，是一張值得我們驕傲的底牌。

這正是譚郁松的夢(mèng)想。

▲譚郁松

文 | 史中（微信：Fungungun），雷鋒網(wǎng)主筆

采訪對(duì)象 | 譚郁松，國防科大計(jì)算機(jī)學(xué)院 研究員

天河往事

世界第一的中國超算

天河二號(hào)，可以算是超算界的網(wǎng)紅。

中國的科學(xué)家們，用特有的超算技術(shù)，幫助天河二號(hào)在世界超算排名中連續(xù)三年六次蟬聯(lián)冠軍。國防科大計(jì)算機(jī)學(xué)院研究員譚郁松便是其中一員。

天河二號(hào)上運(yùn)行著中國人自主研發(fā)的銀河麒麟系統(tǒng)，在它最輝煌的日子里，也飽受外界吐槽，因?yàn)檫@個(gè)世界上最快的“超級(jí)大腦”雖然代表了中國，使用的卻是 Intel 的芯片。有人說，Intel 芯片的超強(qiáng)算力才是天河的成功秘訣。

很多人認(rèn)為超算就是把一堆芯片拼湊起來，但這不太正確。舉個(gè)例子，如果資金充足，你可以用錢堆出一輛很豪華的車，但未必能堆出 F1賽車。芯片運(yùn)算速度固然重要，但超算技術(shù)，最核心的部分在于如何對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行軟硬協(xié)同的優(yōu)化設(shè)計(jì)。天河二號(hào)在超高速互聯(lián)、異構(gòu)計(jì)算加速、編譯優(yōu)化以及對(duì)資源高效調(diào)度等方面，都有著世界領(lǐng)先的技術(shù)。

譚郁松說。

▲天河二號(hào)

從超算到云計(jì)算 

手握“超算”，譚郁松卻并不滿意。

正如他所說，超算的精髓在于對(duì)計(jì)算資源的精確且高效地調(diào)配。而這種精確調(diào)配的能力，僅僅用于高精尖的超算顯得有些浪費(fèi)，它還有一個(gè)巨大的應(yīng)用方向：云計(jì)算。這正是麒麟云誕生的原因。

很多人會(huì)困惑，超算和云計(jì)算的區(qū)別在于哪里呢？

如果把超算比作F1，那么云計(jì)算就是公共汽車。一個(gè)追求頂尖的速度，一個(gè)追求彈性的空間。換言之：超算追求的是計(jì)算力并行的緊耦合，把一個(gè)任務(wù)做到極致；云計(jì)算追求的是計(jì)算力分布的松耦合，把池化資源的平均利用率做到最高。

譚郁松和團(tuán)隊(duì)的科研背景，讓他們成為了中國較早對(duì)云計(jì)算技術(shù)鉆研的團(tuán)隊(duì)。

技術(shù)大牛的烏托邦

故事要追溯到2006年。

彼時(shí)他從學(xué)術(shù)角度來看，計(jì)算機(jī)在資源管理方面的核心就是在做抽象和調(diào)度，普通集群如此，超算也是如此。如果能把超算直接變形成云服務(wù)，就像構(gòu)建一幢沒有內(nèi)部沒有承重墻的大廈，里面的隔板可以隨時(shí)打掉重組，會(huì)是一件很酷的事情。

這樣一幢大廈，面臨什么技術(shù)難度呢？

▲用超算構(gòu)建的云計(jì)算，如同構(gòu)建一個(gè)沒有內(nèi)部承重墻的大廈

在2013年，云計(jì)算大多還停留在一個(gè)集群幾百個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，譚郁松和團(tuán)隊(duì)選擇了在天河二號(hào)上挑戰(zhàn)用6400個(gè)節(jié)點(diǎn)做云，這就是麒麟云（KYLINCLOUD）的最初形態(tài)。 

上輩子是超算的麒麟云（KYLINCLOUD），遇到過什么坑？

麒麟云面臨的第一個(gè)大問題，仍然是算力的調(diào)度和協(xié)調(diào)。

一個(gè)控制節(jié)點(diǎn)相當(dāng)于一個(gè)頭領(lǐng)，下面一堆兄弟。但是在云的情況下，一個(gè)節(jié)點(diǎn)既要管理開銷，又要維護(hù)狀態(tài)，這時(shí)一個(gè)頭領(lǐng)就忙不過來了。此時(shí)可能需要多個(gè)頭領(lǐng)，但問題又來了，管理節(jié)點(diǎn)之間要做狀態(tài)同步，且不能發(fā)生管理沖突。類似這樣的問題數(shù)不勝數(shù)，如果解決不了，就會(huì)出現(xiàn)“集群規(guī)模增加， 管理成本增加更快”的問題。因此，如何進(jìn)行高效能的算力調(diào)度和協(xié)調(diào)，支持資源的彈性伸縮是關(guān)鍵。經(jīng)過努力，做到了單云規(guī)模達(dá)到6400節(jié)點(diǎn)，這應(yīng)是當(dāng)時(shí)規(guī)模最大的單云。

譚郁松對(duì)雷鋒網(wǎng)說。 

麒麟云面臨的第二個(gè)問題，是軟硬件可靠性的問題。

任何硬件和軟件都有發(fā)生故障的概率。在一個(gè)簡(jiǎn)單系統(tǒng)里，組件發(fā)生問題的概率相對(duì)較低。從理論上說，系統(tǒng)越復(fù)雜，出問題的可能性越大。

解決這個(gè)問題有兩個(gè)方向，一個(gè)是讓部件可靠，讓組成簡(jiǎn)單。另一個(gè)方向就是不斷完善高可用方案來應(yīng)對(duì)故障。我們?cè)诘诙€(gè)方向上有更多的發(fā)揮空間。我們采用了多級(jí)、多類的高可用保障機(jī)制，結(jié)合故障定位及恢復(fù)策略，使得系統(tǒng)的可用性得到顯著提升。

一開始的時(shí)候，系統(tǒng)每天都在“冒火”，我們解決一個(gè)問題，就試著把這種解決方案固化下來，變成自動(dòng)運(yùn)維庫。到現(xiàn)在，我們的系統(tǒng)已經(jīng)可以處理絕大多數(shù)日常故障，并且可以根據(jù)局部資源使用情況預(yù)先做出平衡計(jì)算壓力的智能調(diào)整。

他說。 

回憶起麒麟云的往事，譚郁松感慨良多。和諸多國產(chǎn)芯片、國產(chǎn)系統(tǒng)一樣，麒麟云也經(jīng)歷了難忘的起步艱辛。

▲麒麟云界面

萬節(jié)點(diǎn)的云計(jì)算

做6400節(jié)點(diǎn)的云計(jì)算，其實(shí)源于麒麟云這群技術(shù)大牛的“理想國”。

IBM 曾經(jīng)斷言，世界上只需要五臺(tái)計(jì)算機(jī)就夠了，實(shí)際上現(xiàn)在五億臺(tái)計(jì)算機(jī)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。但是如果用云的方法來理解計(jì)算機(jī)，也許全世界只需要五朵云就真的夠了。

在我的理想中，一朵云應(yīng)該是一臺(tái)機(jī)器的形態(tài)，反之亦然。

就是這樣簡(jiǎn)單粗暴的烏托邦理念，最終讓這群大牛完成了6400節(jié)點(diǎn)的云計(jì)算系統(tǒng)。

譚郁松說，這么多節(jié)點(diǎn)處于一個(gè)集群中，可以自由地分配算力，可以更靈活地滿足用戶對(duì)資源的動(dòng)態(tài)、彈性的需求。經(jīng)過特定優(yōu)化，對(duì)于需要各個(gè)節(jié)點(diǎn)高度協(xié)作的任務(wù)，處在同一個(gè)業(yè)務(wù)集群在信息交互、資源調(diào)度和執(zhí)行性能上幾乎無折損。

云計(jì)算的特種兵

從2015年開始，兼容ARM指令集的飛騰芯片成為了一匹黑馬，在同樣是自主研發(fā)的芯片龍芯和申威的迭代空檔期，發(fā)力占領(lǐng)了大量安全可靠計(jì)算機(jī)市場(chǎng)?！帮w騰芯片+銀河麒麟系統(tǒng)”成為了安全可靠計(jì)算機(jī)標(biāo)配之一。

▲飛騰芯片

由于支持“飛騰芯片+麒麟系統(tǒng)”的自主可控架構(gòu)，麒麟云受到了關(guān)鍵行業(yè)用戶的偏愛。這些機(jī)構(gòu)使用云計(jì)算，往往有著和一般商業(yè)公司不同的目的，所以絕大多數(shù)情況下，天津麒麟都會(huì)為他們定制開發(fā)云計(jì)算系統(tǒng)。

這些定制化，經(jīng)常要挑戰(zhàn)云計(jì)算的技術(shù)極限。

譚郁松講了一個(gè)故事。

某特殊領(lǐng)域需要定制一個(gè)云計(jì)算系統(tǒng)。

雖然系統(tǒng)規(guī)模不是很大，但是對(duì)技術(shù)要求卻很高。由于涉及到精密的控制操作，需要我們的系統(tǒng)保證極低的延時(shí)。對(duì)于一般的云計(jì)算系統(tǒng)來說，實(shí)時(shí)性一般不是他們考慮的問題。

這其中，涉及到優(yōu)先級(jí)的調(diào)度，包括可剝奪的策略；還涉及到對(duì)事件響應(yīng)的確認(rèn)機(jī)制。

當(dāng)時(shí)有很多大的友商也參與前期測(cè)試，但是最終很多企業(yè)做到的延時(shí)都在毫秒以上，只有我們成功把延時(shí)控制在了120多μs。

這種對(duì)延時(shí)的控制，需要從面向處理器、網(wǎng)絡(luò)以及軟件系統(tǒng)的全棧優(yōu)化，要對(duì)從上到下的系統(tǒng)有深刻的了解才能做到。我們能夠做到，感覺很驕傲。

從種種表現(xiàn)來看，麒麟云更像是一個(gè)云計(jì)算的特種兵。一些云行業(yè)的友商在其它方面很優(yōu)秀，但是卻不適合完成這些技術(shù)要求過高或者投入產(chǎn)出比不盡如人意的關(guān)鍵行業(yè)項(xiàng)目。

▲麒麟云為某機(jī)關(guān)辦公開發(fā)的云計(jì)算架構(gòu)

對(duì)于譚郁松和麒麟團(tuán)隊(duì)來說，關(guān)鍵行業(yè)的云計(jì)算項(xiàng)目需要耗費(fèi)巨大的心力，但是這些關(guān)系國計(jì)民生的系統(tǒng)卻更需要有人來做。這就是他們的使命感。

我的團(tuán)隊(duì)，不少都是開源領(lǐng)域的資深貢獻(xiàn)者，有四個(gè)甚至是 OpenStack 開源社區(qū)的 core reviewer，他們?nèi)绻x開麒麟云，身價(jià)會(huì)遠(yuǎn)比現(xiàn)在拿到的年薪更高。但是他們都選擇在麒麟云為關(guān)鍵行業(yè)用戶提供定制服務(wù)，一方面因?yàn)樗麄兊氖姑校硪环矫嬉彩且驗(yàn)?，他們?cè)谶@里能夠遇到的項(xiàng)目，在其他地方無論如何都碰不到。

挑戰(zhàn)，對(duì)于工程師來說，是非常重要的。我們的感受是：從科學(xué)探索中多獲得的興奮是更強(qiáng)烈和持續(xù)的。

他對(duì)雷鋒網(wǎng)說。

后記

云計(jì)算，更多地以商業(yè)的面目出現(xiàn)在我們的認(rèn)知中，但是它顯然有更多的形象。

在龐大的基因數(shù)據(jù)面前，它為我們尋找答案；在浩渺的宇宙探索面前，它為我們贏得時(shí)間；在殘酷的國家戰(zhàn)爭(zhēng)面前，它為我們驅(qū)動(dòng)武器。

如果你也相信，每個(gè)人都有與生俱來的使命。那么你也許會(huì)理解，安全可靠的云計(jì)算系統(tǒng)麒麟云，對(duì)譚郁松來說有多重要。

本文作者史中（微信：Fungungun），雷鋒網(wǎng)主筆

雷峰網(wǎng)原創(chuàng)文章，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。詳情見轉(zhuǎn)載須知。