多元、异构、智能、边缘,Cloud2.0时代的技术发展趋势和创新

2019年11月12日22:12:54多元、异构、智能、边缘,Cloud2.0时代的技术发展趋势和创新已关闭评论 48 views

华为 熊英 博士

多元、异构、智能、边缘,Cloud2.0时代的技术发展趋势和创新

众所周知, 云计算公有云服务改变了我们使用IT基础设施的方式, 使我们能更灵活,更高效和更低成本地使用IT计算,网络和存储资源。 通过单纯的数据中心上云迁移,解决了企业,特别是互联网企业资源使用效率的问题。在经历十余年的发展后,随着更多更大的企业上云和遇到的挑战,以及在业务创新化,智能化诉求的驱动下,云计算和公有云服务正在发生一个质的变化, 进入所谓的Cloud 2.0时代,帮助解决企业数字化转型问题。在这个新时代,云计算技术未来发展及趋势是什么, 技术创新又在哪里?

Cloud 2.0面临多元驱动

如果说Cloud 1.0是以基础设施资源为驱动的时代,Cloud 2.0就是以云原生应用,以数据和AI平台及应用为驱动的时代。 从技术角度,Cloud 1.0着重于应用不改或少改, 通过虚拟镜像打包和虚拟化技术,实现应用上云,而Cloud 2.0聚焦于新业务新应用,通过微服务框架以及云设计原理(Design for Cloud等),借助容器,无服务器技术(Serverless), 大数据和AI深度学习等平台云服务,实现新一代,高度自动化,高度自治的云应用及架构,从而充分利用云计算提供的好处和价值, 使业务创新更聚焦,更智能,更灵活,迭代更快。这个云计算新时代技术发展及趋势具有一些新的特征:

首先,云计算市场竞争对手很多,竞争激烈, 同时企业云化的个性化需求愈发强烈。 从云架构来讲,这导致了专属云和多云管理多云协调等技术的发展,如跨云统一账户,统一计费,统一安全,统一监控等技术的发展。多云统一部署允许组织在不同的云中部署复杂的工作负载,同时仍然保持每个云环境的独立运作,这样的技术和系统以及其增加的效率将成为未来几年云计算的主导力量和发展趋势。实际上,调研机构IDC公司预测到2018年底85%以上的企业将投资并采用多云架构。

为避免锁定某个云供应商,大多企业采用多云但统一管理的策略,也要求应用可搬迁到不同云上运行, 这促进了可移植性(Portability)的开放平台及技术的发展。 这里我们看到了像Docker,Kubernetes,Istio,Spark,Tensorflow, MxNet等开源技术和社区的蓬蓬发展,各云计算供应商积极参入跟进,兼容开源技术和生态。 比如,用微服务框架开发的容器应用, 可以在亚马逊AWS,谷歌GCP, 微软Azure等云上使用Kubernetes来部署,运行和管理应用, 因为这些云都支持和兼容Kubernetes容器编排管理系统。 又比如,使用谷歌TensorFlow平台训练出来的AI模型,可以运行在其他支持Tensorflow模型的AI云平台上, 包括华为云。

从通用计算到异构计算

在Cloud2.0时代,云基础设施也不是没有变化。随着游戏,科学计算,自然语言处理、语音技术、图像、视频、知识图谱等技术能力的发展和上云, 通用计算服务器资源已不能满足这些超强计算型应用的需求, 因此,云计算由十年前基于通用计算资源(Commodity)的应用设计原则发展到今天的异构计算(GPU/FPGA/TPU等)资源池的能力,以满足特殊应用的特殊需求。此外,几乎所有大型云供应商都在构建自己的高端并带有各种特制硬件插件的服务器,来加速云服务和满足企业复杂应用的需求。这是我们看到的业界云计算另一个发展趋势。

同时,在云基础设施和云架构方面, 云资源管理和应用调度已向边缘计算节点的方向发展, 也就是我们所说的边缘云的概念。 边缘云的发展趋势是Cloud 2.0时代的一个产物,以满足就近计算的业务需求,许多业务和应用需要在本地或就近地区进行实时计算或实时数据分析(如图像处理)等,以达到最低延时,避免网络带宽等问题。从架构上讲,边缘云是中心云的延伸,让中心云管理边缘节点资源,按需调度云上应用到边缘节点上运行。在Cloud 2.0时代,云计算已不是只有几个超大数据中心构成的, 而是一个网状的由大数据中心节点和边缘节点组合的云架构。

智能云和边缘云的融合时代已来

云计算新时代也是智能云和边缘云等技术的融合时代。AI已经谈得很多了,深度学习算法的突破,人工智能技术的广泛应用让云计算进入这个新的时代。然而单一的AI模型及算法是不够的, AI的学习和推理模型需要分布在边缘节点和中心云协同执行,这促进了联邦AI(Federated AI)和端边云协同技术的发展。谷歌,微软和亚马逊在这方面大量投入和研究。 说到AI,我们这里看到了另一个趋势 - AI用于云服务本身的运维和管理(AIOps)。 Oracle数据库云服务提出了”Self-Driving Database Cloud”的概念,其核心思想是使用AI及机器学习的方法让用户自己调参和运维数据库服务。 从云供应商角度,AIOps是一件很有意义的事情,它可以帮助实现云计算起初的承诺,也就是云计算以自服务(Self-Service),自恢复(Self-Recovery)和自管理(Self-Managed)的方式给用户提供弹性资源,应用管理和数据管理等服务。

云计算新时代是传统大型企业云化数字化转型的时代,云计算是企业数字化转型的基石,更多更复杂的应用被改造上云。对大多企业来讲,这是一个巨大的工程,需要重构应用架构,使用众多的云服务。所以,Cloud 2.0新时代产物之一是端到端的云解决方案的发展和创新, 让企业更简单更容易上云,实现企业数字化的最终转型。这里我们看到数据迁移技术的发展,混合云网络安全技术的发展,公有云私有云业务协同技术的发展, 跨公私有云中间件技术的发展等等。 同时,云应用开发、测试、调试、部署和发布自动流水线在Cloud2.0时代变得越来越重要。

如上所述,在云计算新时代,用户需求,服务模式,市场竞争等变化驱动了各种云技术的迅速发展。Cloud2.0时代在多云、边缘云、异构计算、云原生应用架构、容器、无服务器技术和AI技术及平台等领域提供了许多创新空间, 华为云致力于新时代的技术及服务创新,通过我们多年在网络、硬件、存储、端、边、联接等产品研发的经验和成果,领引云计算技术新时代。

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