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一直以來(lái)，虛擬化是云計(jì)算領(lǐng)域的核心技術(shù)，其特色在于傳統(tǒng)物理機(jī)雖性能強(qiáng)大但部署不便且難擴(kuò)展，而虛擬化則以軟件技術(shù)將硬件做資源切分，從而實(shí)現(xiàn)云計(jì)算所謂的“彈性、共享”等優(yōu)點(diǎn)，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(chǎng)教育逐步拓深，大客戶把自己的業(yè)務(wù)搬到云上，對(duì)核心數(shù)據(jù)庫(kù)的安全、隔離有硬性指標(biāo)要求，對(duì)高性能也有要求，開(kāi)始對(duì)傳統(tǒng)虛擬化提出更多渴望。
這種現(xiàn)實(shí)情況下，生產(chǎn)一個(gè)既兼具物理機(jī)的性能同時(shí)又能提供虛擬機(jī)體驗(yàn)的產(chǎn)品就勢(shì)在必行了。
不過(guò)，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(jì)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(duì)虛擬化做了很好的底層創(chuàng)新。
在云計(jì)算領(lǐng)域，一直存在一種說(shuō)法：只有電商公司才能把云做好，這是因?yàn)樘焐膽?yīng)對(duì)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(cuò)的成績(jī)，但是AWS和阿里云的成功似乎側(cè)面驗(yàn)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(jiān)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(shí)力，構(gòu)筑核心技術(shù)護(hù)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(jì)算產(chǎn)品”。以此同時(shí)，京東云還推出了高性價(jià)比的第四代云主機(jī)。
這一重磅問(wèn)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(jì)算最核心的技術(shù)，海量服務(wù)器需要通過(guò)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(jì)算架構(gòu)相比，打破了物理機(jī)和虛擬機(jī)的隔閡，既保留了物理機(jī)的性能優(yōu)勢(shì)，又具備虛擬機(jī)的彈性資源優(yōu)勢(shì)，秒級(jí)交付的特性能夠更好地滿足大中型企業(yè)高性能彈性計(jì)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(shí)現(xiàn)了專有場(chǎng)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(shí)現(xiàn)使用硬件替代軟件完成核心虛擬化工作。
一般而言，實(shí)現(xiàn)“軟件的硬件化處理”，是將這個(gè)硬件做成一個(gè)網(wǎng)卡，插在卡槽上，硬件層面還有一個(gè)層做在Bios之上，操作系統(tǒng)之下，負(fù)責(zé)硬件資源的切分。云主機(jī)的性能擴(kuò)展不需要占用CPU資源，顯著提升性能的可擴(kuò)展性。
這種方式為傳統(tǒng)企業(yè)應(yīng)用上云打開(kāi)了一扇方便之門。
2017年， Amazon EC2 的研發(fā)負(fù)責(zé)人Peter DeSantis首次宣布 AWS 在 EC2 架構(gòu)的新演進(jìn)——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(chǔ)、安全管理及監(jiān)控都從傳統(tǒng)實(shí)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(shí)能夠根據(jù)新的需求而演進(jìn)。
阿里云的神龍架構(gòu)是通過(guò)一個(gè)PCIe的MoC卡（實(shí)際是一個(gè)包含CPU、內(nèi)存、磁盤(pán)、智能網(wǎng)卡的系統(tǒng)）把Hypervisor、帶外管理功能都卸載到這個(gè)卡上。MoC卡對(duì)外可以連接EBS存儲(chǔ)和VPC網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)virtio（一種半虛擬化的設(shè)備抽象接口規(guī)范）訪問(wèn)IO設(shè)備，實(shí)現(xiàn)裸金屬和虛擬化同樣的擴(kuò)展和管理功能，和現(xiàn)有云環(huán)境可以通過(guò)私有接口或Open API無(wú)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(jī)后，一直緊跟服務(wù)器行業(yè)軟硬件技術(shù)的革新。通過(guò)京剛智能芯片實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的高速轉(zhuǎn)發(fā)和所有管理控制邏輯，并通過(guò)芯片加速引擎，將存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)及所有管控面的功能都下沉到芯片中。
具體來(lái)看，京剛智能芯片卸載網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)和存儲(chǔ)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(wú)開(kāi)銷；此外實(shí)現(xiàn)了云原生的Virtio-Net和Virtio-Blk設(shè)備模型，兼容性更好；同時(shí)芯片級(jí)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(qiáng)? 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(guò) FPGA 和至強(qiáng) D 芯片協(xié)同來(lái)定制并優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)負(fù)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(jī)、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(cè)等業(yè)務(wù)場(chǎng)景，解決高峰值的性能瓶頸問(wèn)題。
2020年京東618，京東平臺(tái)累計(jì)下單金額超2692億元，創(chuàng)下新高。面對(duì)數(shù)百億訪問(wèn)流量、每秒數(shù)百萬(wàn)次的高并發(fā)請(qǐng)求，數(shù)十億的實(shí)時(shí)消息推送，承載京東集團(tuán)核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的京東云，順利實(shí)現(xiàn)幾百個(gè)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(jí)、零重大事故。支撐這一世界級(jí)挑戰(zhàn)場(chǎng)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(jī)。
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(shí)現(xiàn)了更好的協(xié)同，通過(guò)計(jì)算架構(gòu)的升級(jí)解決了性能損耗這一IT系統(tǒng)的難題，未來(lái)將在更多業(yè)務(wù)場(chǎng)景中提供媲美物理機(jī)的性能。
當(dāng)然，從電商場(chǎng)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(guó)”的目標(biāo)在2021年的兩會(huì)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(gè)長(zhǎng)途中，我們勢(shì)必會(huì)遭遇5G和AI、IoT所帶來(lái)的數(shù)據(jù)洪流。而對(duì)性能更強(qiáng)的虛擬化平臺(tái)、云主機(jī)產(chǎn)品的青睞也在得到驗(yàn)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(lái)越走向大眾共識(shí)。（雷鋒網(wǎng)）
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