Marvell甘卫宁:芯片公司与云的关系

2013-06-17 08:56:25来源: 老杳吧

 6月14日消息,第五届云计算大会日前在北京国家会议中心召开。Marvell大中华区系统与解决方案首席规划师甘卫宁在大会上作了主题为“Marvell的公共云洞察——Web2.0时代的数据中心”的演讲,重点阐述了Marvell作为一家芯片公司与云的关系。

  以下是演讲实录:

  各位下午好,我看了一下合作伙伴,这些合作伙伴就是一个产业链,前面两个都是做应用的,IBM是做系统的,我们唯一一家做芯片的,后面是做平台的。经常会问,芯片跟云有什么关系?这就是我今天讲的主要内容。

  从整个产业链的头端,对整个公共云的影响,这张图其实把整个用云的概念显示的比较丰富一点,我们看云的这条线上四个屏,人类在接触信息的时候,就这四张 屏,根据屏的大小,各自场景也不一样。这四个屏,实际上不断的向五个云里去的。咱们先从今天的主题公共云来讲,我们所有的内容几乎都在右边的云上,这里像 阿里云、百度,包括我们中国电信移动联通这些大的运营商,都在建立公共云。

  这些云的内容,要通过一个基础设施,包括宽带,或者LTE 4G宽带推到我们的用户端。用户端就是根据我们所在的位置,从家里起来上班,在移动过程中成为移动云,最后到办公室,成为私有云,这个结构组成了我们现在跟信息交流的主要方式。
  Marvell的定位,就是人和人互相之间,通过四个平台,四个终端,和五个云连接在一起。今天主要讲公共云基础上的变化,做一个公共云数据中心,从产业 链上来讲,有几个核心的组成部分。从我们做芯片元器件的产业链一端来说,我们把所有硬件、元器件做出来,然后做系统设置的各种盒子,包括游戏机、交换机以 及服务器。最后由代工厂把它做成产品,给产品贴上不同的标签,或者没有标签直接进数据中心。然后加上Linux,或者各种各样的Open Stack,一些OS,或者一些应用。还有一些根据各种应用有关的一些软件,像微信,百度的搜索,阿里云上的一些自己的特殊应用,最终组成了一套数据中心 的系统。在系统运营过程中还要有系统的维护。所以整个产业链转一圈,一代产品过了,再转一圈,第二代产品过了,这就是它整个核心的产业链。

  现在来看我们传统的数据中心是怎么做出来?实际上有四个组成在其中扮演相关的角色,我们作为芯片厂商,首先要提供元器件;然后代工厂主要做生产;接着厂家 提供一些应用软件;上面有系统集成商(IBM、HP),把系统设置起来,然后维护好,做成数据中心。这是原来传统的产业结构。

  从这种结构可以看到,数据中心的三项核心技术:计算、储存、网络,这里面有三个代表的厂家,但不是说只是三家在做这件事情,而是在产业里有代表性。这些厂 家在各个领域是很专长的,专长的结果是,每家都有每家的特长,这样的好处是和不同厂家做区分。从计算到存储再到网络,互相之间都会找差异性。

  但实际上你看数据中心并不需要差异性,它需要三者重合的部分——Vanity Free,也就是说去掉多余的花花缀缀的东西,实际上这是大的公共数据中心所需要的东西。这种结果,就像这两句话讲,厂家相互之间的差异化给厂家带来很多 价值,但并非能解决数据中心需要的核心的一点东西。它产生的价值,对真正运营数据中心来说其实是成本。

  所以在新的理念之下,产业结构有新的变化。最终我们的数据中心中间的环节,系统产业在陆陆续续的走出来,逐渐在消失。那么这些厂家,做芯片,做代工厂,或 者做系统设计,还包括做开源软件,包括自己公司内部的软件开发,慢慢的顶起来四条柱子,来支撑几个数据中心,这就是我们经常说的白牌(White Box)数据中心模型。

  这个带来最大的好处是投入成本,就是硬件成本会降低很多,同时运维成本会降低更多。在新的生态系统产业链结构下,最典型的例子,可以看Facebook, 其实做这些东西,并不是Facebook第一个做的,可能是Google第一个做的,但Facebook第一个把它的stack整个公开看看它是怎么做 的。Facebook当时定义的东西,它有一个使命,把这个东西做的非常便宜,同时非常有效,大家做的量比较大,把它标准公开,这样比较便宜。

  所以整个硬件做数据中心,服务器应该做成什么样,储存应该做成什么样,数据中心里的机柜应该做成什么样的,网络应该做成什么样的,包括整个设备的管理应该 用怎么样规范,最终到每个设备的认证都有严格的定义。在这个指导思想下,Facebook第一个数据中心,就是在俄勒冈开的数据中心,完全按照这个架构来 做的。紧接着它宣布在北卡建立新的数据中心,在两边海岸把美国给覆盖下来。它在瑞典也做数据中心,覆盖整个欧洲,最近刚宣布在美国中部再盖个数据中心,这 样就把整个全美三个数据中心全部盖起来。这几个中心,重头开始建设,就是根据这个概念来做的。

  所以我刚才说的新的生态系统是Facebook第一个作为一个产业和行业往前走的。做这个东西对我们现在市场的数据有什么影响?我们看一个数值,从服务器 的角度,去年Q4跟前年的Q4相比,可以看出这几家厂家的服务器的成长在降低,红线画出的点正在增加。所以Facebook的这种模式给市场带来了冲击, 这是整个产业链的变化。

  讲了很多数据中心,实际上这张图把整个数据中心都覆盖下来。实际上这部分是在数据中心里头,运营商网络建立了防火墙,然后把所有的流量打到外服务器上,看 你是要干什么的。然后根据内容的不一样,分散到不同的应用服务器上,有些东西要从数据库拿的,进入数据库集群,在数据库中把数据拿出来。现在比较流行的是 存放到内存缓冲服务器(Memory cache server)上,下次再拿的时候,就不用到服务器上,因为时间比较长。对于一些冷数据,可以放在存储服务器(Storage server)上,这个数据中心就是这么一个结构。

  在我们设立一种硬件的时候,就有不同的要求。核心起来,整个数据中心就是三大技术,从计算来讲的话,在这个种类里头有三种,一种是专门做计算的,另外一种专门做存储,这是它的各种应用场景。还有一种是两者比较均衡。这是从计算的角度来说的。

  从存储的角度来说,根据存储数据提取的快慢,那种SSD和硬盘,还有混合硬盘,是三个不同。拿到网络上,把数据库这些存储东西合在一起,最终还有防火墙,还有集成的服务器,把这些覆盖均衡。所以整个数据中心的核心技术,实际上归于三类。

  然后这三类里头,有一个技术上的演变,在计算上,原来计算结构比较多,现在数据中心最后融到Intel、ARM两个结构上来,这是从计算上讲。

  存储上讲,原来存储的东西节点越做越大,现在节点不需要很大,但是往上越垒越大,所以叫Scale out这种新的结构。

  在网络上,原来就是我平常希望看到的网络之间IP跑来跑去的集成。现在控制层和数据层分开了,就变成软件定义的网络。

  所以这是三项技术的演变,往新的方向演变。

  然后我们看计算怎么回事?传统计算是一个用户加好多应用上去,一个服务器上跑了很多东西,对应的结构是实际上是双CPU,一个是南桥北桥,把所有的外设连在一起,加了很多内存,然后这个CPU速度会越来越快,可能还多几个核,就是传统的计算结构。

  新的方式,一个应用只跑一个应用,它带了很多的用户。如果带的人数不够,可以再加一台机器,所以核心点,就是一个应用,多个用户。

  在这种计算条件下,计算的结构就会变成像网格形的结构,在每一节点上都是处理器,内存通过交换机把它合在一起,组成起来,就是一个巨大的计算机结构,等于说把一万个手机合在一起,变成很大计算机,就是这么一个概念。

  那么这种结构怎么适应新的计算环境?每个上面挂一个应用,可能一个不够,两个或者三个挂一个,然后它服务的对象是很多不同的人,你需要干什么事就到哪个台 上面去,这叫分布式计算的结构。这种结构是需要一个CPU,虽然不大,但是顶住了很多CPU合在一起,所以ARM结构做这个是非常适合的。

  数据中心的成本结构,刚刚从计算来讲,做的东西要花钱,包括买东西,包括维护的成本,加起来就是TCU,整体成本是多少。这是行业的一个数值,我们拿服务 器作为一个例子,服务器在整个运行,建数据中心过程中占60%,剩下的40%是跟买机器无关的。其中18%是空间,因为现在一个机柜上,插不了多少硬盘机 柜就满了,所以很多空间是浪费的。我们现在房地产这么贵,一个机柜占空间是很值钱的,如果你要利用不了空间的话,就是浪费资源,这个资源不见得是跟买机器 有关,这是空间成本。

  还有一个成本是系统电力成本,现在电的成本越来越高,除了把系统跑起来以外,还要把温度给降下来,空调的成本也在增加,这两个加起来,降了22%。所以这个占的比重是很大的。

  因此我们做传统数据中心的时候,觉得我每花一块钱,我买了多少主频,多少内存,实际上你只是想了60%,新的结构上,这个衡量参数,除了这个以外,还加了 另外两个。我每一寸的空间做了多少事,或者每一瓦电做了多少事,就是从一维衡量一件事情,到三维衡量一件事情。这是整个数据中心,从成本结构上的变化。

  我拿一个例子,你可以看它的性能好了很多,这个电好了也很多,我们做一个性价比,这个红线几乎是两倍的关系。40%的空间跟功耗就在这上面体现出来,这就是一个传统的,从结构上的一个差异。

  看储存最大的趋势的变化,就是非结构性数据和结构性数据。结构性数据就是数据库固定的数据,非结构性数据是照的照片,微信说几句话,短信之内的都是。这个 数据将来会占到80%,对应的储存相应的也会有所变化。储存变化原来是在X86基础之上,主要是把节点变得越来越大,新的基于ARM之上,是把节点变小, 但是我可以累加,所以右边这个比较适合非结构性数据。

  在新的结构下,又是一个网格性结构,每个芯片带一个,或带两个,把这个东西全部聚集在一起。通过网络,交换机整合在一起。这是新的结构下爆发性发展比较适合的一种体系结构。

  然后再看看网络,这是比较传统的网络,在一个数据中心里头,我们经常看有巨大的核心交换机,带着汇聚交换机,最后是接入交换机,把所有服务器连在一起,这 是比较传统的三层结构,这种结构比较可扩展,汇聚起来比较容易。这是被验证过、跑过的一种传统结构。那么现在新的结构,是两层结构,就是通过一层汇聚,网 格形的结构。这样的话,层次比较短,每个包的延迟会比较少,这是新的结构的特点,把数据中心所有的服务器整合起来的结构。

  物理结构有两种比较典型,一种是Top of rack,把服务器连在一起,汇聚在一起,合在一起像一个大电脑一样,通过交换机,把它全部连接在一起。这种方式布线比较容易,在一个机柜全部布置完,交 换机全部连在服务器上,你看到的是几个10G,或者40G的以太线出来,就像大的电脑,出来几个大的管道,这是一个Top of rack结构。

  还有一个方式,是在一排机柜头边,放了一个叫End of Row Switch,把所有的布线,通过这个,连到交换机上,最后再到汇集到交换机上,可以使上面的端口充分得到利用,这是新的数据中心的一种布线模式,可能在国内比较流行一点。

  从数据中心的网络演变,陆陆续续变成这种结构,我就想拿着这张图,把这个概念给大家讲的比较清楚,什么叫SDN?实际上就是一句话,把控制交换机、路由器 的行为,跟它具体做这件事分开,就是控制平面在另外一个地方,执行层面,我告诉你干什么,就干什么。原来的交换机是这样,做完了就固定死了,就像到了红绿 灯,几分钟后变灯是固定的。所以SDN就是红绿灯,灯的时间是外面有一个控制中心告诉你什么时候开,什么时候关?把这两个给区分开,可以根据不同的应用, 来调配这个流量,所以它变成了三成结构,从基础设施做一些转换,到控制它的高层转换,也就是控制层。那么谁来控制它?就是这些应用来控制它,所以这里很多 计算在另外一层。可能控制层面和这些应用跑在不同的服务器上。然后交换机本身就做一些执行,大概的理念就是这样。所以这是数据中心的网络发展的趋势。

  总结起来,有四点,一是生态系统的变化,除了传统品牌服务器外,逐渐也出现了白牌服务器。这样造成TCO会比较低一点。第二个是从计算上,网格的计算,小 的ARM为中心的计算,慢慢的成为主流,这是从计算上讲。从存储上讲,从原来把储存节点做得越来越大,向着变成很多小节点这种结构上发展。最后是网络上, 就是从SDN,在数据中心怎么整合,都是有一个控制平台。

  这是大概今天讲的四点内容。那么我们芯片做什么东西?三个核心技术,从计算到储存到网络,那么你看业界做芯片,就是最基础,最头端的, Marvell是唯一一家这三个都具有的厂商。应该说在存储领域,已经做了十代,在以太网交换机做了第七代,ARM CPU第五代,在网络处理器做了第三代。这就是芯片公司为什么跟云有关系,是因为我们建立了三个基础和台柱,谢谢大家。

关键字:Marvell

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2013/0617/article_11666.html
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