一年之前，Gartner公司曾經(jīng)將OpenStack定義為一個(gè)“科學(xué)項(xiàng)目”。然而在與國(guó)家計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)會(huì)的Andrew Howard進(jìn)行溝通時(shí)，他結(jié)合澳大利亞規(guī)模最大的OpenStack部署方案給出了不同觀點(diǎn)。
在這座占地面積900平方米的數(shù)據(jù)中心內(nèi)承載著30PB數(shù)據(jù)，且利用AARnet作為組成部分接入NECTAR。Howard在采訪中表示，NCI以O(shè)penStack為基礎(chǔ)的軟件定義網(wǎng)絡(luò)改變了研究人員們的固有思維方式。
十年之前，他指出，大多數(shù)研究人員都選擇使用一臺(tái)高端PC并希望其中提供充裕的磁盤(pán)空間來(lái)運(yùn)行各類應(yīng)用。如果將其中一部分參數(shù)集交由IT部門(mén)來(lái)打理，那么恐怕沒(méi)有任何一套技術(shù)支持體系能夠順利接管。
然而時(shí)至今日，Howard表示，“大家可以運(yùn)行自己的計(jì)算任務(wù)并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在國(guó)家級(jí)設(shè)施當(dāng)中。如今可供支配的計(jì)算資源較本地環(huán)境更為豐富，我們也能夠把處理結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳回設(shè)施內(nèi)部。”
“它改變了資源的消費(fèi)方式，也讓研究人員擁有了超越部門(mén)甚至是高校級(jí)別的資源支配能力。由于項(xiàng)目本身是由聯(lián)邦政府贊助的，因此幾乎任何其它組織都無(wú)法在規(guī)模上與之比肩。”
作為澳大利亞早期互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃的參與者之一，Howard亦投身于OpenFlow早期開(kāi)發(fā)并在NCI考慮使用OpenStack之后拿出三年半時(shí)間進(jìn)行研究，因此他對(duì)于OpenStack如今的表現(xiàn)有著相當(dāng)深入的理解。
相較于基于TCP/IP的路由機(jī)制——大家可以將其理解成世界上最原始的“SDN”——SDN的核心實(shí)質(zhì)在于“對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分處理”，Howard解釋道。
這對(duì)于NCI當(dāng)然是一件大事，因?yàn)槠淇茖W(xué)高性能計(jì)算體系專門(mén)面向規(guī)模龐大但周期相對(duì)較短的數(shù)據(jù)流、大量用戶以及遍布全國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施。
大科學(xué)，大網(wǎng)絡(luò)
在舊有模式當(dāng)中，“遠(yuǎn)程”機(jī)制是指用戶能夠以登錄方式通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)與自身所在位置相距甚遠(yuǎn)的集中資源?，F(xiàn)在，需要對(duì)CERN數(shù)據(jù)(或者天文數(shù)據(jù))進(jìn)行處理的研究人員希望能夠從來(lái)源處獲取數(shù)據(jù)，將其移動(dòng)至應(yīng)用當(dāng)中，運(yùn)行該款應(yīng)用，獲取結(jié)果并共享結(jié)果等等。
“為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商用化，供應(yīng)商需要提供低成本交換機(jī)，同時(shí)將其全部集成至單一SDN控制面板當(dāng)中，從而實(shí)際成本節(jié)約，”他表示，但在NCI看來(lái)，SDN的重要性已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上述作法帶來(lái)的復(fù)雜難題。
“對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，真正的成本優(yōu)勢(shì)在于能夠跨越多套國(guó)家級(jí)設(shè)施實(shí)現(xiàn)靈活性目標(biāo)。”
SDN控制面板的存在，意味著NCI的用戶們不再需要以某種方式借助電信運(yùn)營(yíng)商的力量，他表示：“我們可以為研究人員建立復(fù)雜的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，其負(fù)責(zé)以透明方式跨AARnet實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，而無(wú)需觸及運(yùn)營(yíng)商控制面板。”
AARnet對(duì)SDN功能的支持能力非常重要，因?yàn)檠芯咳藛T所使用的網(wǎng)絡(luò)容量將直接轉(zhuǎn)化為應(yīng)用程序功能——這種關(guān)系與上世紀(jì)九十年代的方案非常相 似：“十五年之前，那時(shí)候人們還在使用ISDN PRI或者ATM(即初級(jí)速率接口與異步傳輸模式)。大家可以撥號(hào)上網(wǎng)并直接使用資源。”
“事實(shí)證明，這確定是一種極具成本效益的軟件實(shí)現(xiàn)方式。”
如今的體系構(gòu)建工作再次回歸十年前的思路，“大部分資源由云環(huán)境提供”，而OpenStack則在NCI用于承載工作負(fù)載的虛擬機(jī)體系的升級(jí)工作當(dāng)中起到舉足輕重的作用。
軟件堆棧“仍需要時(shí)間以達(dá)到成熟”，Howard告訴我們，但OpenStack未來(lái)三年的定期升級(jí)規(guī)劃已經(jīng)讓NCI方面有信心將其引入生產(chǎn)環(huán)境， 而Rackspace等廠商也在配合推出相關(guān)方案——這一切都讓OpenStack已經(jīng)不再僅僅屬于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的“科學(xué)項(xiàng)目”。
盡管如此，Howard指出：“這是一整套復(fù)雜的軟件集合，需要想辦法將其整合起來(lái)。”雖然大家“無(wú)法在車庫(kù)中實(shí)現(xiàn)集成并立即將其投入生產(chǎn)環(huán)境”，但先以小規(guī)模方式安裝并摸索無(wú)疑是了解OpenStack的最佳途徑，他建議稱。
而對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，由技能積累帶來(lái)的收益也顯而易見(jiàn)。“無(wú)論具體使用哪種虛擬化平臺(tái)，這些技能都可以稍加調(diào)整即運(yùn)用于VMware等各類平臺(tái)之上。”
相較于那些令人頭痛的高難度環(huán)境，Howard強(qiáng)調(diào)稱，NCI發(fā)現(xiàn)OpenStack一直在“致力于平衡可用功能、簡(jiǎn)化功能優(yōu)勢(shì)的具體實(shí)現(xiàn)方式以及有效培訓(xùn)研究人員運(yùn)用環(huán)境優(yōu)勢(shì)”。
為了盡可能降低研究人員的上手難度，大量指標(biāo)被納入儀表板以供他們隨時(shí)查看。
“最典型的實(shí)例就是虛擬基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)平臺(tái)——這是一套標(biāo)準(zhǔn)的OpenStack平臺(tái)，用戶可以借此啟動(dòng)虛擬機(jī)并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建應(yīng)用程序。”
此外還有更多進(jìn)階用例，例如跨越多套設(shè)施或機(jī)構(gòu)創(chuàng)建虛擬實(shí)驗(yàn)體系。在各虛擬實(shí)驗(yàn)室中，OpenStack能夠?qū)崿F(xiàn)多種彈性工作負(fù)載，例如在支持NCI高性能計(jì)算服務(wù)的同時(shí)運(yùn)行后處理虛擬化機(jī)制。
“研究人員能夠登錄至門(mén)戶站點(diǎn)，將數(shù)據(jù)拖拽至/出其設(shè)施，點(diǎn)擊對(duì)話框并運(yùn)行工作負(fù)載。我們則負(fù)責(zé)完成配置工作——我認(rèn)為這絕對(duì)是種與眾不同的實(shí)現(xiàn)方式。”
“我們能夠支持大規(guī)模數(shù)據(jù)流：作為國(guó)家級(jí)科學(xué)樞紐，我們負(fù)責(zé)處理來(lái)自SKA、CERN、Copernicus以及地球傳感系統(tǒng)的數(shù)據(jù)——其數(shù)據(jù)總量無(wú)疑極為龐大。”
“因此，我們能否取得成功完全依靠網(wǎng)絡(luò)體系的表現(xiàn)。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，我們需要為其提供真正穩(wěn)定且值得信賴的高性能資源。”
轉(zhuǎn)型的最終目的 -提質(zhì)降本增效
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