中国移动张志宏：软件定义与开源、云计算密不可分

中国移动张志宏：软件定义与开源、云计算密不可分

由于每天都在服务千万甚至以亿级别计算的用户数，中国的电信运营商的网络可以说是最繁忙的计算环境之一。运营商的IT系统也都每分每秒在接受着业务的严苛考验。同时，运营商的业务也在发生变化，除了语音服务，运营商正在提供越来越多的数据和流量服务，甚至是云计算服务。这就反过来要求运营商的底层技术架构也要实时演化。

中国移动苏州研发中心（以下简称：苏研）是中国移动专门为云计算、物联网相关研发而设立的机构。该机构成立于2014年7月，主要负责云计算、物联网、大数据、以及IT技术支撑系统等相关技术研发，在中国移动的整体产品研发结构中也处在顶层设计阶段。因此苏研对大型数据中心和底层技术实践的思考对外界有很强的借鉴意义。

中国移动苏州研发中心云计算产品部副总经理张志宏

为此，ZD至顶网总编辑高飞与中国移动苏州研发中心云计算产品部副总经理张志宏进行独家对话。在采访中，张志宏分别从软件定义、开源，以及云计算的多个角度阐述了未来IT系统的发展规律，并以中国移动为例，从底层计算、存储、网络，再到上层管理平台的整体体系构成，进行了详尽的分享。

在张志宏看来，谈及云计算的目标就是要快速、按需的去交付服务，这势必需要通过软件来实现IT系统的灵活性， “今天的云计算必然要用到软件定义的相关技术。在未来，包括计算、存储、网络在内都将实现软件化。”

先有软件定义再有云计算

软件定义基础架构分为计算，存储，网络等多个方面。不同行业和企业对如何分阶段实时这些技术存在不同的理解。张志宏认为，从工程实现的角度，软件定义计算（SDC）和软件定义存储(SDS)是相对来说比较容易，而且也有比较好的软件支持平台，即OpenStack。根据Intel之前一份关于SDI技术报告的观点:在 2016 年之前，企业 IT 部门通常在概念验证部署中使用 OpenStack。苏研则验证了这一观点，甚至走的更加靠前，很早就部署了OpenStack。从实践情况来看， 这项技术也发挥了很大作用，尤其是通过软件方式解决各种异构虚拟化平台间的兼容问题。

张志宏以存储举例，不同的存储模式，如分布式文件系统、分布式块存储、分布式对象存储等，接口都不一样。但对存储底层实现软件化之后，通过OpenStack平台就能够对不同类型的存储架构进行统一管理。“特别是目前出现的分布式存储，本身完全就是通过软件实现的，所以从趋势上看，基于软件的分布式存储必然会替代传统盘阵设备。从这个角度看，软件定义本身实际上也是由业务需求所自然形成的。”

除了SDS和SDC，对于运营商而言，软件定义网络（SDN）是非常重要的另一环，如Open Flow等技术的出现，打开了一扇通往底层流量控制的大门。不过张志宏表示，“目前通过SDN去控制虚拟交换机的方式，由于软件和硬件之间耦合度还是比较高，像中国移动现网里用的很多设备，包括NFV、虚拟防火墙、虚拟交换机、虚拟服务器、负载均衡等，都要通过厂商专有的SDN平台去控制，实际上在很多方面并没有非常开放，所以我们希望今后软件定义网络（SDN）能够进一步得到规范。”

尽管还存在一些应用挑战，但总体来说软件定义的潮流不可逆转。张志宏提到， OpenStack本身就是一个典型的软件化成功案例，它利用插件的模式，将云计算中，包括计算、存储和网络在内的体系架构进行了统一，从而让任意功能都能够更容易的整合到开源平台中去，当前大部分基于OpenStack的云计算平台，也都是以开源技术为基础利用软件定义的架构去实现的。另外从业界的主流观点来看，目前现有X86架构在底层可以很好的支持面向软件定义的资源管理，如利用SDN及NFV技术及标准化接口，优化底层硬件设备和通信软件的IT资源，而类似DPDK、Quick Assist等技术所具备的可扩展和业务编排能力，还进一步加强了运营商的业务优化能力。

开源、软件定义、自主研发：一个都不能少

在采访中，张志宏非常详细的就苏研的情况，从计算、存储、网络、安全、管理等多个维度阐述了中国移动云计算的技术体系。

据悉，这个体系底层服务器全部采用了X86体系架构，而云计算产品则基于底层自主定制的Linux操作系统进行开发。对资源层的虚拟化主要是在OpenStack架构的基础上自主研发，苏研有一个Linux团队，专门负责底层操作系统的开发工作。在存储方面则有三款产品，包括块存储、对象存储，以及文件系统，都基于开源系统自主研发。张志宏表示，“中国移动的存储产品都已经通过了OpenStack的框架，主要包括KVM等。但在中国移动的现网中，也还大量应用像VMware、思杰，微软的Hyper-V等产品，目前这些不同厂商产品都实现了在OpenStack平台上的统一管理，所以软件定义计算（SDC）在中国移动的IT系统中实现起来难度并不很大。”

在网络方面，中国移动制定了两种策略，对于200个节点以下较小规模的应用场景，采用OpenStack原生的开源体系进行实现。而对于需要上千节点的大型应用场景，中国移动采用了第三方设备商提供的SDN专业解决方案进行实现。张志宏表示，“OpenStack在设计上可能还有一些问题，所以我们主要应用在较小规模的场景中。而在一些大型场景中我们还是积极采用了第三方厂商的SDN解决方案，其中包括华为、中兴、华三、上海贝尔等在内的多种方案，目前这些方案都已经得到了中国移动的商用验证，基于OpenStack接口标准，对整个业务流程可以做到统一管控。”

在安全方面，中国移动目前有一系列的安全产品，包括IDS、防火墙等产品主要也都是通过软件方式来实现。另外，中国移动基于Docker容器技术开发了一款数据中心操作系统，张志宏表示，“这一体系实际是用来解决中国移动现有的一些业务问题，比如IT系统向云迁移、细化等工作。而容器技术的优势在于，它相比虚拟化能够更快速的去部署网络，提高资源利用率，而这套体系也是基于开源的。”

在管理平台方面，中国移动有一套能够跨资源池进行管理的平台，叫做BCOP，它主要负责对整个云平台，包括服务、门户、运营在内的多个平台的统一管理工作，具备跨资源池的管理能力。此外，中国移动还在为公有云建立南方基地，在广州已经拥有相当数量的服务器，之后还会在北方的哈尔滨、长沙等地建立更多的数据中心。张志宏表示，“每一个数据中心在我们的架构中都可以被视为一个资源池，这些资源池里面除了计算、存储、网络是基于软件方式来实现的以外，中国移动还专门部署了一个叫Clould Master的管理平台，负责对整个资源池的运维工作。”

从以上情况来看，中国移动的技术体系基本都涉及到了软件定义和开源的相关技术，同时进行了大量的针对自身需求自主开发。当然，这也和苏研强大的技术研发能力密不可分。

未来的数据中心是一个“智子”

谈及对未来IT软硬件技术架构的发展。在数据中心层面，张志宏认为，现在数据中心还是一个非常庞大的设施，而未来数据中心很可能将具备高度智能化，也会应用量子计算等技术，这会完全颠覆对现在对数据中心的一般认知。到那时，将不会存在计算资源匮乏的情况，计算资源可以更加敏捷和灵活的交付（因此也不存在浪费和被硬件设备所限制）。

在运维管理层面，张志宏表示，将来在运维工作中会大量采用人工智能（结合软件定义）、认知计算、大数据等技术，来实现高度自动化的运维。

据介绍，中国移动苏州研发中心目前已经开展了一些智能化的初步尝试，苏研的大数据部门通过一个日志分析系统，并结合大数据等资源，能够对整个云平台中所有日志进行统一的智能分析，并对故障与故障相关信息进行时间、空间的进一步关联分析。

在未来，一个终极的数据中心会是什么样子？张志宏给出了一个非常富有想象力的回答。 “未来数据中心或许会包括量子计算在内，体积应该像《三体》里面的‘智子’那么小，但却具备强大的计算能力。这或许就是一个未来世界中的数据中心的面貌。”