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▲浪潮系统软件总监兼云计算产品研发部总经理张东
硬件是基础，软件就是灵魂。云计算数据中心里面同样需要类似“操作系统”一样的系统软件，即可称之为“云计算中心操作系统”。不过，在浪潮看来，目前的系统软件还难以应对云计算环境所带来的诸多挑战，为此，浪潮提出了“云计算中心操作系统”的架构，并计划于今年四季度推出其自主设计的云海OS产品。
▲浪潮云海OS界面
▲浪潮云海OS界面
张东在演讲中指出，从产品形态上来讲，云计算中心需要一个“产品化”的操作系统，且与硬件和应用相互独立。目前有一些云计算中心也有系统软件，但却是与硬件、应用捆绑在一起的，缺少独立性。作为产品化的云计算操作系统，其特征表现在：可以单独获得，可以复制、易部署，与硬件与应用有清晰的接口，统一标准和规范，能够支撑多种硬件与应用，采用模块化设计，可以让用户根据需要选择安装不同功能模块。
那么，从具体需求应用来分析，云计算中心对系统软件的挑战主要表现在哪些方面呢?主要在以下五点：
1)资源的高效利用：在传统的数据中心环境中，硬件是独立的，一般每台机器上装一个操作系统，每几台机器装一个集群、负载均衡或HA软件，共同运行一个应用，比如这几台运行数据库，那几台运行WEB，还有几台是跑邮件。当这些应用负载增加需要扩展资源时，往往只能增加机器，从而造成了平均利用率很低的局面。据统计，在分布式计算环境中，高达85%的计算资源被闲置，无法实现资源的有效调度，既造成了资源的低效，又造成了成本和能源的浪费。因此，如何提高资源的利用率是云计算数据中心首要解决的问题。
2)大规模数据处理：目前传统操作系统以文件方式进行数据管理，而一般文件存放在本地或后端集中式存储系统中，因此，在面临大规模数据处理访问时，瓶颈就会非常严重。由于数据供应不上，反过来也会影响计算资源的有效利用率。另外，传统系统软件缺乏标准化和抽象化的分布式数据处理接口，使得应用软件在不同的系统中间迁移非常困难，进而使应用软件的开发效率较低。
3)持续稳定的服务：采用传统的HA方式，系统可用性很难达到99.999%，而且传统HA方式切换时间较长，也无法完全满足应用软件永远在线的要求。另外，采用集中式存储，数据的可用性无法满足要求，并对数据安全也带来了挑战。
4)方便易用的管理：没有形成统一的软硬件管理，庞大系统的管理运维困难，成本不断攀升。
5)资源的安全可靠：传统数据中心租户间的资源是完全隔离的，系统软件没有考虑云计算环境下多租户间资源共享情况下的安全隔离。另外，云计算环境对于数据隐私保护、数据安全、数据完整性的要求都非常高，传统的系统软件也难以应付。
张东指出，未来的云计算数据中心需要有实现软硬件资源高效管理和利用、提供持续稳定的大规模数据处理服务、安全可靠的系统软件。普通操作系统与云计算中心操作系统的架构图如下所示：
▲普通操作系统
▲云计算中心操作系统
比较来看，云计算中心操作系统面对的是拥有成千上万台服务器、存储和网络设备的数据中心环境，因此，其抽象层也就是虚拟层，要将多种异构资源进行虚拟化，然后在这基础上提供部署管理、用户管理、节能管理、计量管理、软硬件资源管理、资源调度管理、分布式数据管理和多租户安全管理等服务，最后为用户提供统一的系统接口，方便所有用户软件在不同的系统中进行自由的迁移和快速开发。其中，关键技术主要有资源的虚拟化、分布式的数据管理以及按需服务的资源聚集管理和调度。
▲浪潮云海OS架构
正是基于以上的理解，浪潮已经在研制新型的云计算中心操作系统，即“云海OS”。据张东介绍，浪潮云海OS的主要特征包括:支持异构硬件平台，基于块设备的分布式存储管理，支持资源动态流转，单个数据中心管理计算机数量不少于5000，数据存储容量不少于50PB，总体可用性达到99.99%，支持百万量级虚拟资源与虚拟进程的管理。
张东表示，浪潮计划在今年四季度推出云海OS 1.0，2011年和2012年会相继推出2.0版本和3.0版本。
