出品：科普中國

製作：鐵流

監製：中國科學院計算機網路信息中心

不久前，全球首款億級並發雲伺服器系統在天津正式量產，該產品是「十二五」國家863計劃信息技術領域「雲計算關鍵技術與系統（二期）」重大專項的成果。

那麼，什麼是雲伺服器，和雲計算又有什麼關係？這款雲伺服器有何特殊之處呢？

什麼是雲計算？

（圖片來源於網路）

雲計算是一種基於互聯網的計算方式。狹義的雲計算是指以計算、存儲為核心的IT硬體、軟體乃至IT基礎設施資源以服務形式進行交付和使用的模式，指用戶可以通過網路以按需、易擴展的方式獲得所需的IT資源。廣義的雲計算泛指服務的交付和使用模式，指用戶通過網路以按需、易擴展的方式獲得所需的服務，這種服務既可以是IT硬體、軟體、互聯網技術相關的，也可以是任意其他的服務。

什麼是雲伺服器？

（圖片來源於網路）

雲伺服器體系構架有別於傳統的伺服器，以本次曙光發布的全球首款億級並發雲伺服器系統來說，該產品放棄了通用伺服器所採用的晶元組，針對雲計算業務應用的特點進行了優化，用3D Torus網路實現節點伺服器的互聯，實現單路直連高耦合體系架構，其中每個處理器可以獨佔25bpsG帶寬，可以實現快速響應。在結構上大幅精簡，實現散熱、電源、管理監控模塊、計算、網路全共享，不僅降低了成本，又提高了系統的穩定性和可靠性。

解決了硬體資源虛擬化技術難題

隨著雲計算、大數據時代的到來，雲計算中心和數據中心部署的集群系統規模都非常大，計算節點大多以千為單位計算，在計算節點如此之多的情況下，要提高效率和效能，就離不開資源共享——當應用需要性能很強的時候，就配置高一些，把內存、網路、計算資源多佔一些，當應用需要性能不強的時候，就配置低一些，把內存、網路、計算資源釋放一些。

然而，傳統伺服器是獨立架構，無法從硬體上實現伺服器間資源共享。雖然可以通過軟體，從上層來進行資源分配，但是這種做法會帶來額外的開銷，導致性能損失。而這恰恰與雲計算中心和數據中心的運營者要求的高效率和高能效相違背。本次量產的全球首款億級並發雲伺服器則實現了從硬體上來實現資源共享，把存儲、網路、計算資源池化，根據用戶的需求來配置，根據應用不同來提供不同的配置。億級並發雲伺服器內部設計有一套高性能互連網路，確保從硬體上進行資源共享時性能損失非常小。

在硬體上來實現則是要有性能足夠好的CPU、互連網路、存儲等硬體，雖然在CPU上採用的是Intel的產品，但互連網路是曙光自主研發的，而且還實現了全面而完備的硬體資源虛擬化——計算，存儲，網路，內存等都是基於硬體協議層來實現共享的，比如存儲，基於SATA/SAS協議的共享控制器實現了存儲資源的虛擬化。

必須說明的是，雖然硬體虛擬化的理念人所共知，而且也知道是未來的大趨勢，但如何去實現就是另一回事了。

實際上，國外也在向伺服器硬體虛擬化方向發展，但至今未見成功的產品面世。與國外的情況相反，在雲伺服器硬體虛擬化上，中國不僅在技術上實現了，而且做出了工業化量產的產品，更可貴的是，還在實際應用中取得了效果。相比之下，還沒有國外廠能做到這一步，換言之，在雲伺服器硬體虛擬化上，中國已經走在外國前列。

雲伺服器相對於傳統伺服器具有哪些優勢

雲伺服器相對於傳統伺服器有多大優勢呢？就以曙光公司發布的雲伺服器為例，一台32 CPU的雲伺服器日處理HTTP請求數大於900億次，64台雲伺服器組成的雲伺服器系統，負載並發處理能力大於1億。與傳統架構相比，雲伺服器可以實現節點性能功耗比提升3倍以上，總擁有成本降低70%。與業內最好的傳統架構伺服器相比空間佔用減少50%，系統複雜性降低60%。

高並發處理能力有和意義呢？12306自開通以來，幾乎每年春運都會出現系統崩潰，無法訂票或查詢的現象，這一方面是因為訪問量實在太高且超出了伺服器的處理能力，另一方面是因為採用傳統架構伺服器的數據中心應對海量並發訪問的能力不足。如果不從根本上解決傳統架構與雲應用不匹配的問題，單純地加大硬體投入，堆砌並發數，不僅無法解決日益上升的高並發訪問，還會導致成本、空間、能耗的上升，對於解決系統崩潰問題於事無補。而雲伺服器恰恰是針對高並發要求、低計算場景的要求而研製的，對於應對大量的高並發訪問場景可謂得心應手。

除了強悍的並發處理能力外，雲伺服器在密度和功耗上的特性也使其具備一定優勢——當前較大的數據中心伺服器集群由超過百萬台伺服器組成，不少數據中心的功耗往往超過20MW，數據中心電費成本已經在使用維護成本中佔到很大比例，而電力和空間都是相對寶貴的資源，能夠節能降耗和減少伺服器空間佔用，對於數據中心而言意義重大。

正是因為雲伺服器在能效比、空間和成本上相對於現有的整機櫃伺服器有巨大的優勢，使得數據中心的擁有者、運營者、甚至使用者都對雲伺服器青睞有加，雲伺服器也將隨著雲計算、大數據的興起而獲得廣闊的市場。

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