微服務(wù)器開啟淘寶綠色計(jì)算

隨著淘寶用戶數(shù)和訪問量的增加，網(wǎng)絡(luò)上部署的服務(wù)器數(shù)量也在不斷增長。為了保障用戶體驗(yàn)，淘寶在全網(wǎng)部署了幾十個(gè)用于加速的WebCache節(jié)點(diǎn)，服務(wù)器的數(shù)量達(dá)到數(shù)千，其每天消耗的電量則非常驚人。在整個(gè)淘寶網(wǎng)運(yùn)營成本中，耗電成本已占了相當(dāng)比重，并還在逐年增加。因此，節(jié)約用電量已經(jīng)迫在眉睫。

淘寶公司技術(shù)研發(fā)部核心系統(tǒng)研發(fā)產(chǎn)品經(jīng)理何燕鋒介紹說，在這種壓力下，2009年年底，他們開始關(guān)注并啟動(dòng)了淘寶綠色計(jì)算項(xiàng)目。他說，對(duì)于IO密集型的CDN（內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)）這樣一個(gè)應(yīng)用來說，它其實(shí)對(duì)CPU的性能要求并不高，但由于之前淘寶CDN應(yīng)用采用的是傳統(tǒng)的服務(wù)器，CPU的功耗較高，而CPU的功耗基本決定了整個(gè)服務(wù)器的功耗，即使CPU是閑置的，其功耗也很高，從而導(dǎo)致整體服務(wù)器的高功耗。于是，他們想到，是否可以使用一個(gè)性能不是很高的處理器，只要能滿足應(yīng)用需求就行，但功耗下降了，同時(shí)成本也就下降了。

有了這一想法，他們首先使用PC處理器和嵌入式處理器的主機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)IO達(dá)到瓶頸時(shí)，果然CPU資源還很富余。這給了他們信心，使他們堅(jiān)定了在滿足性能要求的前提下，在CDN應(yīng)用中采用比傳統(tǒng)服務(wù)器省電的低功耗服務(wù)器的想法。而定制低功耗服務(wù)器就成為降低能耗的主要方案。

何燕鋒介紹說，傳統(tǒng)的低功耗處理器，其節(jié)省功耗的原理，是在原有高性能處理器的基礎(chǔ)上，通過控制處理器在閑時(shí)的主頻和耗電，同時(shí)簡化亂序處理的邏輯模塊，來減少不必要的消耗。但受限于原有的高性能架構(gòu)，整體功耗降低效果并不明顯，特別是在IO密集型的業(yè)務(wù)上。而用于靜態(tài)內(nèi)容加速的CDN Web Cache服務(wù)器，主要功能正是對(duì)靜態(tài)的網(wǎng)頁和圖片進(jìn)行讀寫操作，屬于IO密集型業(yè)務(wù)。“因此，針對(duì)IO密集型業(yè)務(wù)，我們需要尋找區(qū)別于以往傳統(tǒng)的、更低功耗的處理器及其服務(wù)器方案。”何燕鋒說。

大方向確定后，他們開始選擇合適的處理器。首先，由于ARM架構(gòu)與淘寶當(dāng)前使用的x86架構(gòu)不兼容，如果采用ARM處理器，將帶來很高的后續(xù)成本，所以，他們首先排除了ARM。之后，他們發(fā)現(xiàn)了某廠商的一款低功耗處理器與其需求很接近。經(jīng)過定制、優(yōu)化改造等一系列工作后，2010年6月，該服務(wù)器上線了，但不幸的是，上線后的服務(wù)器與測試機(jī)房里的表現(xiàn)并不一樣，穩(wěn)定性差，不能完全滿足要求。

之后，英特爾Atom D525低功耗處理器進(jìn)入了淘寶的視線，最終，在英特爾和超微的支持下，根據(jù)淘寶CDN應(yīng)用的需求，他們對(duì)主板、軟件、硬件等進(jìn)行了定制化的優(yōu)化和改造，終于在2010年9月通過了上線測試。2011年年初，這種低功耗的服務(wù)器在淘寶大規(guī)模部署。目前已經(jīng)部署的服務(wù)器有800臺(tái)，采用2U機(jī)箱，每一機(jī)箱有8臺(tái)服務(wù)器。

何燕鋒說，目前這些低功耗服務(wù)器運(yùn)行穩(wěn)定，其功耗比傳統(tǒng)服務(wù)器降低50%以上，而整體部署成本也只有原來的30%左右。

據(jù)了解，在該服務(wù)器定制完成并且進(jìn)行一定規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)上，淘寶聯(lián)合英特爾和超微等硬件廠家共同發(fā)起了開源“綠色計(jì)算”項(xiàng)目。該項(xiàng)目的主要目標(biāo)是推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)整體硬件基礎(chǔ)設(shè)施（包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、IDC機(jī)房、機(jī)架和電源等）的節(jié)能環(huán)保，并采用多方合作的機(jī)制，吸納業(yè)內(nèi)同行共同參與該項(xiàng)目，以共同推動(dòng)“綠色計(jì)算”產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。