新一代云基礎(chǔ)設施性能測試基準11.5分意味著什么？

李文

近日，由中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院、工業(yè)和信息化部計算機與徼電子發(fā)展研究中心（中國軟件評測中心）、南通市人民政府主辦的2020信息技術(shù)應用創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會（簡稱信創(chuàng)峰會）在江蘇省南通市舉辦。值得關(guān)注的是，會上，工業(yè)和信息化部計算機與微電子發(fā)展研究中心針對信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)需求，發(fā)布《新一代云基礎(chǔ)設施性能測試基準》（簡稱測試基準），其中首發(fā)的云基礎(chǔ)設施陣容為易捷行云EasyStack+華為鯤鵬，性能基準測試分數(shù)為11.5分。這個11.5分意味著什么？這個基準測試對于中國云計算發(fā)展以及新基建有什么特別意義？

新一代云基礎(chǔ)設施

性能測試基準的意義

2020年4月，國家發(fā)改委首次明確“新基建”范圍，將其分為三層——信息基礎(chǔ)層、融合基礎(chǔ)層和創(chuàng)新基礎(chǔ)層。以云計算為代表的新一代信息基礎(chǔ)設施，是融合基礎(chǔ)設施和創(chuàng)新基礎(chǔ)設施的底座，需要實現(xiàn)從芯到云的本質(zhì)安全。

目前，我國新基建處于建設初期，已經(jīng)涌現(xiàn)了基于不同芯片技術(shù)路線的云基礎(chǔ)設施。從全球來看，x86體系與操作系統(tǒng)的磨合有近20年歷史，云和操作系統(tǒng)、整機的適配優(yōu)化也超過10年。從中國來看，不同云廠商的自研操作系統(tǒng)與x86整機、云的適配優(yōu)化也有近10年;而基于信創(chuàng)基礎(chǔ)軟硬件的云基礎(chǔ)設施，適配優(yōu)化只有1年多的時間，且基礎(chǔ)軟硬件之間的適配優(yōu)化也還處于初期。在這種情況下，要衡量不同云基礎(chǔ)設施及解決方案的綜合能力，除了廠商之間的互操作適配認證，還需要有第三方權(quán)威機構(gòu)對云基礎(chǔ)設施的性能進行基準測試：衡量同一芯片技術(shù)路線環(huán)境下，不同廠商的云基礎(chǔ)設施及解決方案的性能;衡量不同芯片技術(shù)路線環(huán)境下，同一廠商的云基礎(chǔ)設施及解決方案的性能。

作為第三方測試機構(gòu)，工業(yè)和信息化部計算機與微電子發(fā)展研究中心（中國軟件評測中心）在業(yè)界提出“新一代云基礎(chǔ)設施性能測試基準”，旨在提高信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)下的云基礎(chǔ)設施產(chǎn)業(yè)上下游適配優(yōu)化積極性、不斷提高適配優(yōu)化質(zhì)量，為用戶選擇云平臺提供重要的基準參考指標。

那么，什么是“新一代云基礎(chǔ)設施性能基準測試”？

“新一代云基礎(chǔ)設施性能基準測試”是指 ，通過設計科學的測試方法、測試工具和測試系統(tǒng)，實現(xiàn)對基于基礎(chǔ)軟硬件的云基礎(chǔ)設施適配優(yōu)化性能指標的定量的、可對比的測試。

基于信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的新一代云基礎(chǔ)設施的整體性能依賴于基礎(chǔ)硬件、操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)硬件的適配優(yōu)化程度，云平臺套件與操作系統(tǒng)的適配優(yōu)化程度。

但是目前，針對云基礎(chǔ)設施整體性能的測試方法和工具都是基于虛擬機的性能，即在虛擬機中運行測試工具，間接來驗證云基礎(chǔ)設施的整體性能。這些工具或是本身不是為測試整體性能設計的，不能完全代表云基礎(chǔ)設施的整體性能;或是缺乏實際業(yè)務場景的性能測試，無法逼真地反映云基礎(chǔ)設施的整體資源調(diào)度性能。

從需求側(cè)來看，云基礎(chǔ)設施的整體性能是云平臺的重要焦點。目前基礎(chǔ)軟硬件整體性能需要進一步提升，用戶迫切需要適配優(yōu)化能力強的云平臺，盡可能發(fā)揮基礎(chǔ)軟硬件的能力，降低虛擬化帶來的性能損耗，提升物理資源的利用率。

從供給側(cè)來看，基于基礎(chǔ)軟硬件的適配優(yōu)化能力，不僅可以反映云基礎(chǔ)設施的整體性能，還可以反映云廠商的優(yōu)化升級能力，是云廠商云平臺技術(shù)“硬核”特性的集中體現(xiàn)。

首發(fā)陣容11.5分的價值

新一代云基礎(chǔ)設施性能基準測試，選擇易捷行云+華為鯤鵬作為首發(fā)陣容，作為參與“云基礎(chǔ)設施性能基準測試”的首個云平臺廠商，易捷行云基于鯤鵬測試環(huán)境的云平臺以首次性能基準分數(shù)11.5分作為階段性參照系數(shù)，為今后各云計算廠商參與“云基礎(chǔ)設施性能基準測試”提供技術(shù)經(jīng)驗參考和技術(shù)水準導向的階段性基準指標，為用戶選擇云平臺提供重要的數(shù)據(jù)基準參考依據(jù)。

新一代云基礎(chǔ)設施性能測試基準，測試內(nèi)容包括：基于基礎(chǔ)設施軟硬件的云基礎(chǔ)設施無限擴展能力，也就是線性擴展能力;云基礎(chǔ)設施自身對硬件資源的消耗，即虛擬化損耗;云基礎(chǔ)設施對其承載的虛擬機、容器的調(diào)度效率。

評估云基礎(chǔ)設施性能包括四大方面：一是性能得分。所有有效運用實例的得分綜合，代表了所有應用在云環(huán)境的總體表現(xiàn)。二是可擴展性。當多個應用實例同時運行，云環(huán)境未引入其他負載時，每個應用實例能提供與初始階段的應用實例相同運行水平的百分比。三是業(yè)務實例復制數(shù)。在測試結(jié)束時已完成至少一個有效應用的實例總數(shù)。四是業(yè)務實例配置時間。有效應用實例中，所有實例的平均配置時間。

“新一代云基礎(chǔ)設施性能基準測試”的標準測試配置環(huán)境，以一個典型的基礎(chǔ)云平臺生產(chǎn)系統(tǒng)環(huán)境為基準，具體配置為：物理環(huán)境配置——控制節(jié)點3個，計算節(jié)點5個，CPU鯤鵬920 96核，內(nèi)存256GB，操作系統(tǒng)國產(chǎn)自研或國產(chǎn)商用，分布式存儲Ceph;虛擬機配置-CPU鯤鵬920 8核，內(nèi)存16GB，數(shù)據(jù)盤50GB，操作系統(tǒng)國產(chǎn)自研或國產(chǎn)商用。

作為首個完成基于信創(chuàng)軟硬件的“云基礎(chǔ)設施性能基準測試”的云廠商，易捷行云在基礎(chǔ)軟件適配方面采用國產(chǎn)自研操作系統(tǒng)，在基礎(chǔ)硬件的適配優(yōu)化方面進行了大量底層內(nèi)核工作。易捷行云與華為鯤鵬組建聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)小組，共同解決多項操作系統(tǒng)內(nèi)核級難題，包括虛擬化參數(shù)優(yōu)化問題、分布式存儲性能抖動問題、網(wǎng)卡驅(qū)動ARM適配和PXE引導參數(shù)調(diào)優(yōu)問題、操作系統(tǒng)層面驅(qū)動兼容問題等。在雙方共同努力下，一周內(nèi)完成底層操作系統(tǒng)適配，一個月內(nèi)完成了云平臺全功能適配優(yōu)化。

據(jù)悉，下一步中國軟件評測中心將正式對所有云平臺廠商開放測試服務：面向基于OpenStack的云廠商開展云基礎(chǔ)設施性能基準測試，形成性能基準測試庫，為行業(yè)用戶選擇云廠商提供相關(guān)測試數(shù)據(jù)作為選型決策支撐;面向基于K8S的云廠商開展云基礎(chǔ)設施性能基準測試，形成性能基準測試庫，為行業(yè)用戶選擇云廠商提供相關(guān)測試數(shù)據(jù)作為選型決策支撐;邀請參測云廠商編制2020云基礎(chǔ)設施性能測試基準白皮書;研制面向基于非Opemtack的云基礎(chǔ)設施性能基準測試工具。

基準測試首發(fā)陣容

為什么新一代云基礎(chǔ)設施基準測試的首發(fā)陣容是選擇華為鯤鵬以及易捷行云？筆者認為有以下幾個關(guān)鍵。新一代基礎(chǔ)設施需要從芯到云的本質(zhì)安全，而芯片與平臺軟件是兩個關(guān)鍵節(jié)點。他們彼此的適配至關(guān)重要。

從芯片來看，華為鯤鵬在處理器性能、雙路服務器成熟度、云生態(tài)投入與發(fā)展等方面均表現(xiàn)突出，選擇鯤鵬作為首選的測試產(chǎn)品，無需贅言。

從云平臺來看，易捷行云有幾個關(guān)鍵特征。一是中立私有云。易捷行云成立于2014年，作為中立的私有云軟件企業(yè)，在

易捷行云與鯤鵬的適配，為其他具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新基建軟硬件適配做出了一個樣板，不僅僅是在技術(shù)層面做出了參照系，事實上，從聯(lián)合組建技術(shù)攻關(guān)小組，到共同解決多項操作系統(tǒng)內(nèi)核級難題，其路徑與協(xié)作方法論都將為新一代云基礎(chǔ)設施的未來發(fā)展提供更多可復制經(jīng)驗。