百度林仕鼎

今天，我們會發(fā)現(xiàn)，整個計算的重心正在從桌面系統(tǒng)轉向數據中心。這樣的轉變意味著什么？它又會連帶引發(fā)什么樣的變革？在第五屆中國云計算大會上，百度大數據首席架構師林仕鼎作了題為《應用驅動的數據中心計算》的精彩演講，為我們揭開了答案。

“30年PC時代已終結。新時代，是一個以數據中心計算為特征的時代，整個數據中心就是一臺計算機?！绷质硕Φ纳羁陶J識燃起了聽眾的熱情。

也正因為如此，在林仕鼎看來，計算范式發(fā)生了變化，系統(tǒng)所面臨的環(huán)境與設計目標、設計理念亦產生了變革。

計算范式之變

據林仕鼎介紹，在桌面系統(tǒng)中，由底層到上層可分為Architecture(架構)、BIOS、Kernel(核心如linux)和Applications(應用)，而在數據中心計算中，相應地變?yōu)榱薋abric (體系結構)、Host(主宿操作系統(tǒng)) OS、Infrastructure(大規(guī)模分布式基礎架構)，以及Services/Tasks s(服務/任務)。

從桌面系統(tǒng)到數據中心技術

計算范式的變化帶來了兩大觀念上的改變：從單機計算追求0 Bug，轉變到對錯誤有一定容忍度;從追求完全的正確性，轉變到追求精確度，如90%。

“在單機設計理念中，因為只有一臺機器，壞了就沒了，系統(tǒng)一定是越可靠越好。所以，在設計時，要在系統(tǒng)里面加很多冗余信息和校驗邏輯，這樣在出現(xiàn)錯誤后還可恢復。”林仕鼎表示，“而在數據中心計算中，主要是分布式系統(tǒng)，可同時調度非常多的設備，所以它能夠容忍任意一臺設備出現(xiàn)問題。這使得兩者在系統(tǒng)設計上擁有很多差異。”

而從追求正確性到追求精確度，與大數據的思想——從追求因果性轉變?yōu)樽非笙嚓P性——一脈相承。這也使得現(xiàn)在很多服務不依靠人工制定的規(guī)則，而依靠概率模型來得出相關結果。

環(huán)境與設計目標之變

由于整個計算重心發(fā)生轉移，計算所面臨的環(huán)境和系統(tǒng)設計目標也必然需要發(fā)生改變。“在單機計算環(huán)境中，主要的應用場景是單用戶多任務，而在數據中心計算中，則是多用戶單任務?！绷质硕Ρ硎?，這種變化使得系統(tǒng)設計思路亦發(fā)生改變，如需要更多地考慮并行性問題。

百度自主研發(fā)的SSD就是一個很好的例子。在傳統(tǒng)的SSD架構中，是由一個總的SSD控制器來控制下面的Flash存儲單元，這樣的優(yōu)勢是黑箱化、層次化，不利之處是SSD往往讀取較快，寫入較慢，容易形成瓶頸。而百度根據應用需求，取消了SSD架構中的寫緩沖、擦寫平衡等復雜邏輯，大幅簡化SSD控制器的設計。通過將一個大的SSD劃分為N個單元，每個單元都有獨立的控制器和存儲單元，這些信息和控制接口暴露給上層存儲系統(tǒng)后，形成了多個管道，并行讀取、存儲效率可以大幅提升。

此外，林仕鼎還表示，除了應用場景不同外，對規(guī)模、成本、交互時間的要求也在發(fā)生變化。

設計理念之變

“從單機計算到數據中心計算，還推動了設計理念的變革?！绷质硕Ρ硎?，理念上的變革包括，系統(tǒng)透明性不再成為美德，層次化開始向豎井式演進，軟硬件系統(tǒng)向應用驅動和軟件定義的方式發(fā)展。例如，百度在設計硬盤系統(tǒng)時，去除RAID，暴露裸盤等都是這些理念轉變的重要體現(xiàn)。

林仕鼎最后還在會上分享了云時代的硬件設計原則——簡化和硬件可編程。在簡化方面需做的有：剝離控制邏輯，盡可能在更大的范圍共享一切部件、邏輯，要更關注可控性。在硬件可編程方面需做的有：暴露一切接口，盡可能收集數據。

(會場人山人海)

中國云計算大會被譽為中國云計算領域的頂尖盛會，吸引了眾多院士、協(xié)會專家等學術界頂尖人士，以及相關領域的著名公司高管與會。該大會由工業(yè)和信息化部、國家發(fā)改委、科學技術部、北京市人民政府、中國科學技術協(xié)會指導，中國電子學會主辦。本屆云計算大會邀請了中國云計算技術與產業(yè)聯(lián)盟理事長、中國電子學會名譽理事長、原信息產業(yè)部部長吳基傳，中國電子學會理事長、陜西省省長婁勤儉，工業(yè)和信息化部副部長劉利華，北航校長、中國科學院院士懷進鵬，國防科技大學校長、中國科學院院士楊學軍，交大副校長、中科院院士梅宏，中國科學院院士李未，中國工程院院士李德毅、倪光南、高文、李蘭娟、李伯虎，以及來自百度、阿里巴巴、騰訊、雅虎、電信運營商、微軟、英特爾等產業(yè)界大佬參會。