云的核心本質(zhì)：不是計算速度，而是資源的交付速度
當(dāng)然，云計算的概念國際國內(nèi)已經(jīng)擁有了多個版本，這不是筆者贅述的重點，但有一點必須清楚：云計算最核心的本質(zhì)不是計算速度，而是各種資源的交付速度，資源的交付速度讓各種資源的隨需而用成為現(xiàn)實。雖然云計算可以提供更快的計算速度，貌似可以干“超級計算”的事情，但從市場跟技術(shù)原理上，并未得到主流認(rèn)同。
云計算交付基礎(chǔ)環(huán)境的最初階段是虛擬機(jī)、云存儲，然后云計算可以交付運(yùn)行環(huán)境，不僅是虛擬機(jī)，還包括了中間件、數(shù)據(jù)庫，用戶將云基礎(chǔ)環(huán)境與應(yīng)用結(jié)合就能運(yùn)行;再后來，云計算可以直接交付應(yīng)用，通過把應(yīng)用做成部署模板，自動化創(chuàng)建應(yīng)用;云計算的再進(jìn)一步發(fā)展，可以交付并行應(yīng)用。云計算技術(shù)的發(fā)展讓各種資源的交付速度得到更大提升。
教育云：融合是重點
云計算在學(xué)校的應(yīng)用情況如何?校園信息化經(jīng)過多年發(fā)展，信息化系統(tǒng)已經(jīng)非常復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，設(shè)備復(fù)雜，隨之而來的，便是管理復(fù)雜。學(xué)校云平臺建設(shè)分為傳統(tǒng)IT，比如數(shù)據(jù)中心建設(shè)，另外是科研性高性能計算，以及大數(shù)據(jù)平臺等，學(xué)校的IT建設(shè)思路分散，因此，未來的智慧教育云，將主要表現(xiàn)為兩點：
一是教育云要實現(xiàn)技術(shù)融合，首先是融合傳統(tǒng)機(jī)房，包括機(jī)房設(shè)備管理，機(jī)房資源管理，能夠管理各自的資源池，實現(xiàn)在資源池里不僅管理各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，而且還能對這些應(yīng)用系統(tǒng)實施自動化監(jiān)控，甚至在繁忙的時候可以自動調(diào)動的資源使用。
也就是說學(xué)校并不需要關(guān)心虛擬機(jī)，而應(yīng)關(guān)注一所學(xué)校有多少個應(yīng)用利用了多少資源實現(xiàn)服務(wù)，是不是可以通過它更加輕松的管理學(xué)校的科研環(huán)境，科研應(yīng)用，人事系統(tǒng)，財務(wù)的輔助支撐系統(tǒng)以及教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用等。
此外，學(xué)校應(yīng)具備較強(qiáng)的運(yùn)維能力，可以清晰看到每一個系統(tǒng)里所對應(yīng)的設(shè)備和它運(yùn)行的環(huán)境之間的依賴關(guān)系，中間件服務(wù)器，業(yè)務(wù)系統(tǒng)，可以通過拖拽的形式把原來的系統(tǒng)進(jìn)行管理，具備自動化的部署能力，最終能夠像亞馬遜一樣，把網(wǎng)絡(luò)中心的定位從成本中心向服務(wù)中心或者向利潤中心的轉(zhuǎn)型，這就是云自動化交付。也就是在云技術(shù)之下，學(xué)校能夠把過去從服務(wù)器準(zhǔn)備，環(huán)境配置，網(wǎng)絡(luò)配置和軟件的安裝部署等系列工作通過標(biāo)準(zhǔn)化的云平臺自動來提交這種服務(wù)，并且通過這種服務(wù)目錄的形式實現(xiàn)。
二是教育云要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)融合，學(xué)校應(yīng)用場景的分散化，決定了教育云不僅需要在技術(shù)上實現(xiàn)融合，在產(chǎn)業(yè)上也要實現(xiàn)融合。
以海南大學(xué)為例，海南大學(xué)智慧校園系統(tǒng)不僅能管理數(shù)字化校園系統(tǒng)，人事系統(tǒng)，選課系統(tǒng)，同時還能支撐其高性能計算，并實現(xiàn)各系統(tǒng)間的動態(tài)切換，這樣便能將零散的云的應(yīng)用場景搜集起來。無論是學(xué)校的大數(shù)據(jù)平臺，教學(xué)平臺，實訓(xùn)平臺，均需要將資源統(tǒng)一集中進(jìn)行管理，通過一個平臺來交付不同應(yīng)用場景所需的云服務(wù)環(huán)境。
高校HPC需求解決之法
高校信息化，除了基本的教學(xué)辦公應(yīng)用系統(tǒng)外，最為重要的是用于研究領(lǐng)域的HPC(高性能計算)需求，高校里如生物學(xué)等很多學(xué)科非常依賴高性能計算(HPC)，因為其計算能力至關(guān)重要，很多領(lǐng)域里科研水平的高低幾乎決定于計算能力的強(qiáng)度。如何將HPC通過廉價方式建立起來，并且能夠獲取持續(xù)管理的能力，部分高校通過自己搭建，用一些X86的服務(wù)器搭建高性能計算集群做科研，但使用普通設(shè)備去做高性能計算集群專業(yè)度非常高。
我們看到，云計算的發(fā)展，已漸漸達(dá)到了HPC高性能計算的基礎(chǔ)環(huán)境支撐要求。近年來我們可以看到亞馬遜AWS，微軟的Azure，都推出了HPC集群服務(wù)，美國有很多高校、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)，例如華盛頓大學(xué)、輝瑞制藥等，都在使用亞馬遜的在線HPC集群。阿里云前一段也推出了并行計算服務(wù)，盡管業(yè)內(nèi)很多HPC專家都說阿里做的還不成熟，但也正說明阿里云看到了這個趨勢。
眾所周知，高性能計算這個技術(shù)本身，最開始并不是針對高校。這項復(fù)雜的技術(shù)，適用于定向的研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)，長期用于研究同一種課題，而且大多數(shù)研究是實驗、驗證性質(zhì)的。具有短期、高頻、多樣化的特點。與科研機(jī)構(gòu)不同，當(dāng)前大多數(shù)高校的HPC資源，都是在各科研團(tuán)隊手里，彼此之間很難共享，資深的老師可能有很多HPC資源，年輕老師可能沒資源;有些老師做課題實驗時，HPC資源可能不夠用，但不做實驗的老師，可能資源大量閑置。另外，HPC環(huán)境安裝部署搭建的復(fù)雜度很高，物理學(xué)院的環(huán)境可能就不能適用于材料學(xué)院，構(gòu)建難度大、復(fù)雜度高，交付效率低。
而云計算可以交付集群應(yīng)用，也就是可以直接自動構(gòu)建HPC集群，因此，需要將各種不同的HPC應(yīng)用模板進(jìn)行初始化導(dǎo)入，各院系的用戶則通過云平臺自助創(chuàng)建。對于資源管理者來說，不需要去做各種復(fù)雜的運(yùn)維工作，因為云平臺會利用自動化服務(wù)來代替人來做運(yùn)維。管理者給用戶分配配額，例如100核的CPU、200G的內(nèi)存、10T的存儲等，用戶就可以自助的去使用平臺來創(chuàng)建HPC集群，只需要選擇他需要的HPC軟件應(yīng)用、選擇節(jié)點配置、指定節(jié)點規(guī)模，云會自動創(chuàng)建資源、自動安裝軟件、自動配置成集群，用戶便可以直接使用。
當(dāng)然，為了更好的滿足各類HPC的需求，云計算還需要針對HPC應(yīng)用場景做技術(shù)優(yōu)化，例如支持GPU、Xeon Phi等協(xié)處理器，這些都是在HPC領(lǐng)域有很重要作用的設(shè)備。
上圖為：品高云副總經(jīng)理周靜女士
教育云樣板
教育云的批量落地還有待時日，國內(nèi)走在前列的北京大學(xué)、清華大學(xué)、海南大學(xué)已成教育云落地模板，海南大學(xué)云技術(shù)服務(wù)提供商廣州市品高軟件開發(fā)有限公司提出的融合式教育思路頗有看點，不僅包含了底層基礎(chǔ)架構(gòu)的融合，還包含學(xué)校業(yè)務(wù)、脈絡(luò)上的融合，也就是在一朵云下可以支撐學(xué)校不同的應(yīng)用場景。
此外，在高校HPC應(yīng)用方面，品高云也做出了很多技術(shù)創(chuàng)新，如為了提供更強(qiáng)大的計算性能，告別虛擬機(jī)，改用LXC容器技術(shù)來提供計算單元，實現(xiàn)了物理服務(wù)器99%的性能。而且，為了解決不同架構(gòu)、不同HPC應(yīng)用對于底層資源的兼容性要求，品高云還做了測試，通過了Intel的Intel Cluster Ready 的認(rèn)證，也是國內(nèi)唯一一家通過ICR認(rèn)證的云平臺軟件廠商。 這些創(chuàng)新保證了海南大學(xué)無論是在教學(xué)，還是在科研上走出海南小島，成為全國知名大學(xué)夯實著基礎(chǔ)。
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