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云计算+大数据:下一个系统设计关键所在

时间:10-19 来源:电子发烧友网 点击:

  工程上一个不太好的事实是:商业计算的主要模式影响了所有的系统设计,这有些不合理。有时候,这一事实令人不太愉快。有时候,它也打开了迈向系统体系结构新时代的大门。

  当微处理器第一次征服世界时,系统设计人员即使是在系统性能和功耗上要付出很高的成本,也突然都要使用微处理器。系统开发人员学习了编程。当Xerox公司推出以太网,IBM力推PC,两强联合闯入商业世界时,处理器网络成为设计所有各类系统"最正确"的方式,包括嵌入式系统。而性能、功耗、易用性以及安全等则显得没有那么重要。简言之,在不断变换的信息技术时代(IT),系统设计人员应善于应对。

  注定的未来

  那么,当今的商业计算规划人员感兴趣的是什么?在您阅读本文时,存储巨人EMC信息基础设施产品Intel首席技术官、首席运营官Pat Gelsinger,他也是VMware的CEO,在他的Hot Chips 24主题演讲"云变换IT,大数据变换业务"中,回答了这一问题。

  Gelsinger的前提是,桌面成为历史,很可能平静的退出。他展示了一些数据,如图1 所示,说明了完成计算的实际位置是一种双峰分布。越来越的计算在服务器中完成——越来越多的服务器组成了云结构,也更多的在移动设备中完成。在一些其他地方完成相对较少的执行指令等计算。Gelsinger继续描述了这一两端鞍型分布发展的系统。

  
图 图1.工作越来越多的在移动设备或者云中完成

  Gelsinger说,在云中,虚拟化正在改变一切。Gelsinger补充说:"今天,数据中心是孤立的‘历史博物馆’,孤立的传统系统运行传统的应用程序。"而虚拟化技术采用计算和存储资源池替代了这种孤立的方式,可自动配置,支持各类不同的任务。Gelsinger宣称:"今年,越来越多的任务运行在虚拟机上,而不是实际的物理机。"

  在这些池中,Gelsinger还设想了一种非常具体的硬件结构。他说:"Intel发展路线会继续下去。只有x86体系结构在服务器领域是真正重要的。"ARM可能对未来有不同的看法,但是现在,数据支持了Gelsinger的观点。

  这些CPU将会被一组更专用的硬件包围:虚拟化软件定义网络适配器、为所有移动客户生成图形的硬件加速器、用于深入探测数据包的可编程硬件,以及进一步提高安全对策的加速器等。Gelsinger认为:"老的静态安全方法无法适应当今持续性的高级威胁攻击。我们需要适应应用的虚拟化安全功能,对行为进行主动可信分析,以加强认证。"

  在Gelsinger的展望中,服务器发展超越了x86 CPU集群,成为异构多核计算集群,采用了很多不同种类的实现方法,主要依靠集成闪存来连接存储系统,以满足带宽要求,以及服务器的各类存储申请。

  在移动客户侧,Gelsinger展望了非常相似的体系结构,但是规模要小一些。他预计,会对移动设备进行优化以采集用户数据,呈现发现的数据,在云中对其进行分析,统一格式。移动设备会结合传感器、媒体输出设备、通用计算和加速器等,应用于基于硬件的虚拟化环境,还要支持较长的电池使用时间。正如在云中,应能够随时梳理好移动设备中的资源,以满足手头的应用需求。

  大数据的推动

  Gelsinger说:"推动这种转换的力量之一是‘大数据’。他认为:"我们还处于发展初期,或者炒作阶段,而事实是,世界数据每天都在增加两千千兆字节。而这一增长率每年都在加倍。这些数据变得如此之大,已经打破了现有的基础设施。"

  而且,Gelsinger不仅看到了世界上数据的迅猛增长,还注意到其结构的变化。他建议说:"让我们思考一下数据模型的三个阶段。"在数据处理时期,以金融记录的方式组织数据,数据处理产生金融报告。随后,在内部关系上,我们开始根据要生成的报告来组织数据:我们建立数据库。我们与他们的互动主要是通过会话,目前还是这样。

  但是,在大数据时代,数据实际上是非结构化的。处理既是分析:首先尝试找到与人查询相应的模式,最终,系统找出他们能够"理解"的模式——机器学习。

  Gelsinger说,我们已经看到了应用。零售商收集客户的非结构化数据,开发非常惊人的"客户服务"。投资者积累大量的数据,搜索要交易的模式。生产商消化吸收这些输入检查数据、现场报告,甚至是其供应商的工况数据,深入搜索其供应链,以实现早期预警。

Gelsinger指出:"在EMC的一个案例中,我们突然遇到越来越多的驱动失败。原来是,供应商数月前改变了润滑油,新设备在现场出了故障。经过这一事件后,我们检查了提供给我们的数据。我们本应该十个月前就看出问题,如果能够实时分析

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