2020年5月，华为云正式发布擎天架构，其作为华为云、华为云Stack、华为云边缘统一的技术底座，为企业提供硬核性能、极致稳定、多样性算力、云边端协同等一致体验和生态的云基础设施。回顾2020年，“擎天架构”成为迭出领跑业界的新品、国际赛事榜首、业界榜单纪录保持者背后共同的名字，而“八年、黑科技、屡破纪录”也成为了擎天架构的年度关键热词。
“八年”：2012年的布局规划，一步一个脚印持续突破
1965年提出的摩尔定律，按每18个月的速度颠覆着信息处理能力和我们对技术发展的感知。而随着摩尔定律接近极限，通过晶体管密度增加的红利不再，关键技术工艺面临挑战的同时，也驱动技术视角从局部向整体的跃迁。因为在这种情况下，无论CPU、内存、存储或是网卡，单个部件的优化将无法满足业务发展诉求。
从2012年技术布局开始，八年积淀的擎天架构通过数据中心级创新，通过软硬协同的技术，将存储、虚拟化、网络等能力卸载至专用硬件“擎天卡”之上，实现“业界最早支持共享存储的裸金属服务”、“业界首个千万级PPS转发实例”、“业界首家40G带宽裸金属服务器”等多项创新突破。
图 华为云业务总裁郑叶来发布华为云擎天架构
如今，华为云进一步基于擎天架构，通过重定义基础设施、新赋能泛在应用、再升级应用架构，全面升级“以应用为中心”的云原生基础设施，来更好满足企业新一轮数字化建设的诉求，帮助企业云化从“ON Cloud”走向“IN Cloud”。同时，基于擎天架构的深度软硬协同能力，华为云发布全球独家“性能与资源双零损耗”的裸金属容器，通过容器引擎全卸载实现成本节省30%，网络性能提升40%，领先业界一代。
“黑科技”：聚焦“双协同”，全面激发云基础设施潜能
在势聚云端的大趋势下，5G、AI、IoT等新兴技术除了对云在性能、稳定性等方面提出了更高要求外，未来分布式云形态下海量站点间复杂、多维的协同调度也充满着挑战。为此，华为云基础服务CTO李帮清在华为云TechWave云基础设施专题日中表示：“华为云将通过擎天架构进一步发挥‘软硬协同’与‘边云协同’的技术优势，在性能、可靠性 、安全可信、确定性等方面持续突破，为用户提供极致的云上体验。”现场，李帮清重点介绍了擎天架构背后的四大“黑科技”。
图 华为云基础服务CTO李帮清解读华为云擎天架构
黑科技1：擎天卡。作为实现深度软硬协同的关键组件，擎天卡承载了存储、网络、管控等功能，将以前如数据源端DIF校验、EC算法等卸载至擎天卡实现，提升主机资源利用率的同时进行硬件加速，带来低至10μs网络时延、100μs存储时延等强劲性能；
黑科技2：擎天虚拟化。在主机侧通过“极简”的Hypervisor将虚拟化的开销降至最低，并利用Split-Hypervisor技术将IO虚拟化通过擎天卡实现，最大限度将虚拟化对租户的扰动降到最低，实现资源“0”预留、性能“0”损耗、业务“0”抖动；
黑科技3：华为下一代RDMA网络技术CurreNET。实现VF直通与网络零拷贝带来极低网络时延的同时，更通过自研LDCP算法实现稳定浅队列的拥塞控制，支撑100倍组网规模提升，并避免大规模高速网络环境下存在的拥塞情况；
黑科技4：主机级安全可信。除了性能外，华为云同样十分关注从主机启动到IO处理全流程的安全可信。基于擎天架构将实现“零感知”数据加密，实现主机安全启动，确保主机“零篡改”。更进一步，结合擎天卡构成的安全系统可真正做到硬件身份证明，进一步确保全流程零差错，实现安全可信。
“屡破纪录”：双榜首与59项世界纪录，技术积淀厚积薄发
在GECCO 2020国际会议中，华为云擎天架构的调度算法团队同时获得OCP与USCP运筹优化算法赛道第一名，且算法运行结果刷新了十个文献算例的已知最好结果。此外，截至2021年1月11日，擎天架构调度算法团队打破了59项由全球优化算法领域权威机构SINTEF维护的PDPTW榜单纪录，成为中国研究机构中最多纪录的保持者，充分展现华为云在分布式云资源调度、多目标优化等领域的技术积累，更为解决云上超大规模离散优化问题提供全新思路。
华为云瑶光分布式云操作系统作为擎天架构的管控面，实现全域资源供给极优、多样性算力使用极简。其中，全域资源调度能力可支撑未来十万级分布式站点间复杂的调度协同，并根据业务诉求匹配最优节点，实现就近接入；面向租户，华为云瑶光通过资源画像及预测算法实现算力的智能推荐，让应用负载运行在最合适的算力之上。
华为云瑶光通过元启发式及机器学习等算法，构建了“面向云场景的智能决策优化求解引擎框架”，以解决全域资源调度、智能资源碎片整理、边缘站点选址等大规模、复杂约束的多目标决策优化问题。参与打榜的算法正是源于瑶光在大规模分布式云资源规划、调度领域的持续探索，实现云上实践与算法理论的绝佳融合。
八年积淀，立地擎天。未来，华为云将继续发挥数据中心级技术创新能力，基于擎天架构助力政企激发数字化潜力、迎接数字经济新挑战。
