从虚拟化到云化

Posted 2021-05-02 华为开发者社区

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什么是虚拟化？

虚拟化，是将一台计算机虚拟为多个逻辑计算机。每个逻辑计算机有独立的空间，可运行不同的操作系统，应用程序可以在相互独立的空间内运行，互不影响，显著提高计算机的工作效率。

虚拟化的本质思想是从物理到逻辑。这种思想在通信系统中也无处不在。从空口的物理信道、传输信道、逻辑信道，到 IP 网络的 VLAN，等等，都有这种思想。虚拟化带来的最大好处是解耦。首先是垂直方向，软硬件解耦，应用程序可以不关心底层的硬件细节。再则是水平方向，应用程序之间的解耦，各应用程序可以选用不同的操作系统，在独立空间运行，互不影响。

虚拟化的定义中还提到一点是显著提高计算机的工作效率。通过共享，从增加统计复用的角度看，可能会提升效率，但最终结果和应用程序的行为模式、系统资源的调度算法有很大关系。当前实际情况呢？麦肯锡统计业务服务器的平均利用率只有 6%，Gartner 乐观些，12%。效率并未得到显著提升。

据说 Intel 当初对虚拟化的支持态度，就因为效率问题而纠结很久。Intel 是卖 CPU 的，提升效率就是砸它的饭碗。当时有识之士搬出 Jevons Paradox（杰文斯悖论）：节能技术并不能降低对能源的需求。提升处理效率也不能降低对 CPU 的需求，关键是整体蛋糕能否做大。后来 Intel 决定大力支持虚拟化，在 X86 中内置虚拟化增强功能，并且大力支持虚拟化的软件生态。结果证明 Intel 的决策是英明的。就凭对虚拟化技术和生态的支持能力上，X86 就把 ARM 甩在后面。

什么是云化？

相比虚拟化，云化并没有标准定义（也可能是我没有找到）。现在流行的 CloudNative，业界也没有统一的说法。看了不少文献，业界有两个比较接近的说法：

• 说法 1：CloudNative 是 DevOps、持续交付、微服务、敏捷基础设施、康威定律等思想的集合；

• Ÿ说法 2：持续交付、微服务、DevOps 分别描述了 CloudNative 的Why、What 和 How。

看了这个定义，可能是明白的人明白了，不明白的还是不明白。业界还是从 IT 视角，从技术本身来解释云化，确实不太好理解。

华为在 2016 STW 会上讲全面云化的三个特征：第一是硬件的资源池化，第二是软件的全分布化，第三是运行维护管理的全自动化。AT&T 在 Domain 2.0 中，对未来云化网络的三个特征：弹性、开放、自治。两个定义也比较接近，是从 ICT 的视角，讲云化网络的特征。

云化其实还有一个重要的概念是云基础设施。这里面最重要的技术就是云操作系统 (CloudOS)。你可以认为 Windows、Linux 等是单机的操作系统，而 CloudOS 就是云化基础设施的操作系统。开源的 OpenStack 用了 2 年左右的时间，成了云基础设施操作系统的事实标准。这让人们在云基础设施上少了很多的悬念和争论，倒是基础设施上面的 CloudNative，因为概念不统一，成了当前的热门话题。

从虚拟化到云化

虚拟化和云化其实并没有必然的关系，从虚拟化到云化，是一个不准确的说法。不过虚拟化提供的统一计算、存储和网络资源，有利于实现云化的资源池、分布式。所以一般认为，在虚拟化的基础上实现云化，但重申，这并不是一个精确的说法。

无线网络的产品，如果只是虚拟化，对上层软件的影响不大。基础设施通过平台软件来封装，上层软件只需做很小的修改就可以运行在虚拟机上。影响比较大的是 DFX 和运维方式。以前构筑的上下贯通、一体机模式的 DFX 基本都不可用，需要构建新的 DFX 能力。虚拟化下，对基础设施的运维会大大简化。针对框、槽、子系统的基础设施运维方式都没有了，软件和硬件会做到充分的解耦。

如果是云化，则情况更为复杂，除平台外，上层软件还需要做重构。当面的无线网络产品，软件都是按单体来设计的，弹性能力很弱，基本也不具备开放和自治能力。无线产品走向云化的第一步是状态外置，功能和数据解耦。仅是这一步，改动就不小。我们也在探索一种技术，通过嵌入式钩子技术，让产品软件做少量的改动就能做到基本的云化，还在验证中。另外，云化不仅仅是技术，而且包括与之对应的生产模式、交付模式和商业模式，是一个系统工程。从 Single 到 Cloud，无线还有较长的路要走。

无线需要云化吗？

无线需要云化吗？有很多专业的讨论，这里不展开讲。从内部看，持续交付、微服务、敏捷基础设施、康威定律、DevOps 等 Cloud Native 思想，能够提升软件开发效率，促进软件生产力和生产关系的发展。从外部看，云化软件有更好的弹性、可靠性（可恢复性）、可扩展性，更好的开发环境，更好的生态资源，更快的 TTM。按特性上线，快速部署，快速开通，也符合运营商的数字化业务转型诉求。就凭这些，好像优点都占尽，无线软件还是需要云化的吧。

无线云化的场景。首先是部分管道应用可以上云。另外，站点处理资源，包括资源的互连，也可以形成一朵云，就是当前热议的MEC (Mobile Edge Computing)。MEC 的优势是贴近用户，降低时延。中心 DC VS MEC，就如沃尔玛/家乐福超市 VS 好德/联华超市。沃尔玛/家乐福有规模优势，东西多，品种全，但一般都离家比较远。好德/联华东西少，但离家近，一般常用的东西也都有，也是不可少的。好德现在还发挥离家近的优势，可以代收快递，这也是商业模式的拓展。MEC 也一样，只要占据这个点，就有一切可能。进一步拓展，RAN 的资源，如设备、频谱、信道、功放，等等，既然是资源，就可以形成云，当作云来管理，动态共享，这也许才是 CloudRAN 需要发力的方向。

RRU 能上云吗？这个问题不好回答。第一反应，RRU 不可能上云。但 RRU 作为资源，也可以形成云，当作云来管理。不是一定要集中才叫云。富士康在 ODL 开源社区立了一个项目：SD RRH (Software Define Remote Radio Head)。借用 SDN Controller 的思路来管理 RRU，看起来还是很有意思的。

为什么会是富士康？这也是一个亮点。

啰嗦至此，有些认识也不一定对。如果您有更好的看法，也可以在文章下方留言，参与交流讨论哦！

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