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亚马逊云计算中心,amazon云计算

adminadmin时间2022-12-27 09:56:53分类资讯浏览48
导读:到2021年底,每天约有6000万个实例在亚马逊云技术上运行,是2019年的两倍。这说明云计算正以不可阻挡的趋势滚滚向前。除了基于Amazon EC2提供的托管服务(如Amazon RDS ,这些实例很大一部分要以Amazon EC2的形式直接面对用户,这是一种特殊的基础且重要的服务。换句话说,Amazon EC2是许多人(组织 开始云之旅的地方。 今...

到2021年底,每天约有6000万个实例在亚马逊云技术上运行,是2019年的两倍。这说明云计算正以不可阻挡的趋势滚滚向前。除了基于Amazon EC2提供的托管服务(如Amazon RDS),这些实例很大一部分要以Amazon EC2的形式直接面对用户,这是一种特殊的基础且重要的服务。换句话说,Amazon EC2是许多人(组织)开始云之旅的地方。

今天,我们揭示全球众多用户选择亚马逊云的原因之一,带你了解亚马逊EC2计算的领先优势。

领先,不仅仅是引力子

亚马逊EC2实例的种类实在太多了,我一时也数不清楚。上图大致指出了计算实例的主要类型,根据应用场景可以分为通用型、计算优化型、存储优化型、内存优化型和加速计算型。随着AMD在数据中心市场的崛起,以及亚马逊云自研ARM处理器Graviton的大规模使用,亚马逊云彻底改变了只有Intel x86可用的局面,获得了对基础设施技术架构更强的控制,也给了用户多种选择。

引力子字面意思是万有引力。从伽利略到牛顿的探索,万有引力第一次解释了力的基本相互作用规律,这是人类认识自然史上的里程碑。引力子处理器似乎也有类似的使命。它对一般的计算生态产生了历史性的改变。不仅带来了颠覆性的性价比(Graviton2比x86平台高40%,Graviton3比Graviton2高25%),更重要的是,Graviton还用实际行动证明了ARM服务器可以在云端为用户提供更多的选择,与x86服务器竞争。

构建新的通用计算架构生态是世界级难题,技术本身并不是最难的。最难的点有两个:一个是要有丰富的应用生态,可以方便用户使用;一个是出货量大,这样有成本优势。

两者类似于先有鸡还是先有蛋的问题,怎么破?

过去几年,亚马逊自己推广了Graviton的应用场景,把很多服务交给了Graviton实例(比如亚马逊RDS)。用户不知不觉使用了Graviton,应用生态和用户数量同步推进。

[使用Graviton的亚马逊云托管服务]

[使用重力的亚马逊无服务器服务]

在性价比的吸引下,其他用户把一些新应用直接放在Gravity on上,或者把旧应用迁移到Gravity on上。在这个过程中,积累了大量的用户,构建了日益丰富的应用生态。

在2021年底的一次采访中,当被问及中国用户对Graviton的接受程度时,亚马逊云技术大中华区产品部总经理顾凡肯定地回答“Graviton在中国的表现非常好”。

与企业级市场上的Gravity on类似,隔壁苹果开发的基于ARM的M1芯片也成为了消费级市场上耀眼的明星。更有甚者,2020年,M1发布的时候,苹果的mac电脑插上了亚马逊Nitro卡,变成了全新的亚马逊EC2实例。又过了一年,连装有M1芯片的苹果电脑都成了亚马逊EC2的实例。

亚马逊不仅提供了所有常见的和不常见的(2022年mac instance是唯一的)通用计算实例,还提供了加速计算领域基于AMD、Nvidia GPU和FPGA加速卡的实例,面向机器学习场景。还引入了基于自研推理和训练芯片的加速计算实例,构建了百科全书级云计算实例系统。

我还想说,上图显示的是目前能买到的大部分老实例,不代表老实例没了。最近发现亚马逊云的一个“骚操作”,是关于用亚马逊Nitro卡模拟旧硬件,让用户继续使用旧实例。

这个亚马逊云不是大张旗鼓说的,但是想想真的很少见。因为运行这些老实例的硬件基本都在退役,无法稳定正常的工作,运维管理的成本会特别高。亚马逊云并没有强迫用户去旧的实例,而是给了用户不迁移的自由,也给了用户充分的安全感,很甜。

无论是创建各种实例还是继续旧的实例,亚马逊Nitro都支持它们。亚马逊EC2实例之所以这么丰富,也是因为亚马逊Nitro,现在我们来看看亚马逊Nitro卡,已经是亚马逊EC2的灵魂了。

亚马逊硝基——亚马逊EC2的灵魂

几年前,当我第一次见到亚马逊Nitro时,我惊讶于它给卸载带来的巨大变化。回过头来看,亚马逊Nitro在CPU上一步步卸载Hypervisior,去除了虚拟化的性能损失,为用户提供了足够的计算能力。这是降本增效的一手好牌,也是提升性能和稳定性的重要手段。

云亚马逊EC2虚拟化技术变化:从所有软件模拟到所有硬件支持,类似裸机性能的亚马逊Nitro的出现改变了云计算的整个业态,同样的处理器,同样的内存,同样的主板,同样的网卡,而亚马逊EC2多了一个Nitro。这意味着灵活性、稳定性、安全性和性能发生了彻底的改变,这也使得亚马逊云Amazon EC2在所有云厂商中脱颖而出。

之后的两三年,我看到了英伟达发布的BlueField和英特尔发布的IPU。在我看来,他们两个都是亚马逊Nitro的追随者,这是亚马逊云作为向信息行业输出的云力量的杰出实践。通俗点说,这是云厂商在教芯片巨头做芯片。

【亚马逊Nitro的功能模块】

刚才说的卸载,其实说的是亚马逊Nitro的第一大功能,——Nitro Hypervisior。它首先收缩了Hypervisior,原本需要CPU来接机,消除虚拟机的性能损失,让云主机输出类似裸机的性能。

此外,亚马逊Nitro还承包了一系列系统功能,包括VPC网络、EBS块存储、系统控制器等功能。此外,在安全性方面,亚马逊Nitro将安全芯片集成到主板中,提供硬件层的安全验证能力。

到目前为止,亚马逊Nitro已经将网络、存储、虚拟化、安全四大功能从CPU端卸载到专用板上,依靠亚马逊Nitro提供各种IaaS服务,并将IaaS层的各种云服务整合到亚马逊Nitro中。

此时,亚马逊云的Amazon EC2与其他云厂商的云主机有着本质的区别。Graviton通用处理器加上亚马逊Nitro,很多核心技术都由亚马逊云自由掌控,就像隔壁苹果电脑不同于Windows兼容电脑,苹果手机不同于安卓手机。

这两年,亚马逊Nitro一直在添加更多的内涵。例如,在安全性方面,亚马逊Nitro Enclaves提供了一个隔离的计算环境,可以保护和安全地允许亚马逊EC2处理高度敏感的数据。

2022年,亚马逊云还将推出亚马逊Nitro TPM,为系统生成、存储和使用密钥。TPM可以用来验证系统的完整性和安全性。亚马逊Nitro TPM的加入将意味着那些需要TPM的应用也可以在亚马逊EC2上运行。

关于re:Invent 2021年,亚马逊Nitro家族迎来了新成员,——亚马逊Nitro SSD。云厂商自研SSD已经不是什么新鲜事了。自研SSD将提高SSD的可控性,掌握固件的更新迭代节奏,最大限度发挥SSD的价值,使性能更具可控性和可预见性。

高级计算阶段,横向扩展大规模集群

鉴于对云技术的深度掌控,亚马逊云在应用场景上不断突破新的边界。关于re:Invent 2021年,亚马逊云发布大型机现代化服务,用低成本硬件改变云技术架构,取代专有高成本硬件的道路已经铺在IBM大型机面前。

云技术的核心是分布式架构,分布式技术的挑战是在不太可靠的低成本硬件上构建可靠的服务。事实上,许多聪明的工程师在许多年前没有云的时候就从事这方面的工作,但公共云将分布式架构发扬光大,并对整个行业产生了深远的影响。

如今,用户对云有着明确的需求。他们希望利用云的弹性和灵活性,在计算需求增加时增加更多的资源,在需求减少时关闭资源,以应对业务高峰时的流量,避免业务低峰时的资源浪费。

2021年,亚马逊游戏发布了一款名为《新世界》的MMORPG(与《魔兽世界》同类型的大型多人在线角色扮演游戏)。游戏的地图很大,画面制作精良,在欧美很受欢迎。从技术角度来说,这个游戏其实是一个大型分布式系统。

游戏有个概念叫“世界”,相当于一个游戏区。每个区域分为14个方格,一个亚马逊EC2负责两个方格的各种事务,包括NPC之类的。有趣的是,玩家在地图上来回走动时,并不需要重复加载。从技术角度来说,玩家实际上是切换亚马逊EC2服务器。

玩家角色所需要的亚马逊EC2资源来自于整个Reigon的实例池,根据在线人数进行分配。每个“世界”只能容纳有限数量的玩家。游戏刚推出的时候,总共有185个“世界”。由于人气很高,随后不到10天就扩大到500个“世界”。如果不是云架构,短时间内很难完成。

此外,这个分布式系统还使用了多种无服务器服务来承担一些非核心任务,数据分析技术来帮助优化游戏,DynamoDB来记录游戏的状态。在DynamoDB的帮助下,即使所有Amazon EC2实例宕机,也能快速恢复,架构能提供强大的冗余和业务连续性。

谈到集群规模,亚马逊云利用集群提高机器学习的训练效率,解决大规模机器学习模型训练的困难,不断提高训练GPT-3的训练效率。

上图从P3dn到P4d再到Trn1n,一方面训练用的芯片从Nvidia V100升级到A10,最后换成了自主研发的Trainium芯片。另一方面,通过不断优化集群网络和增加网络传输带宽,降低了集群间数据通信的开销。

最终,两周内完成GPT-3培训所需的实例数量大大减少。未来更大规模的机器学习模型训练可以通过扩大规模来应对,因为机器学习模型不断扩大是必然趋势。因此,扩大训练集群的规模将是一项非常重要的能力,而这些能力都来自云端。

集群规模的优势是分布式存储架构追求的目标。

结论——计算改变世界,不再是一句口号。

在内部,亚马逊云可以在所有关键技术层面进行优化和创新,从Graviton的核心通用计算芯片技术,到云计算的关键虚拟化技术,再到大规模集群的快速构建能力,亚马逊云都有完全的掌控能力。

对外,亚马逊云塑造了强大的技术影响力。亚马逊EC2实例的命名规则被大多数云厂商借鉴。以亚马逊Nitro为首的DPU已经成为云计算发展的重要方向,亚马逊自己的一些标准也成为了行业标准,比如S3。亚马逊云自身的突破也为行业的发展起到了示范引领作用。

对于用户来说,亚马逊云可以提供世界级的云计算服务,总能给用户带来新的惊喜。如果下一步亚马逊的计算有什么新的突破,我会拍着脑门随口说,会不会是把苹果手机插上亚马逊Nitro卡?不知道广大iOS开发者是怎么想的?

以“云基础设施”为主题的“亚马逊云技术创新大会”将于2022年4月20日14:00在线举办。届时,大会主题演讲、6大会场、30个前沿技术主题将带您全面了解亚马逊云技术云基础设施知识,以及如何重构云基础,助力企业数字化转型。

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