繼AWS Nitro和阿里雲神龍，京東造起了“京剛”

一直以來，虛擬化是雲計算領域的核心技術，其特色在於傳統物理機雖性能強大但部署不便且難擴展，而虛擬化則以軟件技術將硬件做資源切分，從而實現雲計算所謂的“彈性、共享”等優點，在成本、效率上表現不俗。

然而，隨着數據洪流不斷湧現，雲市場教育逐步拓深，大客户把自己的業務搬到雲上，對核心數據庫的安全、隔離有硬性指標要求，對高性能也有要求，開始對傳統虛擬化提出更多渴望。

這種現實情況下，生產一個既兼具物理機的性能同時又能提供虛擬機體驗的產品就勢在必行了。

不過，這種產品必須依託的是軟硬一體的虛擬化架構。在雲計算領域，目前AWS已經推出Nitro架構，阿里雲也已推出神龍架構（X-Dragon），二者均對虛擬化做了很好的底層創新。

在雲計算領域，一直存在一種説法：只有電商公司才能把雲做好，這是因為天生的應對流量洪峯的基因所在。

儘管目前微軟、谷歌以及騰訊等已經在雲上做出了不錯的成績，但是AWS和阿里雲的成功似乎側面驗證了這句話的合理性。

眼下，巨頭京東正撕去自己電商公司的標籤，堅決走上技術轉型的道路。作為其技術輸出窗口的京東雲，默默研發硬核實力，構築核心技術護城河。

近日，經歷架構調整和品牌整合，京東科技旗下品牌京東雲正式發佈自研軟硬一體虛擬化架構—京剛，並聲稱“全面支撐第四代計算產品”。以此同時，京東雲還推出了高性價比的第四代雲主機。

這一重磅問世，意味着電商巨頭雲在“自研虛擬化架構”這同一賽道合流。業界注意到，“軟硬一體”和“自研”，成為了京剛架構的最大特色，也是其最大贏面。

如何理解“軟硬一體”？

雷鋒網瞭解到，虛擬化技術是雲計算最核心的技術，海量服務器需要通過虛擬化的技術形成大的資源池，其重要性不言而喻。京剛架構與傳統計算架構相比，打破了物理機和虛擬機的隔閡，既保留了物理機的性能優勢，又具備虛擬機的彈性資源優勢，秒級交付的特性能夠更好地滿足大中型企業高性能彈性計算需求。

“自研”能力上，京剛核心功能模塊全部源自京東雲自研虛擬化技術，實現了專有場景芯片自主研發技術的突破。京剛智能芯片的核心能力在於，實現使用硬件替代軟件完成核心虛擬化工作。

一般而言，實現“軟件的硬件化處理”，是將這個硬件做成一個網卡，插在卡槽上，硬件層面還有一個層做在Bios之上，操作系統之下，負責硬件資源的切分。雲主機的性能擴展不需要佔用CPU資源，顯著提升性能的可擴展性。

這種方式為傳統企業應用上雲打開了一扇方便之門。

2017年， Amazon EC2 的研發負責人Peter DeSantis首次宣佈 AWS 在 EC2 架構的新演進——Nitro 系統架構，這次重磅發佈讓外界看到了這家巨頭的新選擇。在 Nitro 系統架構中，網絡、存儲、安全管理及監控都從傳統實例中解耦，被遷移到專屬硬件中，這些功能都將模塊化、微服務化，使其能夠快速遷移並且隨時能夠根據新的需求而演進。

阿里雲的神龍架構是通過一個PCIe的MoC卡（實際是一個包含CPU、內存、磁盤、智能網卡的系統）把Hypervisor、帶外管理功能都卸載到這個卡上。MoC卡對外可以連接EBS存儲和VPC網絡，通過virtio（一種半虛擬化的設備抽象接口規範）訪問IO設備，實現裸金屬和虛擬化同樣的擴展和管理功能，和現有云環境可以通過私有接口或Open API無縫集成。

京東雲的技術專家告訴雷鋒網：京東雲自 2019 年推出裸金屬雲主機後，一直緊跟服務器行業軟硬件技術的革新。通過京剛智能芯片實現網絡和存儲數據的高速轉發和所有管理控制邏輯，並通過芯片加速引擎，將存儲、網絡及所有管控面的功能都下沉到芯片中。

具體來看，京剛智能芯片卸載網絡轉發和存儲IO功能，讓硬件性能不受損，支持了業界標準的SRIOV虛擬化技術，保證設備虛擬化無開銷；此外實現了雲原生的Virtio-Net和Virtio-Blk設備模型，兼容性更好；同時芯片級的硬件隔離技術，更加安全可靠。

而自主研發的智能網卡，則是基於英特爾® C5000X-PL 和英特爾® 至強® D芯片，全面利用英特爾®FPGA的可編程能力，能夠大幅提高端口速度，提升網卡的業務靈活性，通過 FPGA 和至強 D 芯片協同來定製並優化網絡負載。

“總體而言，京剛是京東雲第三代虛擬化技術的典型代表，它為雲而生，全面支持雲主機、裸金屬、容器。”京東雲技術專家表示，目前，京剛架構已經成功應用於京東618、京東健康疫苗預約與核酸檢測等業務場景，解決高峯值的性能瓶頸問題。

2020年京東618，京東平台累計下單金額超2692億元，創下新高。面對數百億訪問流量、每秒數百萬次的高併發請求，數十億的實時消息推送，承載京東集團核心業務系統的京東雲，順利實現幾百個上下游系統的精準協同，100%訂單雲上完成，全天核心服務不降級、零重大事故。支撐這一世界級挑戰場景的，正是基於京剛架構高彈性、高穩定和高性能雲主機。

從自研芯片、智能網卡，到自研軟硬一體虛擬化架構，京東雲京剛打通了芯片、軟件與硬件的割裂，實現了更好的協同，通過計算架構的升級解決了性能損耗這一IT系統的難題，未來將在更多業務場景中提供媲美物理機的性能。

當然，從電商場景走向更廣泛的業務領域，是雲廠商的宿命。當前，數字化轉型依然是最大背景，“數字中國”的目標在2021年的兩會中繼續得到重申，政府、金融、能源等行業用户將業務轉移雲上，這個長途中，我們勢必會遭遇5G和AI、IoT所帶來的數據洪流。而對性能更強的虛擬化平台、雲主機產品的青睞也在得到驗證，核心業務、敏感業務的上雲需求正在被滿足，雲的優越性越來越走向大眾共識。（雷鋒網）