雲伺服器歷史演進順序
A. 電腦CPU 發展史
cpu的發展史可分為以下25個階段
1、1971年:4004
2、1972年:8008
3、1974年:8080
4、1978年:8086-8088
5、1982年:80286
6、1985年:80386
7、Intel RapidCAD 被遺忘的微處理器
8、1989年:80486
9、1994年3月10日:Intel Pentium中央處理器晶元
10、1996年:Intel Pentium Pro
11、1997年1月:Intel Pentium MMX
12、1997年:Intel Pentium Overdrive
13、1997-1998年:Pentium II
14、Pentium II Celeron處理器
15、1999年:Intel Pentium III
17、2000年:Intel Pentium IV
18、2002-2004年:超線程P4處理器
19、P4處理器3.06GHz
20、P4處理器至尊版3.20GHz20.2005-2006年:雙核處器
21、英特爾奔騰D處理器
21、英特爾酷睿2雙核處理器
22、2011年:重新確定處理器產品架構
23、2012年:發布納米工藝
24、和第三代處理器
25、2014年:首發桌面48核心16線程處理器
(1)雲伺服器歷史演進順序擴展閱讀
進入新世紀以來,CPU進入了更高速發展的時代,以往可望而不可及的1Ghz大關被輕松突破了,分別推出了Pentium4、Tualatin核心Pentium III和Celeron,Tunderbird核心Athlon、AthlonXP和Duron等處理器,競爭日益激烈。
CPU發展史的重大突破:
2004 奔四、2006 AMD速龍64*2、下半年英特爾四核 至強、07年酷睿四核、08年 I7誕生 720 820、之後I7和酷睿陸續向下發展、10年 I3 I5 誕生、11年 I7 980X即將退市。
B. 數據中心伺服器技術發展趨勢與應用
當前,為推進IT支撐系統集約化建設和運營,進一步發揮集中化能力優勢,IT雲成為運營商IT支撐系統建設的基礎架構。但在IT雲資源池部署過程中,伺服器技術面臨多個新挑戰,主要體現在以下3個方面。
在性能方面,人工智慧(AI)應用快速擴張,要求IT雲採用高性能GPU伺服器。AI已在電信業網路覆蓋優化、批量投訴定界、異常檢測/診斷、業務識別、用戶定位等場景規模化應用。AI應用需求的大量出現,要求數據中心部署的伺服器具有更好的計算效能、吞吐能力和延遲性能,以傳統通用x86伺服器為核心的計算平台顯得力不從心,GPU伺服器因此登上運營商IT建設的歷史舞台。
在效率成本方面,IT雲部署通用伺服器存在弊端,催生定製化整機櫃伺服器應用需求。在IT雲建設過程中,由於業務需求增長快速,IT雲資源池擴容壓力較大,雲資源池中的伺服器數量快速遞增,上線效率亟需提高。同時,傳統通用伺服器部署模式周期長、部署密度低的劣勢,給數據中心空間、電力、建設成本和高效維護管理都帶來了較大的挑戰。整機櫃伺服器成為IT雲建設的另一可選方案。
在節能方面,AI等高密度應用場景的快速發展,驅動液冷伺服器成為熱點。隨著AI高密度業務應用的發展,未來數據中心伺服器功率將從3kW~5kW向20kW甚至100kW以上規模發展,傳統的風冷式伺服器製冷系統解決方案已經無法滿足製冷需求,液冷伺服器成為AI應用場景下的有效解決方案。
GPU伺服器技術發展態勢及在電信業的應用
GPU伺服器技術發展態勢
GPU伺服器是單指令、多數據處理架構,通過與CPU協同進行工作。從CPU和GPU之間的互聯架構進行劃分,GPU伺服器又可分為基於傳統PCIe架構的GPU伺服器和基於NVLink架構的GPU伺服器兩類。GPU伺服器具有通用性強、生態系統完善的顯著優勢,因此牢牢占據了AI基礎架構市場的主導地位,國內外主流廠商均推出不同規格的GPU伺服器。
GPU伺服器在運營商IT雲建設中的應用
當前,電信業開始推動GPU伺服器在IT雲資源池中的應用,省公司現網中已經部署了部分GPU伺服器。同時,考慮到GPU成本較高,集團公司層面通過建設統一AI平台,集中化部署一批GPU伺服器,形成AI資源優化配置。從技術選型來看,目前運營商IT雲資源池採用英偉達、英特爾等廠商相關產品居多。
GPU伺服器在IT雲應用中取得了良好的效果。在現網部署的GPU伺服器中,與訓練和推理相關的深度學習應用佔主要部分,佔比超過70%,支撐的業務包括網路覆蓋智能優化、用戶智能定位、智能營銷、智能稽核等,這些智能應用減少了人工投入成本,提升了工作效率。以智能稽核為例,以往無紙化業務單據的人工稽核平均耗時約48秒/單,而AI稽核平均耗時僅約5秒/單,稽核效率提升達 90%。同時,無紙化業務單據人工稽核成本約1.5元/單,採用GPU進行AI稽核成本約0.048元/單,稽核成本降低達96.8%。
整機櫃伺服器發展態勢及在電信業的應用
整機櫃伺服器技術發展態勢
整機櫃伺服器是按照模塊化設計思路打造的伺服器解決方案,系統架構由機櫃、網路、供電、伺服器節點、集中散熱、集中管理6個子系統組成,是對數據中心伺服器設計技術的一次根本性變革。整機櫃伺服器將供電單元、散熱單元池化,通過節約空間來提高部署密度,其部署密度通常可以翻倍。集中供電和散熱的設計,使整機櫃伺服器僅需配置傳統機櫃式伺服器10%的電源數量就可滿足供電需要,電源效率可以提升10%以上,且單台伺服器的能耗可降低5%。
整機櫃伺服器在運營商IT雲建設中的應用
國內運營商在IT雲建設中已經推進了整機櫃伺服器部署,經過實際應用檢驗,在如下方面優勢明顯。
一是工廠預制,交付工時大幅縮短。傳統伺服器交付效率低,採用整機櫃伺服器將原來在數據中心現場進行的伺服器拆包、上架、布線等工作轉移到工廠完成,部署的顆粒度從1台上升到幾十台,交付效率大大提升。以一次性交付1500台伺服器為例,交付工作量可減少170~210人天,按每天配10人計算,現場交付時間可節省約17~21天。
二是資源池化帶來部件數量降低,故障率大幅下降。整機櫃伺服器通過將供電、製冷等部件資源池化,大幅減少了部件數量,帶來故障率的大幅降低。圖1比較了32節點整機櫃伺服器與傳統1U、2U伺服器機型各自的電源部件數量及在一年內的月度故障率情況。由於32節點整機櫃伺服器含10個電源部件,而32台1U通用伺服器的電源部件為64個,相較而言,整機櫃電源部件數減少84.4%。由於電源部件數量的降低,32節點整機櫃伺服器相對於32台1U通用伺服器的月度故障率也大幅縮減。
三是運維效率提升60%以上。整機櫃伺服器在工廠預制機櫃布線,網路線纜在工廠經過預處理,線纜長度精確匹配,理線簡潔,接線方式統一規范,配合運維標簽,在運維中可以更方便簡潔地對節點實施維護操作,有效降低運維誤操作,提升運維效率60%以上,並大幅減少發生故障後的故障恢復時間。
液冷伺服器技術發展態勢及在電信業的應用
液冷伺服器技術發展態勢
液冷伺服器技術也稱為伺服器晶元液體冷卻技術,採用特種或經特殊處理的液體,直接或近距離間接換熱冷卻晶元或者IT整體設備,具體包括冷板式冷卻、浸沒式冷卻和噴淋式冷卻3種形態。液冷伺服器可以針對CPU熱島精確定點冷卻,精確控制製冷分配,能真正將高密度部署帶到前所未有的更高層級(例如20kW~100kW高密度數據中心),是數據中心節能技術的發展方向之一,3種液冷技術對比如表1所示。
液冷伺服器在運營商IT建設中的應用
液冷伺服器技術目前在我國仍處於應用初期,產業鏈尚不完備、設備采購成本偏高、采購渠道少、電子元器件的兼容性低、液冷伺服器專用冷卻液成本高等問題是液冷伺服器尚未大規模推廣的重要原因。從液冷伺服器在運營商數據中心領域的具體應用案例來看,運營商在IT雲資源池規劃和建設過程中,通常會對液冷伺服器的發展現狀、技術成熟度等進行分析論證。
考慮到目前液冷伺服器規模化應用尚處於起步階段,需要3~5年的引入期,因此暫時未在IT雲資源池建設中進行大規模落地部署,但在部分地區有小規模應用,如中國移動南方基地數據中心已經開展液冷伺服器試點應用,中國聯通研究院也在開展邊緣數據中心伺服器噴淋式液冷系統的開發。未來,隨著IT雲建設規模、建設密度的繼續攀升,以及液冷產業生態體系的逐步成熟,液冷伺服器在IT雲建設中將有更大的應用空間。
總體來看,運營商IT雲資源池建設對伺服器計算性能、延遲、吞吐、製冷、定製化、分布式部署等方面都提出了更高要求。未來,GPU伺服器、定製化整機櫃伺服器、液冷伺服器等新興伺服器技術將快速迭代,為運營商數據中心伺服器技術的發展和演進帶來新的思路和路徑。
C. 雲原生技術概述
雲原生技術概述
雲原生概念可能聽起來較為抽象,但它涉及的關鍵技術和公司如 Docker、Kubernetes(簡稱K8S)、服務網格、無伺服器架構、雲原生基金會(CNCF)以及背後的知名公司如Google、IBM、Redhat、VMWare 等,構成了雲原生生態的核心。
雲原生定義經歷了不同階段的變化。最初由 Matt Stine 提出,強調雲原生應用架構應具備的特徵。隨後,CNCF(雲原生計算基金會)通過定義和標准推動雲原生生態發展。CNCF的定義也隨著生態的壯大和成員的增加而不斷演進。目前,CNCF的定義包含多個方面,旨在描述雲原生生態的全貌,從雲基礎架構到不同層次的功能組成,為用戶提供指導和選擇依據。
雲原生技術的發展歷程包含了從 Docker 的「橫空出世」到 Google 推出 Kubernetes 的「江湖大佬」出山,再到 CNCF 的成立,以及容器編排大戰的塵埃落定。這一過程反映了雲原生技術從萌芽到成熟,再到標准化的過程。
雲計算的演進歷史與雲原生緊密相關。從虛擬化技術的成熟,到基於虛擬機的雲計算形態的發展,再到容器的興起和編排技術的演進,雲原生在其中扮演了核心角色。雲原生的應用聚焦於微服務架構的演進,以解決業務功能與非業務功能耦合的問題,最終實現基礎設施與應用的獨立演進。
上雲的優勢包括雲上彈性裸金屬伺服器提供的最佳計算基礎設施、存儲與計算分離帶來的巨大收益以及高速混合雲網路的支撐。雲原生對開發人員的要求主要包括擁抱雲計算和掌握 Kubernetes 技術,以適應雲原生時代的最佳實踐。
雲原生技術集合了容器、服務網格、微服務、不可變基礎設施和聲明式API等,是構建和運行高效、彈性和容錯性強的系統的最佳實踐。在不確定的時代,加強學習、擁抱雲計算和雲原生技術,對於企業適應市場變化、快速響應需求具有重要意義。
D. 電腦發展史
發展歷史
(1)大型主機階段
20世紀40-50年代,是第一代電子管計算機。經歷了電子管數字計算機、晶體管數字計算機、集成電路數字計算機和大規模集成電路數字計算機的發展歷程,計算機技術逐漸走向成熟。;
(2)小型計算機階段
20世紀60-70年代,是對大型主機進行的第一次「縮小化」,可以滿足中小企業事業單位的信息處理要求,成本較低,價格可被接受;
(3)微型計算機階段
20世紀70-80年代,是對大型主機進行的第二次「縮小化」,1976年美國蘋果公司成立,1977年就推出了AppleII計算機,大獲成功。1981年IBM推出IBM-PC,此後它經歷了若干代的演進,佔領了個人計算機市場,使得個人計算機得到了很大的普及;
(4)客戶機/伺服器
即C/S階段。隨著1964年IBM與美國航空公司建立了第一個全球聯機訂票系統,把美國當時2000多個訂票的終端用電話線連接在了一起,標志著計算機進入了客戶機/伺服器階段,這種模式至今仍在大量使用。在客戶機/伺服器網路中,伺服器是網路的核心,而客戶機是網路的基礎,客戶機依靠伺服器獲得所需要的網路資源,而伺服器為客戶機提供網路必須的資源。C/S結構的優點是能充分發揮客戶端PC的處理能力,很多工作可以在客戶端處理後再提交給伺服器,大大減輕了伺服器的壓力;
(5)Internet階段
也稱互聯網、網際網路、網際網階段。互聯網即廣域網、區域網及單機按照一定的通訊協議組成的國際計算機網路。互聯網始於1969年,是在ARPA(美國國防部研究計劃署)制定的協定下將美國西南部的大學(UCLA(加利福尼亞大學洛杉磯分校)、Stanford Research Institute(史坦福大學研究學院)、UCSB(加利福尼亞大學)和University of Utah(猶他州大學))的四台主要的計算機連接起來。此後經歷了文本到圖片,到現在語音、視頻等階段,寬頻越來越快,功能越來越強。互聯網的特徵是:全球性、海量性、匿名性、交互性、成長性、扁平性、即時性、多媒體性、成癮性、喧嘩性。互聯網的意義不應低估。它是人類邁向地球村堅實的一步;
(6)雲計算時代
從2008年起,雲計算(Cloud Computing)概念逐漸流行起來,它正在成為一個通俗和大眾化(Popular)的詞語。雲計算被視為「革命性的計算模型」,因為它使得超級計算能力通過互聯網自由流通成為了可能。企業與個人用戶無需再投入昂貴的硬體購置成本,只需要通過互聯網來購買租賃計算力,用戶只用為自己需要的功能付錢,同時消除傳統軟體在硬體,軟體,專業技能方面的花費。雲計算讓用戶脫離技術與部署上的復雜性而獲得應用。雲計算囊括了開發、架構、負載平衡和商業模式等,是軟體業的未來模式。它基於Web的服務,也是以互聯網為中心。