雖然IT行業(yè)對(duì)云計(jì)算有不同的看法，但它仍然是近幾年最熱的IT詞匯之一。究竟什么是云計(jì)算，它對(duì)我們所關(guān)注的企業(yè)研發(fā)信息化有何幫助呢？
比較通俗的說(shuō)法，云計(jì)算就是硬件+軟件+服務(wù)。這三者并不是簡(jiǎn)單的相加，對(duì)于研發(fā)信息化而言，云計(jì)算應(yīng)該定義為，適應(yīng)研發(fā)需求的硬件與軟件合理搭配，并為研發(fā)提供易用、高效、低成本的信息服務(wù)。
對(duì)于企業(yè)內(nèi)部來(lái)講，“私有云”是現(xiàn)代企業(yè)研發(fā)信息化發(fā)展的趨勢(shì)之一。本文從桌面、計(jì)算、存儲(chǔ)、可視化、網(wǎng)絡(luò)等幾個(gè)方面闡述一下云計(jì)算在大型企業(yè)研發(fā)信息化應(yīng)用。
“桌面云”
研發(fā)人員每天都要通過(guò)計(jì)算機(jī)的桌面系統(tǒng)進(jìn)行交互操作參與研發(fā)活動(dòng)。傳統(tǒng)的做法是根據(jù)研發(fā)人員的需求，每人配置一臺(tái)筆記本、PC或工作站作為終端機(jī)，操作系統(tǒng)大部分是Windows系統(tǒng)。隨著硬件價(jià)格的不斷降低，好像這種做法的成本也隨之降低。但傳統(tǒng)的桌面方式存在較高運(yùn)營(yíng)成本和安全隱患。由于這些桌面系統(tǒng)是分布在研發(fā)各科室、各部門(mén)的，難以集中管理。數(shù)據(jù)保存在個(gè)人終端機(jī)的硬盤(pán)中，而這些硬盤(pán)往往沒(méi)有很好的容災(zāi)措施(例如病毒、硬盤(pán)壞道)等，數(shù)據(jù)安全得不到保證，同時(shí)也無(wú)法保證終端機(jī)數(shù)據(jù)的物理安全。
桌面臺(tái)式圖形工作站，以及安裝在上面的各類(lèi)研發(fā)類(lèi)CAX商業(yè)軟件，目前仍是研發(fā)工程師的必須裝備。但這些企業(yè)花巨資購(gòu)買(mǎi)的軟、硬件分散在研發(fā)各科室各部門(mén)，其使用率很可能并不飽滿(mǎn)。例如3D CAD設(shè)計(jì)和工程仿真需要專(zhuān)業(yè)3D加速卡，如果臺(tái)式圖形工作站分布在個(gè)人的桌面上，則使用者如果不是每天都在用3D軟件，或在外出差等，昂貴的3D圖形加速卡和工作站將閑置。再例如某個(gè)科室可能根據(jù)某項(xiàng)目重金采購(gòu)了某工程仿真軟件，如果只安裝在這個(gè)科室，那么一旦項(xiàng)目結(jié)束，此分析軟件可能就閑置，即使別的科室有項(xiàng)目需求，也很可能不方便使用。桌面云將能很好地解決上述分布式桌面帶來(lái)的資源浪費(fèi)的問(wèn)題。例如把這些軟、硬件放到企業(yè)的數(shù)據(jù)中心，讓硬件和軟件都通過(guò)企業(yè)資源調(diào)度系統(tǒng)，配置合理的配置策略，讓用戶(hù)遠(yuǎn)程使用。對(duì)軟、硬件的使用記錄及統(tǒng)計(jì)、管理和維護(hù)(例如空調(diào)、電力等)水平、數(shù)據(jù)的安全等都得到革命性的提升。
各IT廠(chǎng)商都提出了類(lèi)似的“云”桌面解決方案。例如HP的CCI/VDI/SAM/RGS方案和Sun Ray等。涉及刀片PC、刀片工作站、桌面虛擬化、工作站虛擬化、遠(yuǎn)程圖形壓縮及傳輸技術(shù)、瘦客戶(hù)機(jī)等技術(shù)。桌面云的實(shí)施可循序漸進(jìn)，例如先把對(duì)數(shù)據(jù)安全性要求最高的人員的桌面移到機(jī)房的刀片工作站或刀片PC上，圖形工作站也可以移到數(shù)據(jù)中心機(jī)房里作遠(yuǎn)程使用，其他人員隨著個(gè)人PC或工作站的更新?lián)Q代，更換為刀片PC(或刀片工作站)+瘦客戶(hù)機(jī)的模式。
“計(jì)算云”
工程仿真在企業(yè)研發(fā)中得到越來(lái)越多的應(yīng)用，如何以更短的時(shí)間求解更大規(guī)模、更復(fù)雜問(wèn)題，目前仍然是很多研發(fā)人員頭疼的問(wèn)題。單臺(tái)工作站往往無(wú)法滿(mǎn)足此類(lèi)軟件高性能計(jì)算的需求，越來(lái)越多的企業(yè)已經(jīng)或正在考慮建設(shè)工程仿真高性能計(jì)算(HPC)系統(tǒng)。這類(lèi)系統(tǒng)不是簡(jiǎn)單的集群或小型機(jī)的采購(gòu)，以下幾點(diǎn)往往容易被忽略：
1、針對(duì)工程仿真求解器的特點(diǎn)選配硬件架構(gòu)，包括服務(wù)器種類(lèi)，互聯(lián)結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)架構(gòu)等。例如有些應(yīng)用需要海量?jī)?nèi)存，一般的瘦節(jié)點(diǎn)集群就無(wú)法求解。再例如有些應(yīng)用需要低延遲互聯(lián)進(jìn)行大規(guī)模分布式并行求解，則千兆以太網(wǎng)不能獲得理想的并行效率。還例如有些軟件在運(yùn)行過(guò)程中需要持續(xù)讀寫(xiě)磁盤(pán)系統(tǒng)，普通的NFS等文件系統(tǒng)就成為系統(tǒng)性能的瓶頸。
2、選擇適合自身的計(jì)算資源調(diào)度軟件，與工程仿真軟件“親密”集成，配置優(yōu)化計(jì)算調(diào)度策略，讓最重要、最迫切的計(jì)算任務(wù)優(yōu)先得到軟件許可證和硬件計(jì)算資源。對(duì)硬件資源的調(diào)度我們認(rèn)為目前相對(duì)成熟，無(wú)論商業(yè)的或開(kāi)源的都可以作的很好，但對(duì)軟件許可證的調(diào)度，由于應(yīng)用軟件的種類(lèi)繁多、許可證格式五花把門(mén)，很可能需要作一些定制或代碼開(kāi)發(fā)工作。
3、HPC系統(tǒng)與工程仿真軟件前后處理、數(shù)據(jù)管理軟件、流程管理軟件等的接口。工程仿真平臺(tái)是企業(yè)研發(fā)平臺(tái)的重要子平臺(tái)。如何將HPC系統(tǒng)嵌入到工程仿真平臺(tái)中，讓使用者以最方便易用的方式調(diào)用HPC系統(tǒng)進(jìn)行求解，也是需要一些定制或代碼開(kāi)發(fā)工作。
如果HPC系統(tǒng)能很好地解決上述性能優(yōu)化、資源(包括許可證)調(diào)度及統(tǒng)計(jì)、與前后處理和數(shù)據(jù)及流程管理軟件集成三方面問(wèn)題，我們認(rèn)為可以把此HPC系統(tǒng)稱(chēng)作企業(yè)內(nèi)部的“計(jì)算云”。
