亚马逊CTO沃格斯：AWS如何通过自定义硬件提升云端性能

在re:Invent大会上，亚马逊的CTO沃格纳•沃格尔斯（Werner Vogels）详细介绍了AWS如何通过部署自定义硬件来创建与裸金属性能相近的实例。

Vogels说，能做到这一点，得益于AWS对虚拟化技术的创新。AWS一直在构建定制的硬件和改进新的软件架构，以减少延迟、最小化资源开销，并更好地隔离计算实例。

Vogels表示，虚拟化“从一开始就一直是云环境中计算部分的基础”。随着时间的推移，AWS已经“突破”了这项技术的界限。传统虚拟化的问题是，所有用户操作系统都在争夺相同的资源，这通常会导致计算环境出现噪音，有时甚至不可靠。“我们开始思考如何从根本上改变这一点，”Vogels说，因为“旧式虚拟化”确实阻碍了用现代软件架构构建的应用程序的性能。

AWS希望向其客户提供云中裸金属的性能，尽可能减少传统云构建软件的资源消耗。解决方案来自于亚马逊在软件开发方面取得的创新，然后将其应用于构建新的硬件。“如果我们从微服务、小型模块中吸取经验，并将其应用到硬件领域，会怎么样”，Vogels说，“或许我们可以改变虚拟化的世界。”

AWS与以色列的Annapurna实验室合作，开始研究Nitro，将网络嵌入到一个单独的卡中，并在2013年为一类新的C3实例提供动力。Annapurna的下一个任务是将处理过程也转移到Nitro卡上，从而实现C4架构。这次合作非常成功，Annapurna加入了AWS。

2015年收购以色列芯片设计公司后，“我们开始研究C5，新的目标是将I/O装载到单独的卡上。”AWS还着眼于移动其虚拟机监控程序的一部分，并将其放在Nitro上，把硬件组件发展成一个全面的系统。

由于虚拟化系统的许多主要组件现在都在silicon上运行，AWS基础设施软件设计师能够通过剥离hypervisor，使EC2实例更精简、更可靠、更安全，只需运行最低限度的所需功能。这导致了功能上的下一次飞跃——新一代的EC2实例实现了AWS“几乎像裸金属一样”的目标。

Vogels告诉与会者：“虚拟机监控程序很小，几乎不影响用户操作系统。”将功能装载到硬件上不仅提高了性能，而且大大提高了安全性，限制了组件之间的通信，能够方便的阻止不需要的功能和不良程序。

“Nitro成为了创新的基础，”Vogels说，它允许AWS“做很多我们以前做不到的事情。” 由于Nitro平台支持最新和最好的AWS计算环境，使得提供软件实时更新、打补丁、虚拟机监控程序，以及创建诸如Outposts本地服务这样的新系统都成为可能。

Nitro不仅支持虚拟机，还支持容器和无服务器服务。这一努力催生了Firecracker，它被用来提高AWS Fargate服务的效率，该服务为容器工作负载提供动力。AWS的首席软件工程师Clare Liguori说，这种先进的方法允许Fargate在“虚拟化的框架下”运行由容器组成的应用程序的每个副本，从而更好地隔离客户。

Ligouri在周四的主题演讲中告诉与会者，AWS最初使用EC2实例来隔离Fargate上运行在无服务器模型中的容器化工作负载的空间，但这些实例通常“太重”。Firecracker是一种速度更快、重量更轻的高效容器平台。Ligouri 说，“随着我们在Firecracker上运行更多的Fargate，我们的效率越来越高”。

亚马逊目前正在开发一个新的数据平台，直接在Nitro上运行，核心代码在GitHub上向开发者开放。这个项目利用了containerd，一个开源项目，它是开放容器计划的一部分。

Vogels指出，AWS Lambda无服务器系统也运行在Firecracker上，随着无服务器越来越受欢迎，这将带来更多的创新。当AWS首次推出Lambda时，它预计无服务器计算将主要吸引年轻的、有预算意识的公司。后来发现并非如此：“企业中正在迅速采用无服务器，”Vogels说。”

英文原文：https://www.crn.com/news/cloud/amazon-s-werner-vogels-on-reinventing-virtualization

（以上内容由光环云整理编译，具体内容请以AWS官方发布为准）

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