在5月16日的飛天技術會新品直播中，特別邀請了業界知名大咖狒哥以及阿裏雲虛擬化資深專家旭卿作為現場直播的嘉賓。本次直播主要從產品背景到“X-Dragon架構”，從硬件設備到軟件應用來深度的剖析“X-Dragon架構”為彈性計算裸金屬服務器提供的極致計算能力。
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產品背景

這幾年越來越多的大客戶把自己的業務搬到雲上來，一方面是因為雲可以在成本、效率、性能方面提供更多的優勢。但在客戶把業務往雲上搬的過程中，可以看到客戶對物理機產品的一個訴求，尤其是當客戶的業務運營在線下物理機上時。在把業務搬上雲的過程中，會遇到一些困難，遇到困難後有一些雲計算公司可能就會推出一些物理機托管的服務，而這種服務很難滿足客戶的需求。所以我們考慮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一款產品，基本是沿著這條思路做下來的。

揭開神龍的神秘面紗

神龍（X-Dragon）又名彈性裸金屬服務器，X-Dragon服務器是真正的從雲計算的角度去設計的一款服務器，隨著近幾年雲計算的熱潮的到來，發現通用的CPU不能很好的滿足客戶的需求，所以我們就開始自己定制CPU。剛開始定制的時候大家可能真正關心的是核數、頻率、size的大小等，但真正的分析業務後發現只有這些是不夠的。舉個例子就知道我們是在做什麽工作了，比如在雲計算數據中心裏面虛擬機的熱遷移是個非常重要的部分，它可以在馬上要發生故障的時候把上面的虛擬機無感的遷移到其他的物理機上。但在遷移的過程中CPU和CPU之間可能存在著差異，在這種情況下怎麽能夠更好的去支持熱遷移，我們會在CPU裏面加入一些特定的部分，來解決掉這方面的問題，這些東西可能就是阿裏巴巴所特有的。

我們又增加了6149這個型號，6149是16核的，並且是高主頻的，所以高主頻它的頻率要比一般的CPU頻率要高一些。為什麽我們要做這個，其實當更多的企業級客戶或者說大客戶上來的時候，他們的一些應用對CPU單核性能的這種極致的追求是非常強的，所以我們最終決定在這一代加入比如說高主頻的這樣一個東西。

對於自研主板主要是因為從2014年開始隨著客戶不斷上雲，我們發現在使用一些業界的X86的主板沒辦法更好的滿足需求，所以主板我們是完完全全的自研，這個主板的所有IP屬於阿裏巴巴完全自主設計。

X-Dragon MOC卡實例

CPU和主板並不是神龍最特殊的地方，但MOC卡就是神龍的靈魂所在了，這個就是神龍技術架構的核心。這個卡就是完完全全由阿裏巴巴自主設計，然後找硬件幫我們代工。它也有比較豐富的對外接口，它遠遠不是一個芯片，它上邊有計算資源、有存儲資源還有網絡資源。從虛擬化的角度定義了一個這樣的設備，這臺設備就像虛擬機一樣方便靈活，所以從它裏邊的一些組件一些部件能夠和軟件深入的融合在一起，把這樣一臺機器變成和虛擬機一樣的用戶體驗。

X-Dragon架構的優勢

它是可以分鐘級的去創建100％物理機性能和功能的雲服務器，所謂分鐘級創建就是說，我們知道傳統的物理服務器在交付的時候時間可能非常的長，所以大家喜歡雲計算，用虛擬機的技術在幾分鐘之內就可以交付。我們要求X-Dragon具備100%的虛擬機的體驗，比如說虛擬機的一切特性像資源彈性、自動化運維、無縫上雲等。因為是物理機所以具有硬件隔離和極致安全。它是阿裏巴巴自研的軟硬件體系，是可信可控的。

X-Dragon架構自研硬件體系

這幾年雲計算發展起來之後，自研可信可控是最基本的要求，所以整個的神龍的軟硬件體系都是完全通過自研模式去實現的。第一個是神龍芯片，神龍芯片是整個設備的一個核心，因為通過它可以讓這臺設備完完全全具有虛擬機的特性，包括虛擬機的接口。神龍MOC卡在神龍的整個架構裏具有比較重要的作用，它有比較豐富的接口、管理的接口、對外數據的接口可以幫助我們實現彈性裸金屬服務器具備的這些功能。

X-Dragon MOC卡架構詳解

上圖可以清晰的描繪出X-Dragon MOC整個的架構詳解。上邊是彈性裸金屬的一個實例，它裏邊有CPU、內存，並且CPU、內存都是物理的，物理的優勢就是物理機具備的特性它都具備。但下邊是VirtlO-NIC、VirtlO-Blk，之所以這麽做是希望雲上的所有鏡像、雲上的所有系統、虛擬機和物理機之間完全兼容。除了這些功能外，還要一些外部設備，外部設備就是鍵盤、鼠標、顯示器也是通過芯片、通過設備的形勢模擬出來。這樣就可以實現和虛擬機一樣的對外接口，使得運營的操作系統不需要做任何的修改，在虛擬機上拿過來在X-Dragon MOC卡上直接用。下面這部分是卡的中心結構，整個X-Dragon Hypervisor完完全全運行在這張卡上面。它是支持雲盤、支持VPC網絡、支持存儲/網絡設備熱插拔、支持32塊彈性物理網卡同時對X86、ARM、Power等CPU是兼容的。

X-Dragon 自研軟件體系

在軟件體系裏硬件也扮演著重要的作用，所有的軟件和硬件做到了整體的深度融合。所謂深度融合就是比如說X-Dragon芯片可能向上需要提供Virtio 網絡驅動的接口、Virtio 存儲驅動的接口、交互IO層驅動的接口，能讓上邊的實例具備虛擬機一樣的體驗。向下要和X-Dragon Hypervisor系統軟件融合在一起，雲盤要提供更佳極致的性能。

X-Dragon架構支持第三方虛擬化

這是X-Dragon Hypervisor 的一個系統軟件，可以從三個部分來講：

• 第三方虛擬化：在這樣一個產品上其實可以很好的去運行這些虛擬化的軟件，要比單純的在物理機上運行要好很多。不用關心存儲的可靠性等問題，因為神龍完全已經解決掉了。也不需要再去做網絡的虛擬化，因為提供的32個網卡接口已經完全和阿裏雲網絡虛擬化的基礎設施相打通。

• AnyStack：整個阿裏雲的Stack是基於飛天的Stack，能夠更好的在公有雲上和專有雲上提供服務。以前OpenStack和ZStack是一種並列的關系，但是在有了神龍技術架構之後無論是OpenStack、ZStack、CloudStack 都能更好的和阿裏雲的基礎設施連在一起。他們可以基於神龍雲服務器去搭建自己的Stack，也可以使用阿裏雲的彈性裸金屬服務器進行擴展。

• 容器：在容器這一塊列舉了三個容器，這些容器都可以無縫的運行在上邊。容器運行在雲平臺上的時候，傳統方法是把容器運行在虛擬機裏，但運行在虛擬機裏容器的很多體驗就會受到限制。我們提供X-Dragon雲服務器之後，它不僅能提供像物理機一樣的體驗，並且它可以支持雲盤、支持VPC的網絡接口之後，每一個容器可以更好的應用彈性網絡的接口通過VPC和整個的雲基礎設施其他的產品打通。

基於X-Dragon架構的阿裏雲彈性裸金屬產品家族

這是一個基於X-Dragon架構的阿裏雲彈性裸金屬產品的性能表。目前，基於神龍架構的彈性裸金屬服務器已正式商業化售賣，支持8核、16核、32核、96核等多個CPU規格，並支持3.7 GHz~4.1 GHz的超高主頻實例。

AWS測試款對比

現場同檔規格實例的性能測試中，基於神龍架構的阿裏雲彈性裸金屬實例ebmhfg5.2xlarge(8vCPU) 在10000位圓周率計算Superπ中跑出了1分26秒的成績，比AWS基於Nitro架構計算型實例c5.2xlarge（8vCPU）快了15%。

總結

今天終於能在這裏把神龍的技術架構做一個詳細的介紹，在未來神龍這樣一個技術架構會變成彈性計算核心的硬件發展體系，在這樣一個體系裏邊未來的1.0、2.0、3.0其實能夠提供更佳極致的產品級的體驗。所以沿著這條道路走下去會不斷的推出神龍的技術架構，不僅僅是今天這樣的一個彈性物理機，未來還會有很多基於神龍架構的產品。

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原文鏈接

阿裏雲彈性裸金屬服務器-神龍架構（X-Dragon）揭秘