董耀祖：云原生是趋势，多云、边缘云也变得很热

10月23日，第二届中国云计算基础架构开发者（CID）大会在沪举行。作为CID大会联合发起人、CID大会联合主席、英特尔亚太研发有限公司资深首席工程师，董耀祖日前接受了大会组委会采访，分享了筹组大会背后的故事。董耀祖博士主要从事操作系统和云计算领域研究，也是国际上最早期的开源虚拟化方案的主要贡献者之一。2005年，他单独主持开发国际上第一款安腾架构上的完全虚拟化实现。2008年到2009年主持国际上第一款SR-IOV虚拟化产品的开发，2012年提出和主持了粗粒度锁步虚拟机的高可用方案项目。

您好董博，听说您也是CID大会的创始人之一，请问您当时创立CID主要是基于什么想法？
董耀祖：从二十一世纪第一个十年开始，虚拟化技术快速进入IT领域，通过虚拟化软件将单一的物理机器切分成多个虚拟的计算机实例。基于虚拟化技术和网络技术，把计算资源、存储资源和网络资源做成像自来水和电一样按需使用、按使用付费的商业模式，即云计算，开始被提出并且得到广泛的关注。随着国内外的一批头部企业的推动，基于云计算的商业服务开始大量出现，并逐渐成为一种新的IT部署形态。

在最近的十年，国内云计算技术的发展相当迅速，云计算基础架构相关的开发人员数量巨大（个人保守估计超过十万），参与的企业数量也是非常的多。对于这样的一批开发人员，他们有需要一个场合能够互相沟通交流最新的云计算技术，进而掌握和发展最新的云计算技术。

大约在2020年5月，我开始产生筹组这样一个云计算基础架构开发者大会的想法，在一个私下的机会，我和阿里云的陈绪以及英特尔公司的同事冯晓焰谈起此事，结果我们三个人看法非常一致，大家都觉得这是一个非常必要的举动。我们三人一拍即合说干就干，我和陈绪开始分头行动，联系国内的相关头部企业，寻找有共同志愿的推动人和发起企业。我们联系了字节跳动的张宇、腾讯的陈立东和华为的梁冰，大家都非常认可这个想法，于是第一届CID大会的筹委会就这样形成了。我们也同时找来了老朋友兼清华大学副教授陈渝老师，一起发起了第一届CID大会。

因为疫情的原因，第一届CID大会和1024程序员节一起举行，主要是以线上形式为主，不过也吸引了很多线下的参与者。考虑到疫情的好转和CID的初衷是为了给云计算基础架构的开发者提供一个互相沟通和交流的机会，今年的CID会议我们选择了以线下为主的形式举行。我们10月23号在上海见到了各位开发者朋友，一起交流，共同提高。

Intel®作为全世界最大的芯片厂商和云计算领域的第一基础算力提供商，请您谈谈Intel®在云计算和云计算基础架构方面的最新布局和研发成果？
董耀祖：过去三十多年来，英特尔与中国建立了长期的合作关系，共同致力于数字基础设施的建设与革新，以促进行业及经济发展。目前，世界上有“四大超级技术力量”，它们是产业塑造数字化转型的核心，而这些超级技术力量使我们能够推进创新、探索与增长。其中很重要的一个超级技术力量就是“从云到边缘的基础设施”，它创造了一个动态可靠的路径来连接计算和数据，实现规模和容量无限扩展的云与无限延伸的智能边缘相结合。

英特尔在数据中心、云、5G和智能边缘领域拥有广泛的布局与技术底蕴，为行业客户提供强大性能和工作负载优化，加快对人工智能、数据分析、高性能计算等多种复杂工作负载的开发和部署，充分赋能行业数字化转型。

2021年4月，英特尔推出首款采用10nm制程工艺设计生产的第三代英特尔至强可扩展处理器(Ice Lake)。2021年8月，英特尔公布全新的引领行业标准的数据中心架构Sapphire Rapids, 搭载全新的性能核以及多种加速器引擎。同时，也宣布了英特尔全新的基础设施处理器(IPU)以及超凡的数据中心GPU架构Ponte Vecchio, 其具备英特尔迄今为止最高的计算密度。

Intel®公司十分重视云原生的未来，并且加大了在这方面的投入和研究，能不能请您讲讲都有哪些具体的云原生研发动向？
董耀祖：对于云原生这个话题非常大，涉及到的技术、开源项目也非常多，如果您对技术非常感兴趣的话可以去查看下 Cloud Native Computing Foundation（CNCF）的远景规划。就云计算技术而言，云计算基础设施架构已经发展到了以云原生架构为核心的第二代乃至第三代架构了，其技术基础是以容器和容器编排技术为中心。

Intel® 在云计算基础设施硬件技术方面，除了有计算、网络、存储、安全等产品和技术外，我们在软件研发、技术创新方面也投入了非常多的资源和人力，我们很重视云原生技术的研发、创新和相关应用场景落地，在整个云计算软件生态中，我们的贡献包括很多，比如 Linux内核，虚拟化技术KVM, 轻量化虚拟机Cloud Hypervisor, 安全容器Kata Containers, 容器运行时与容器编排技术等。

为了让用户在Intel®的硬件平台上获得最佳性能体验，我们也和业界合作伙伴们一起研究，优化workload，Microservice benchmark，FaaS(Serverless)等，同时，相应我们客户的需求，也会和生态伙伴一起开发多云管理、边缘云等解决方案。你会看到，除了云原生已经是大趋势之外，多云、边缘云等技术也变得很热，业界已经开始部署相关产品和服务。

具体技术研发方面，我们也不会重复造轮子，像Kubernetes已经成为事实上的云原生容器编排技术标准，那我们在Kubernetes的研发投入方向就是使Intel®的全线产品（包括计算，网络，存储，安全），比如CPU, GPU, VPU, FPGA, Optane 存储产品，E810网络产品以及SmartNIC能够在Kubernetes平台上快速集成，使用稳定。同时，也通过集成各种设备插件、资源管理技术来提供更多的功能，加速和优化其容器业务。

以CRI-RM （Container Runtime Interface – resource Manager）为例，我们通过在节点上的动态划分系统资源，配合Kubernetes 调度器，实现在节点层面上的最优任务编排，把Intel®平台的特性适配到Kubernetes的集群环境里。通过CRI-RM，在大规模企业级数据库运行场景里，我们可以获得超过10%的性能提升。

举另外一个例子，最近我们在CNCF里，提出了一个对Kubernetes的设备管理进行全面升级改造的提议，称为Container Device Interface。通过CDI，我们可以把K8s集群节点上的设备提供更符合应用使用逻辑，更细粒度的分配和管理。这个提议目前在KEP阶段，我们已经和社区合作伙伴进行了深度讨论，获得了积极的响应。

当然，随着云原生技术架构的演进，无服务Serverless，服务网格Service Mesh也被云服务提供商大规模部署，而且使用场景也越来越成熟。

k8s 和容器是近年来的热门技术，请您谈谈Intel®对容器和k8s的看法以及Intel®对容器和K8S社区开发的支持和贡献？
董耀祖：确实就像你说的，这两个技术很热，Intel®也重视这些新技术的兴起和发展。就容器技术本身而言，它已经成为云时代应用软件交付的标准，并且它是云原生架构中不可变基础设施的基础。按照OCI （Open Container Initiative）的定义，它涉及到两个核心，其一就是容器镜像格式标准，另外一个是镜像运行时规范，也就是对容器的全生命周期管理。

对于这些通用的容器技术，社区已经很积极地在推进，Intel®主要的贡献集中在运行时接口，运行时资源管理以及安全隔离等方面，这就是开发者看到的Container Runtime Interface (CRI), Container Runtime Interface – Resource Manager (CRI-RM)，以及安全容器Kata Containers开源项目。

而Kubernetes 已经成为容器编排事实标准，被大规模部署，作为第一个CNCF托管项目，从技术上已经非常稳定成熟，可用性也很好。Intel® 作为首批CNCF成员，对Kubernetes社区的贡献一直名列前茅，我们的具体贡献主要在底层资源管理以及优化上，比如CPU 管理，NUMA拓扑管理，内存大页分配与管理，设备资源插件管理等。

除此之外，随着微服务，无服务， FaaS这种业务的大规模部署，业界对于容器的安全隔离，快速启动，资源消耗低等提出强烈的需求，我们也和合作伙伴一起开发了轻量化虚拟机项目Cloud Hypervisor 来满足云原生架构下高效的资源隔离，目前Cloud Hypervisor 已经成为安全容器Kata Containers缺省的虚拟层。

Intel®在k8s 和容器方面的贡献很多，比如：利用Kubernetes的API能力来扩展其平台能力使得系统能够兼容，集成更多的硬件功能和设备资源来丰富Kubernetes的网络、存储、加速器、GPU、安全性等能力。这将大大提高云工作负载的安全性和性能，这些项目都是开源项目，可以访问：
https://github.com/intel/intel-device-plugins-for-kubernetes
再比如自动缩放，我们希望与生态伙伴，k8s社区合作，解决自动缩放中的一些技术挑战：容器业务水平自动缩放、容器业务垂直自动缩放以及大规模集群自动缩放。我们有很多相关的技术，可以帮助到社区的用户和我们的客户。这些技术的采用将极大地提高云服务提供商的资源利用率。如果您看到了这些挑战并希望共同努力来解决，请联系我们。

Kata Containers 是Intel®在传统容器基础上的提高，兼顾容器的简易部署和安全隔离。请问Intel®未来安全容器的态度是什么？
董耀祖：Intel®是安全容器最早的发起者和坚定的支持者，安全容器提供虚拟机级别的安全隔离、性能隔离以及故障隔离，多内核又天然支持多租赁方业务。安全容器已经成为很多互联网云厂商开展业务尤其是Serverless业务的首选。

未来，Intel®将在两个方面继续和合作伙伴合作创新：

一是进一步提高安全容器的敏捷性和性能，使得安全容器能够满足普遍的业务使用需求；

二是机密容器，随着云原生承载越来越多的应用场景，安全已经变成很多高价值服务和数据云化的核心因素，机密容器把机密计算无缝集成到云原生和容器生态。

同时，Intel®推出了硬件安全技术，比如Intel® SGX® 技术和Intel® TDX®技术，我们会将这些技术集成到开源项目Kubernetes和Kata Containers中。Intel®将坚定不移的和社区以及生态伙伴积极推动相关技术的发展，共创机密容器和安全容器美好未来。

董博士您前面提到Intel®提出的Cloud First Client的理念，能不能请您谈谈它的技术细节以及落地的场景等等？
董耀祖：Cloud First Client（CFC) 协助云端一体化，用云计算的理念让计算在云和端上灵活的编排，致力于提供最佳的用户体验。服务提供商采用了Cloud First Client可以有很多好处，比如：

充分利用端的能力提供更多的服务的弹性；

让计算更靠近数据源从而保护用户数据；

开发者可以只开发一次服务，这些服务可以灵活地运行在云或端。

关于技术细节。CFC利用了云计算的理念，以容器的编排和Kubernetes为基础，让服务灵活地部署于云或端。不同于传统云计算的是，CFC为了更好地提供弹性，是由有计算余力的客户端发起的Orchestration(编排)，而不是由云端掌控的。这样便提供了更多的扩展能力和弹性，同时也保护了用户的设备，避免客户端设备被云端完全接管。在端的设备可以提供算力的时候，CFC利用Kubernetes强大的编排能力，我们可以让提供服务的容器在端设备上运行。在端能力有限，我们又可以通过DNS的切换，把服务重新切回云端。

对应的场景可以有很多，举一个具体的例子——语音转文字场景。在云计算时，用户的语音需要上传到云端，由云端进行文字转换传递到客户端。而开启了CFC之后，语音转文字的服务部署在客户端，客户就可以不需要上传语音，在本地就进行文字转换。采用CFC降低了演示，节约了带宽，云计算的资源，也保护了用户的隐私。（完）
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