AWS在11月6日推出新的實(shí)例類(lèi)型C5，其中采用了新的虛擬化引擎——一款A(yù)WS自家定制的KVM。這可能意味著AWS從2006年啟動(dòng)時(shí)就開(kāi)始使用并持續(xù)優(yōu)化至今的Xen技術(shù)棧，將逐漸淡出這一體量龐大的云計(jì)算平臺(tái)。

Xen最早是劍橋大學(xué)的一個(gè)研究項(xiàng)目。該項(xiàng)目在2003年以開(kāi)源協(xié)議發(fā)布后，先后經(jīng)歷了XenSource公司、Citrix公司、Linux基金會(huì)等組織的領(lǐng)導(dǎo)，其技術(shù)陣營(yíng)包含了Citrix、IBM、Intel、HP、Novel、紅帽、Sun、Oracle、Amazon、AMD、Bromium、CA Technologies、Calxeda、Cisco、Google、三星、以及Verizon等業(yè)界巨頭。

KVM（Kernel-based Virtual Machine，直譯為“基于內(nèi)核的虛擬機(jī)”），最早是以色列初創(chuàng)企業(yè)Qumranet發(fā)布的開(kāi)源項(xiàng)目。該項(xiàng)目在2007年被合并入Linux內(nèi)核代碼——這對(duì)KVM而言是非常重要的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，該公司則在2008年被紅帽收購(gòu)。KVM技術(shù)差不多到2010年之后進(jìn)入成熟階段，該技術(shù)陣營(yíng)目前包括紅帽、SUSE、Linaro（ARM）、IBM、Intel、Google、Oracle等業(yè)界巨頭，國(guó)內(nèi)的華為、阿里巴巴、騰訊等也均有參與。

在AWS啟動(dòng)的2006年，Xen還是當(dāng)時(shí)最成熟的虛擬化引擎技術(shù)（對(duì)于Linux操作系統(tǒng)而言），而KVM項(xiàng)目還沒(méi)有出現(xiàn)在大家的視野中。因此，AWS在早期技術(shù)選型當(dāng)中采用了Xen，成為其彈性計(jì)算的底層基礎(chǔ)。（此外，2009年啟動(dòng)的阿里云也因?yàn)楫?dāng)時(shí)KVM還不成熟的原因采用了Xen，不過(guò)兩家一直未停止過(guò)對(duì)KVM的關(guān)注與投入，阿里云更是在數(shù)年前就已經(jīng)推出了基于KVM的主機(jī)。另外，2011年啟動(dòng)的Google Cloud從一開(kāi)始就采用了KVM引擎。）

首先，AWS的用戶(hù)現(xiàn)在已經(jīng)可以將自己跑在C4實(shí)例上的主機(jī)切換到C5，前提是：

Reddit網(wǎng)站上已經(jīng)有用戶(hù)在分享自己的切換過(guò)程，感興趣的讀者可以前往查看或提問(wèn)。Jeff Barr也會(huì)在那里回復(fù)一些問(wèn)題。

C5實(shí)例可以選擇的實(shí)例尺寸見(jiàn)下表：

其次，如果你已經(jīng)用上了C5，想用它跑一些機(jī)器學(xué)習(xí)的推斷（inferencing）任務(wù)或者類(lèi)似的計(jì)算任務(wù)，可以看一下這個(gè)Intel Math Kernel Library。C5的處理器用的是3.0 GHz Intel Xeon Platinum 8000系列，這款專(zhuān)為EC2做過(guò)優(yōu)化的處理器配合上面那個(gè)數(shù)學(xué)庫(kù)可能會(huì)有很好的性能。

此外，C5還增加了每個(gè)vCPU的內(nèi)存。對(duì)于兼容AVX-512指令集的代碼而言，矢量操作和浮點(diǎn)操作的性能甚至可以翻倍。

切換到C5之后，由于運(yùn)行在新虛擬化引擎上的實(shí)例是通過(guò)NVMe接口從EBS卷上啟動(dòng)的，而運(yùn)行在Xen上的實(shí)例是從一個(gè)模擬IDE硬盤(pán)上啟動(dòng)、再切換到Xen的半虛擬塊存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)上的，所以雖然操作系統(tǒng)（OS）能夠識(shí)別自己正運(yùn)行在哪個(gè)虛擬化引擎上，但如果軟件本身假設(shè)底層的虛擬化引擎是Xen并依賴(lài)于該假設(shè)，則可能會(huì)引發(fā)一些問(wèn)題。

但總體來(lái)說(shuō)，AWS表示只要OS層面能夠支持ENA網(wǎng)絡(luò)和NVMe存儲(chǔ)，則大部分軟件都能正常工作。AWS還表示，其他的EC2功能并不會(huì)受到影響。

如果你是AWS EC2 API的重度用戶(hù)，擔(dān)心這次虛擬化引擎的變更會(huì)對(duì)API造成什么變化，則不用擔(dān)心了：AWS在其FAQs頁(yè)面中表示其對(duì)外公開(kāi)的API完全不會(huì)因?yàn)橐胄碌奶摂M化引擎而有任何改變。

作為計(jì)算資源服務(wù)的提供方，提升性能、降低成本是永恒的話題。

Xen最初設(shè)計(jì)時(shí)，x86架構(gòu)尚未引入虛擬化擴(kuò)展功能，所以Xen為了實(shí)現(xiàn)Linux系統(tǒng)的虛擬化，就把Linux內(nèi)核給改了——這就相當(dāng)于在之后的十幾年里，Xen一直維護(hù)著一套自己的Linux內(nèi)核版本，所以上游Linux內(nèi)核社區(qū)的很多新的好東西，它要費(fèi)一番功夫才能移植進(jìn)來(lái)，這就造成了很大的維護(hù)成本。

而另一方面，因?yàn)镵VM項(xiàng)目是合并在Linux內(nèi)核代碼中的，維護(hù)起來(lái)就非常容易。Linux內(nèi)核上游社區(qū)的研發(fā)勢(shì)能是非常大的，在這種情況下，KVM的發(fā)展速度迅猛，在穩(wěn)定性、性能方面的提升很快趕超了Xen，受到很多技術(shù)人與企業(yè)的青睞。

EC2是AWS的基石，虛擬化引擎又是EC2的基石。由于AWS是一套構(gòu)建多年的、龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，很多功能會(huì)對(duì)Xen有所依賴(lài)，要讓這套系統(tǒng)同時(shí)穩(wěn)定的支持Xen與KVM，是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作。所以C5的推出，意味著AWS這套系統(tǒng)已經(jīng)脫離了對(duì)Xen的完全依賴(lài)。

對(duì)AWS而言，基于KVM的系統(tǒng)要比基于Xen的系統(tǒng)的維護(hù)成本更低，這是一方面。

另一方面，可能也與性能有關(guān)。按AWS首席布道師Jeff Barr在博客中所說(shuō)，C5在性?xún)r(jià)比方面相比C4提升了25%，針對(duì)有些任務(wù)甚至可以達(dá)到50%——這是針對(duì)用戶(hù)而言。要知道對(duì)于AWS今天這樣的體量，哪怕是1%的節(jié)省都是巨大的；如果有25%這樣比例的性?xún)r(jià)比提升，則絕對(duì)是勢(shì)在必行，無(wú)論花費(fèi)多大代價(jià)也要上。當(dāng)然這其中的性能提升有多少是來(lái)自新的硬件，有多少是來(lái)自KVM，這就不一定了。

此外，AWS首先在“計(jì)算密集型實(shí)例”（compute-intensive）上正式采用KVM，而不是從通用型、內(nèi)存密集型等其他類(lèi)型上開(kāi)始，可能是因?yàn)榭紤]到計(jì)算密集型業(yè)務(wù)的I/O操作較少，比較獨(dú)立，耦合性比較小，因此更容易替換的原因。

從市場(chǎng)占有率的角度來(lái)看，就是Xen的最后一個(gè)大體量的用戶(hù)對(duì)Xen說(shuō)，以后我不再需要你了。

如果說(shuō)以前還有業(yè)界傳言說(shuō)AWS在Xen上投入太過(guò)巨大、依賴(lài)太重，所以AWS將一直支持Xen的話，那么現(xiàn)在這個(gè)傳言已經(jīng)宣告終結(jié)。畢竟，如果連AWS都以實(shí)際行動(dòng)表示切換到KVM的收益大于成本了，那么那些體量更小的Xen用戶(hù)還能對(duì)Xen有什么更多的期待呢？

所以對(duì)于未來(lái)的市場(chǎng)而言，這次改變也許象征著Xen的使命已經(jīng)結(jié)束了。對(duì)于過(guò)去的市場(chǎng)而言，Xen的使命就是讓那些仍然跑在Xen上的業(yè)務(wù)們能夠繼續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。不過(guò)這里面還有一個(gè)變數(shù)就是Unikernel，那就是另一個(gè)話題了。

從上游社區(qū)的角度，影響可能不大，因?yàn)锳mazon一直不是個(gè)活躍的開(kāi)源社區(qū)參與者。即使作為最大的Xen用戶(hù)那么多年，Amazon對(duì)Xen上游社區(qū)的代碼貢獻(xiàn)數(shù)量卻是屈指可數(shù)。所以對(duì)于KVM項(xiàng)目，可能我們未來(lái)也不大會(huì)看到很多來(lái)自Amazon的代碼貢獻(xiàn)。

從技術(shù)發(fā)展的角度，這是個(gè)大趨勢(shì)下技術(shù)更新?lián)Q代的必然——也許從KVM被合并到Linux內(nèi)核代碼的那時(shí)起就已經(jīng)種下了種子吧。

關(guān)于AWS此次擁抱KVM的C5發(fā)布，目前公開(kāi)的信息就總結(jié)到此。