为什么“云舰”能够成为行业首个混合云操作系统？

来源：京东科技2021-12-23

复杂，一直是产业数字化在IT基础设施层面面临的最大困境，而京东业务涵盖了从零售、物流、金融、工业品到健康等多个业务形态，是全球最复杂的业务场景之一。在全球，有3家云厂商，4大区域，近50个大型数据中心，近60朵城市云，77个离线数据中心，数十万智能设备支撑京东业务，是典型的跨行业、跨场景、跨平台复杂基础设施。

不同类型的设施，不同的服务商导致设施间差异巨大，使得跨云跨设施的统一管理成为混合IT基础设施最大的技术难点。一般的云管平台只是实现了底层设施的联通，没有实现底层基础设施的真正标准化，这也正是混合云操作系统云舰与普通云管平台的本质区别。

那么，如何实现底层基础设施的标准化，最大化屏蔽差异，成为跨云、跨设施管理的关键。京东云的解决方案是：容器化。

“云上京东”就是一部容器化史

早在2012年，随着业务量激增，原有基础架构逐渐无法满足日益增加的需求。在这种情况下，在对技术架构和集群建设进行重新设计规划与整体评估后，Docker容器成为主要选型方案。也是在这一年，京东业务应用开始走向容器化，同年上线了第一代微服务平台。

2014年是京东开启容器技术自研的元年。技术团队首先针对Docker进行定制开发和大规模压测和稳定性测试，采用OpenStack＋nova-docker技术架构，用管理虚拟机的方式管理容器，形成京东云第一代容器引擎平台JDOS1.0。在应用运维方面，实现了计算资源请求的实现时间从原本的一周缩短至几分钟，应用程序的平均部署密度和物理机的利用率提升了三倍。同时通过对Linux内核、网络、存储等深度定制，实现了容器秒级分配。

2017年，JDOS2.0顺利支撑集团业务上云，在有大量存量基础设施的情况下，通过容器化确保整个上云过程非常平滑。而国际化业务快速发展也成为京东全面容器化的助推器。2019年，借助云舰跨云、跨设施统一化部署能力，将技术中台快速部署在海外云厂商上，支持电商业务在东南亚落地，物流在全球范围内快速开仓，为国际化业务提供了稳定的保障。

历经多次京东618、11.11及多个大规模业务生产环境验证，目前京东已经实现了业务应用100%容器化、离线分析应用100%容器化以及数据库在内的所有PaaS组件100%容器化。同时，作为起步最早，规模最大，承载实践最丰富的容器化厂商，京东云在全球范围内少有地实现了有状态应用的容器化，从而实现基础设施最全面、最彻底统一化管理与调度。

容器化带来的标准化是云舰的技术基石

云舰正是脱胎于京东集团全面容器化实践，并历经大规模复杂场景打磨和历练。在产品设计之初，其核心思路和理念就是实现底层基础设施的标准化，其产品细节、应用场景都是基于全面容器化带来的标准化进行设计，通过容器化实现对各种设施差异性统一。

容器化千差万别，一般的容器化只是简单的封装部署，将应用和硬件进行隔离，方便拆装，就好像装修时只铺一层地板，而没有对地基进行改造。与一般的容器化不同，京东云通过彻底的容器化使基础设施底座标准化，改造深入地基。不仅解决了容器化问题，同时实现了有状态应用的容器化，达到“一次构建，随处运行”。

容器技术简化了应用的部署和扩容，大幅提高了系统的伸缩能力，像京东618这样的流量高峰期，系统会自动补充资源，做到弹性扩展，在流量低谷期，又可以进行资源回收，将资源灵活地调度起来，在提升资源利用率的同时确保运维系统的稳定性。

目前，云舰核心调度系统阿基米德，日均调度百万级容器实例运转，每天为离线计算提供多达3000万核小时的计算资源，服务履约率达到98.3%。在保证业务的正常运行下，集群的平均资源利用率提升3倍。仅在11.11购物节备战期间，就节省了数亿元的服务器采购成本。

混合云操作系统云舰两大核心能力

首先，云舰采用了企业级的云原生内核及全面云原生架构，完全符合云原生的行业标准，大幅降低了应用研发、发布和运维的难度。基于京东复杂的业务场景，云舰支持运行容器超200万，峰值超千万核的超大规模容器集群，同时支持离在线混部，异地多活及双流双活高可用模式，一方面大幅提升资源利用率，另一方面更好地保证了系统的稳定性。

其次，云舰具备很多大型企业迫切需要的强大管理调度能力，K8S增强引擎，单集群支持上万个节点，实现多集群生命周期管理、超大规模集群管理。支持增强的容器IO隔离能力，可以避免IO密集型应用对其他业务的影响。在操作系统的核心功能方面，智能阿基米德调度，利用机器学习、深度学习智能算法，对应用的资源使用情况进行预测，弹性地对资源进行优化，同时对容器进行碎片化整理，提升资源利用率。

云舰正在成为产业智能化新引擎

作为本地即时配送平台，达达快送需要高效处理来自京东到家、京东商城、真功夫、沃尔玛等各类平台和商家的订单，同时承载来自京东物流落地配订单。其业务同时部署在京东私有云、京东云及第三方云平台，跨平台、多场景的业务对达达快送系统架构的挑战超乎寻常。