[01443367]云端虚拟化基础服务平台关键技术开发与应用

云端虚拟化基础服务平台是支撑大型云服务系统构建、运维和管理的基础性、关键性的平台软件，是云计算系统的核心要素，也是云计算产业发展的战略制高点之一。项目围绕这一平台面临的大规模网络虚拟化、高性能计算虚拟化、强可靠存储虚拟化三大技术难题，展开技术攻关，研制云操作系统、金融专用云平台等大型软件，提供自主可控的国产云端虚拟化基础服务平台解决方案。 项目技术创新如下： 1)针对大规模网络虚拟化面临的硬件虚化、简化组网和统一管理难题，发明支持复杂规则报文转发的OpenFlow多级流表、基于芯片标识寻址等技术的堆叠系统报文转发、控制与转发平面分离的虚拟交换机架构等方法，实现遗留硬件资源的高效虚拟化，实现单中心10万级虚拟化网络的简化组网与高效管理，使相关产品的最大流表下发速率提升50倍。 2)针对高性能计算虚拟化面临的弹性计算、负载多样和依赖复杂难题，发明虚拟环境下负载生成及细粒度CPU资源使用预测、虚拟负载分类、非侵入式服务组件依赖关系发现等方法，可准确预测弹性负载下CPU资源使用率，快速感知异构应用负载类型，高效发现分布式服务组件依赖关系，使系统响应时间最大提升5.67倍。 3)针对强可靠存储虚拟化面临的空间优化、副本一致和数据恢复难题，发明基于可擦除编码和链式备份的副本去重、基于分区状态表和协调节点的副本同步、异构系统间数据交互异常恢复等方法，降低副本一致性的重复检测率，保障异构系统间数据交互的可靠性，使虚拟存储系统读写吞吐量提升38%、节省3.5倍的额外空间开销。 项目获25项国家发明专利，在TPDS、TII、SRDS等领域权威学术期刊或会议上发表26篇论文，获IEEE院士等国际同行的高度评价，陈俊亮院士主持的鉴定意见认为项目“总体技术居国际先进水平”；应用项目技术的产品，创造云数据中心性能世界纪录，在云管理、SDN软件领域居2016年中国市场占有率首位。 成果在互联网、金融等多个领域得到广泛应用，并对阿里、腾讯、360、中海油、中国移动、中国电信、平安集团等多个大型云服务系统起到重要支撑作用。近三年，新增产值26.1亿元，新增利税收8.23亿元。创办IEEE协同互联网计算国际年会，参与2个云服务国家标准的制定，打破跨国公司和开源社区的垄断，并带动自主品牌的大型云计算企业快速发展，为保障中国国家信息安全提供技术手段，产生显著的社会经济效益。