这可能是冬奥会上最隐秘的黑科技——量子比特,
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大家好,我们又来搓冬奥热了(手动狗头)
毕竟,本届冬奥会不仅比赛精彩,背后频繁暴露的黑科技也无暇填补可供选择的小黑板。
从开幕式上的“一步一步下雪”,到比赛中全网感谢的“猎豹”、“飞猫”,以及在各直播室进行手语解说、拿着冰块的数字人们……不仅是体育迷,科技迷也吃饱了。
你说什么。
有没有注意到速滑的“子弹时间”这个特效。
但现在在冬奥会赛场上,一分钟之内这种特效就会自动合成,随着比赛的直播可以呈现在观众面前。
依靠云计算,几十个摄影视角形成的几十路4K高清信号内容不仅可以分级传输和处理,对于转播比赛的电视台来说,也不需要派人到现场,在云上获取4K/8K的比赛画面可以完成编辑和中继。
数据显示,在采用云转播方式的北京冬奥会上,现场广播工作人员比平昌冬奥会减少了约32%。
不仅如此。
事实上,从更底层的角度来看,全面来说,云就像是给奥运会这辆车换了一个新引擎。
云上冬奥会正在革新这种全球盛会的IT架构、传播方式,甚至是“让不可能成为可能”……
巴赫:云技术要想给奥运留下新的标准,首先可以把时间倒回2004年。
那时雅典奥运会吸引了全世界的目光。
作为奥运会技术准备的经验者,阿里云奥运项目负责人张大志说,在奥运会召开之前,相关的技术准备实际上已经持续了4-5年。
其中大部分时间都花在建设传统数据中心上。
组委会即使有合作伙伴和供应商的帮助,从设备的上架到之后的运用维持管理,也需要自己下字段。
这样,在技术管理这一赛事的基础保障工作上,组委会需要大量的时间和精力,产生的设备成本、人力成本也非常巨大。
更大的问题可能是赛后。十几天的比赛结束后,这个临时搭建的数据中心就白白浪费了,拆迁后免不了大量的资源浪费。
也就是说,此时云的概念开始在技术界兴起。
2004年,谷歌发表了三篇关于分布式文件系统、并行计算和分布式数据库的文章,为计算系统从集中式向分布式演进提供了基础。
同期,互联网的发展,世界骨干网络基础设施取得了突飞猛进的进展。
2008年,确立阿里巴巴云计算战略。第二年,阿里云正式成立,开发的云操作系统被命名为“飞天”。
“飞天”研发之路坎坷,工程师们一度扛着“人肉计算”的骂声在质疑声中艰难前行。到2013年,阿里云成为全球第一家对外提供5000台服务器计算能力的公司,“飞天”研发取得实质性进展。
飞天就像一个巨大的网络,将世界不同地区数据中心内的数百万台服务器连接到一台超级计算机上,无论企业或个人身在何处,只要连接到网络上就能获得无限的计算力。
这为每四年举办城市发生变化的奥运会提供了非常合适的基础设施。2016年,云计算终于进入了国际奥委会的视野。此时,云技术已经相当成熟,以存储、网络、视频等技术取代传统IT成为新的基础设施。
当时,由阿里云支撑的双11,流量达到每秒17.5万笔交易订单和每秒12万笔支付的水平。
平滑地跨越这种水平的业务峰值的能力成功地引起了国际奥委会的注意。
2017年,在现场展示了阿里云工程师构建基于云的广播级直播环境10分钟的能力后,国际奥委会最终决定合作。阿里云这是国际奥委会世界上唯一的云服务合作伙伴。
这意味着从零开始建立一个新的数据中心不再是举办奥运会的必备选择。
这样,在云升级后,奥运IT建设模式完全被颠覆:
组委会不必考虑设备采购、运行维护管理等问题,只要根据在线系统的需求,利用现有的阿里云云计算能力即可。
根据公开内容,如果新系统在线,则阿里云可在分钟级别上构建所需的云环境。
随着奥运会赛事的开展,奥运系统计算能力、存储资源需求上升,基于云服务可以实现快速扩展。
这对于构建传统的IT基础架构来说是非常困难的,部署、测试和在线添加服务器往往意味着一到两个月的时间段。
这无疑会大大降低奥运会在IT基础设施建设上投入的成本。
过去“拆建拆”造成的浪费也得到了有效解决。为奥运会服务的所有计算资源、产品都将在比赛结束后释放出来,可以继续为云计算所需的其他客户服务。
同时,云上奥运也符合“绿色奥运”的新趋势。北京冬奥会数据中心采用自然空冷、浸没式液冷、智能调温等技术,实现了零机制冷、能耗降低70%以上。能量消耗比PUE最低可达到1.09。
注意:PUE=数据中心的总能耗/IT设备能耗接近1表明能效水平越好。
事实上,这种新的IT构建逻辑在2021年举办的东京奥运会上首次采用了云转播的形式。
2022年,北京冬奥会核心系统正式全面云化。
国际奥委会议长巴赫
冬奥会的云,为什么是现在。整理好这条云计算与奥运交汇的道路,也就清楚了奥运会在2022这个时间段全面拥抱云计算的理由。
主要可以分为两个方面。
另一方面,从奥运会本身开始。奥运会始终是高度科学技术相互竞争的窗口。而且这些技术的出现不仅是为了“展示肌肉”,也是奥运会的迫切需要。
作为人类探索体力极限的体育盛典,奥运赛场上的微小差距往往意义非凡。如何更准确地判定这些细节并呈现在全球观众面前,是奥运会一贯追求的目标。
另一方面,奥运会也是高精尖科技的最佳考验场所之一。
举办奥运会一直以高水平、高要求著称。其背后不仅包括对赛事本身各方面的严格控制,还包括赛事现场转播、奥运村运维、人员组织管理等方面的周密统筹,力求将出现失误、故障的可能性降到最低。
因此,能够在奥运会上亮相的技术,自身发展已经初具规模,往往具备承担重大情况的能力。
基于这两个因素的推动,冬奥会全面成云,将成为一股水流。
我们先来看看技术的成熟度。
自我研究的核心云网络技术今年,由奥运广播服务公司OBS和阿里云合作开发的奥运转播云OBS Cloud,为了使奥运转播不再仅仅依赖卫星传输,已经承担了全部奥运转播工作。
在云上,中继信号不需要经过中继车、现场编辑设施和信号发送装置,而是通过部署在云上的全球网络,直接发送到世界各地。
这项支撑云上转播的网络技术,被中国程序员命名为“洛神”,取义洛河之神。在古代,河运非常重要,非常快的交通工具,河网非常重要,就像今天的网络一样。
“洛神”是一个飞天网络子系统,一方面通过网络虚拟化,为用户提供网络产品和服务。另一方面,作为基础技术系统,包含计算、存储、数据库等的阿里云的大部分产品被支持。
它的核心能力可分为三大类:大规模、超高性能和超弹性。
超大规模:意味着云上中继的“管道足够多”,阿里云网络每个地区拥有百万VPC,每个VPC拥有30万实例的超大能力。超高性能:保证“管道足够粗”,采用自研神龙MOC卡,对VPC基础组件进行了硬软一体设计优化,大大降低了延迟。超强韧性:通过NFV平台实现了复杂业务要素的超高灵活性和弹性。弹性是云计算最核心的优点之一,可以根据实际需求灵活扩展,缩小网络的计算能力。每年双11事件时激增的访问量都是由该技术解决的。
这主要是通过基于计算节点的网络功能构建技术来实现网络的超弹性。
在冬季奥运会上,观看开幕式等类似的事情也经常发生。
当大量观众涌入网络时,这与日常网络的高峰谷接入情况完全不同,需要快速调整带宽以承载大量用户接入。
但是,这种带宽通常可能不会被调用,在峰值后会迅速返还给公共计算池,从而避免峰值后的空闲损耗。
还有一种叫做网络智能服务的运营系统,可以保证云网络的服务是稳定可靠的。
它是一个基于实时计算和离线计算的大数据分析系统,在规划网络时,可提供参考数据,帮助工程师更有效地建立网络。在运行过程中,我们可以分析整个网络中容易出现异常的地方,并分析原因。
例如,当网络发生抖动时,该系统可以分析抖动产生的原因、结果以及如何解决等问题。
巴赫以逍遥子与云的面对面为例,阿里云网络不仅提供大规模、高弹性的底层网络,还有一种监控系统,它使用一条线路进行备份,实时监控网络中可能出现的故障。
当检测到原始线路出现故障时,系统可以自动切换到备份线路,避免在云上通话中断。
目前,阿里云网络系统可以切换网络,恢复的时间控制在秒级左右,使得用户在观看过程中几乎感觉不到卡顿。
智能存储隔离在云存储云上的中继不仅包括传输链接,还包括编辑、创建和保存等功能,需要云存储的支持。
例如,“奥运会转播云”上提供的实时编辑平台,不仅让工作人员可以在云上访问本届奥运会的所有视频,还可以在云上进行裁剪和编辑。
这与数据的“冷热存储”有关。
需要实时编辑的内容存储在“热存储区”中,读取等待时间低、带宽大,支持TB级高速缓存快速读写,减少延迟,支持数十路4K码率的编辑工作。
编辑工作结束后,视频将随着奥运会的历史影像,逐渐流向更节能的温度储存区、冷储存区。
例如,今年奥委会启动了“百年奥运”计划,将本届奥运会和过去所有奥运会的资料影像,全部移到云层上长期保存。
在历史图像的情况下,阿里云使用智能分层