匠心故事 | 鼖鼓一振，“元戎”启行|元戎|匠心|柳宗元

在华为全联接2021上，华为公司高级副总裁、华为云CEO、消费者云服务总裁张平安重磅发布了华为云FunctionGraph函数计算服务，它能够将读写时延降低10倍，让用户流畅地体验诸如游戏等需要实时数据的应用，从而扩展和加速了Serverless的落地应用。

随着华为云FunctionGraph函数计算服务的横空出世，“元戎”作为华为云Serverless的内核，也第一次从幕后走到了台前。

「“元戎”缘起：理想照进现实」

华为“元戎”研发团队中的一名骨干专家，在闲暇时翻阅唐诗，柳宗元《剑门铭》中的一句——“鼖鼓一振，元戎启行”，触动了他的神经。

“元”，大也；“戎”，戎车也。其寓意和气势，感觉与华为在Serverless上的布局谋篇十分匹配，元戎即“大兵车”，其寓意为分布式并行系统“大军出行”，打造新时代的Serverless架构与技术。

时光追溯到2017年，在一次技术讨论中，有人向2012实验室分布式与并行软件Lab主任谭焜博士提到，在美国硅谷，FaaS（Function as a Service，函数即服务）挺火的，但在国内鲜少有人提及。

“我们几个人一碰，感觉FaaS确实挺有意思，于是组织了一个五六个人的小团队开始调查和研究。”谭焜博士回忆说。

在华为，新技术的研发往往会有一个内部“碰撞”的过程，比如2012实验室和某个业务部门都发现了一个值得研发的新方向后，可以“八仙过海，各显神通”，组织自己的力量和资源先期进行研发，最终经过深度的碰撞和协作，进行更深入的研发，最终转化为成熟的产品。

“从‘元戎’的研发过程来看，我们不仅和自己的领导碰撞，还和产品线碰撞。但这种碰撞是正向而积极的，让我们不断迎接并冲破挑战。”

谭焜博士解释说：

所谓的挑战，就是不同的部门，站在自己的角度提出问题甚至是质疑，我们则要不断为这些问题找到正确的答案。这个过程促进了我们团队的思考，不断调整和修正思路，最终找到问题的症结所在，并解决它。经过反复的碰撞以后，我们对Serverless的认知和洞察也越来越深刻。

“元戎”最开始时还不叫“元戎”，它就是被简单地称为FaaS。从功能来看，FaaS就是一个更细粒化的资源虚拟化过程。其实，云计算本身就是资源虚拟化的过程，从虚机到容器、再到FaaS，只不过现在可以把内核、内存搞得更加细致，用一个比容器更小的资源——“函数”来实现，并且它还是独立的。

灯不拨不亮，理不辩不明。

琢磨透了FaaS的内涵，Serverless的未来远远不止眼前的这些“热闹”。“如果把云看成一台计算机，让它真正运行起来，就需要一个操作系统。但现在市场上的很多云操作系统并不是完全意义上的操作系统。对比Linux所做的将资源管理起来、实现资源虚拟化和提供一些基础服务，让程序更容易编写和运行，现在的云操作系统还稍微欠缺一点。”

这让谭焜博士和他的团队找到了努力的方向：

“如果将功能进一步扩展，就可以做到为程序员提供更加容易的编程和运行方式。在此基础上，未来面向云的编程范式，是把云的基础设施看作单台机器，把函数看作进程或者线程，把状态看作私有内存，把数据抽象看作共享内存，把数据流看作文件系统——这就是分布式内核‘元戎’的核心思想，开发者就可以基于元戎快速开发分布式程序了。”

随着研发的深入，从内核的研发到应用场景的挖掘，再到实际的客户应用，谭焜博士和他的团队的思路越来越清晰。

“元戎”最重要的意义在于，作为分布式内核，它包含了计算、数据、网络三大抽象能力，以函数细粒度作为计算单元的抽象，通过数据系统提供KV、缓存、一致性状态、数据抽象和数据流的处理，并以高速的网络通信来降低分布式系统间的通信时延。

从这个意义上说，“元戎”不仅仅是FaaS，而是一个通用运行环境和编程框架，或称之为通用Serverless。

2021年5月，Berkeley大学的David Patterson（图灵奖得主）和Ion Stoica（伯克利AMPLab主任，Spark共同创始人）在《Communications of the ACM 》上发表文章《What Serverless Computing Is and Should Become: The Next Phase of Cloud Computing》，提出了General-purpose serverless的概念，这跟元戎的设计理念不谋而合。

谭焜博士表示：

我们的思路与现在学术界的思潮是一致的，特别是Berkeley的几篇论文让我们产生了很多共鸣。我们也引用了论文中提到的‘通用Serverless’这一说法。所谓通用Serverless，应该是可以支持有状态的、程序能够自动并行的、可以在多云执行的，能够让所有的应用都可以基于通用Serverless开发。另外通用Serverless还要思考一个重要问题，就是如何能够将云中分布式、大规模的异构资源更好地利用起来，帮助企业解决更多的计算问题。这也是我们未来努力的方向。

从最初模糊的想法，到今天做成兼具广度和深度的Serverless框架，华为2012实验室及华为云研发团队刻苦钻研和坚持，凭借不拘泥于传统的创新精神，才让理想最终照进了现实。

「“元戎”进阶：在正确的方向上稳步前行」

众所周知，华为2012实验室是华为诸多“黑科技”的诞生之地。谭焜博士负责的华为2012分布式与并行软件实验室，集中了华为所有与分布式系统相关的研发工作，所以这里是个名副其实的“聚宝盆”。

说它是“聚宝盆”，除了技术多元化、创新迭代速度快以外，还因为这里的“博士浓度”最高，即博士占比在整个研发团队中最高，“五星人才”也最多。实验室下辖5个不同研究方向的实验室，每个方向都拥有一批在学术界、工业界有一定影响力的专家。

汇集诸多专家之力，“元戎”一步一个脚印，稳步前行。

随着整个业界对Serverless的关注度持续走高，Serverless的应用实践逐渐落地，“元戎”凭借有状态、快速冷启动等优势，能够支撑视频转码服务和一些特效处理，或者OBS中的数据处理分析服务，以及金融的大规模计算场景等更复杂更丰富的应用场景，引起了华为云Serverless的注意。

谭焜博士介绍说：

在充分研究和讨论之后，我们觉得这件事情可做，便投入了更多资源，并与华为云等业务部门沟通，结果一拍即合，将‘元戎’作为华为云Serverless FunctionGraph的内核，大家一起把技术产品化、商业化。

华为并没有像有些厂商那样出于既得利益的考虑，将Serverless定位为整个云基础架构中的一个补充。因为如果遵从这一定位，我们可能也就看不到今天的“元戎”了。

谭焜博士表示：

从客户需求和技术方案的角度出发，解决客户的上云问题，将云原生技术用好。很显然，Serverless就是解决之道，而且是主流。

华为全联接2021是“元戎”的高光时刻。张平安重磅发布了华为云 FunctionGraph 函数计算服务，基于元戎内核，内置数据系统，业内首个支持有状态函数。相比无状态函数，FunctionGraph 有状态函数能够直接访问数据，将读写时延降低 10 倍，极大地拓展了 Serverless 的应用范围。

例如，某社区媒体平台客户需要开发一个安全监控的增值业务，对电动车进入电梯等事件发出报警，防范潜在危险。客户安装在电梯内的摄像头会定时上传图片，存储在对象存储服务OBS上，识别电动车进入电梯等安全问题的AI推理模型部署在华为云一站式AI开发平台ModelArts上，而预警等业务平台则部署在本地，如何串联这些服务快速上线业务，并能随业务量的增加方便的扩展是客户面临的最大问题。

基于FunctionGraph做服务间集成串联，客户两个月就完成了业务逻辑的开发，且FunctionGraph毫秒级自动弹性的能力，保证了每天过亿次的请求下依然能平稳处理业务。

另外，在金融领域，传统金融分析师经常要通过Excel表格或者Python科学计算库来做风险、量化投资评估，随着计算数据量越来越大，无法快速获得计算结果，往往要到第二天才能出结果，无法做到实时评估，从而可能带来投资损失。

基于“元戎”内核提供的能力，金融分析师只要在代码中加一些装饰器，就可以将原来单机计算任务自动转化成函数执行，实现单机程序自动并行到集群上运行，带来几个数量级的性能提升。既享受到云上算力优势，又享受到Serverless体验。

不止是以上这些场景，在“元戎”的加持下，华为云FunctionGraph函数计算服务能够广泛适用于多种应用场景，包括大数据、流处理、机器学习、金融、求解器、在线游戏等等。

「匠心之作：每一份付出都会有回报」

“元戎”是幸运的，不仅生存了下来，而且成了华为云Serverless真正意义上的内核。

“元戎”出世固然让人备感振奋，但其研发过程的艰辛却难以想象，甚至是有些“折磨”，比如版本的联调工作经常要熬通宵。即使是这样，开发人员却苦中作乐，把研发工作看成是又一次“闭关修炼”。

谭焜博士介绍说，在大约3个月的时间内，从TDT经理到项目经理，再到首席架构师，全部严阵以待，不断调试、磨合、适配。大强度的工作使得开发人员非常疲劳，所以每到周末，大家也会自发搞些体育锻炼和活动，放松一下紧绷的神经。

现在看来，华为云FunctionGraph函数计算服务的成功发布，就是对整个研发团队最大的奖赏，一切付出都值得。“我非常感谢我的团队。”谭焜博士不禁感慨，“虽然研发过程比较痛苦，尤其是经历挫折或者失败的时候。在这种情况下，团队的坚持就显得非常重要。”

今天，谭焜博士负责的2012实验室“元戎”研发团队与华为云的研发团队相结合，共同致力于华为云Serverless的研发，整个团队的规模已经达到上百人，成为华为云Serverless腾飞的重要基石。

华为云Serverless的进阶之路与华为云提出的分布式云原生战略是非常契合的，都着重强调分布式资源整合以及面向未来的编程抽象的聚合。

正如谭焜博士所说，Serverless将是微服务的“封顶之作”，也是推动应用现代化的基石。