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【鲲鹏展翅】华为云·云享专家张强:解读云手机的技术后盾,图形虚拟化的门道在哪里?

我们都是云专家 发表于 2020-08-29 17:01:36 08-29 17:01
我们都是云专家 发表于 2020-08-29 17:01:36 2020/08/29
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【摘要】 云手机的概念虽然早已有之,但直到近几年,还是有不少人对这个虚拟化的“手机”非常陌生。张强是负责鲲鹏解决方案云手机验证测试的工程师,一直和云手机打交道的他,特地和我们解读了云手机的概念以及其中涉及到的一些关键技术。 云手机:云服务器+Android OS云手机就是将云计算技术运用于网络终端服务,它和我们平常使用的手机最大的差别,在于它没有实际的硬件载体。云手机是后端云服务器+前端Androi...

云手机的概念虽然早已有之,但直到近几年,还是有不少人对这个虚拟化的“手机”非常陌生。

张强是负责鲲鹏解决方案云手机验证测试的工程师,一直和云手机打交道的他,特地和我们解读了云手机的概念以及其中涉及到的一些关键技术。

 

 

云手机:云服务器+Android OS

云手机就是将云计算技术运用于网络终端服务,它和我们平常使用的手机最大的差别,在于它没有实际的硬件载体。

云手机是后端云服务器+前端Android OS,本质是将手机上的应用转移到云上的虚拟手机来运行。

打个比方,虽然我们现在操控的是智能手机,但运行的实际上是手机里的应用程序。所以,云手机就是取代这种硬件载体,将应用程序云化。

     2018年,华为云正式发布了云手机,这也是公有云业界独家ARM-Based云手机解决方案。值得注意的是,由于采取与手机同构的ARM指令,华为云云手机对安卓APP具有原生指令兼容,可以做到端云同构。

另外,华为特地开发了Monbox软件技术架构,让单服务器云手机密度提升一倍,接入流量降低70%,可以达到真机的响应时延。

为了更为生动的呈现云手机的特性,张强列出了云手机的应用场景:

 

业务类型

应用场景

客户类型

托管型

终端仿真:模拟真实手机,支撑系统层测试,比如手机ROM测试、摄像头算法测试、EMUI测试等

手机厂家,比如华为终端

APP测试:支撑APP的功能、安全、准入等测试

APP开发者,安卓应用市场(比如腾讯应用宝),TestBird

抢票:支撑抢票APP应用

票务服务商,比如美团、携程

游戏型

云游戏在线玩、试玩:将安卓游戏,迁移到云端运行,手机端只是一个输入输出。实现玩游戏免下载安装,即点即玩。方便游戏推广。

游戏公司,比如Hatch、腾讯、网易

办公型

VMI移动办公:通过云手机支持移动办公,实现数据不落地,保障信息安全

BYOD服务商,如奇安信,亚信

 

以当前火热的视频直播行业为例,云手机可以实现多平台直播,通过将采集到的视频流,批量复制到多个提前对接好直播平台的云手机上。最终,一台物理手机即可完成多平台直播,帮助企业快速获客,构筑直播电商能力。

 

 

云手机常用图形渲染技术详解

张强平常的工作内容主要就是基于客户立场协助构建云手机场景,并打通基于鲲鹏服务器的云手机场景端到端交付。

一次次的交付流程中,张强和团队针对架构持续进行优化和补充,从底层服务器到上层的原生应用,构建了完整的云手机解决方案。

 

在整个云手机的技术优化中,张强着重强调了图形虚拟化。众所周知,我们在手机上看视频、玩大型游戏时,GPU承担了大部分的渲染工作。

真机有专门的图形硬件完成图像渲染工作,在ARM原生场景下,这部分是要借助于服务器上的图形硬件,就需要用到图形虚拟化。

张强介绍,在图形虚拟化方面,分为直通和非直通方式。直通方式是指图形硬件会在安卓系统中呈现,而非直通方式指在安卓系统里不呈现硬件。同时,按照驱动是否在安卓内又可以分为直接和间接渲染模式。间接渲染模式模拟一个渲染Proxy,通过截获安卓中图形系统的命令和事件,在渲染服务端执行相关的动作,而直接模式将驱动运行于安卓系统内部。

以非直通直接渲染为例,它将主机侧的GPU驱动编译为安卓系统中的模块类型,与安卓现有图形组件和服务间的接口遵循已有的框架,具体包括:

1、安卓图形组件与服务是整个安卓渲染的核心,向上提供渲染基础设施,向下定义了硬件实现接口;

2GPU图形驱动接口层定义了相关的接口,相应模块遵循;

3、主机图形系统具备遵循安卓模块的编译模式。

非直通间接渲染则是将GPU驱动运行于主机系统,安卓内图形系统相关指令和事件被RenderClient送至主机系统上的RenderServer,具体如下:

1、安卓图形组件与服务是整个安卓渲染的核心,向上提供渲染基础设施,向下定义了硬件实现接口

2GPU图形驱动接口层定义了相关的接口,相应模块遵循

3、主机图形系统具备遵循安卓模块的编译模式

张强在构建云手机场景,以及打通基于鲲鹏服务器云手机场景端到端交付的过程中,对云手机的技术认识也更为深刻。

在云计算技术日趋成熟,以及5G普及和商用快速推进的当下,曾经“籍籍无名”的云手机正在迎来它最好的时代。


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