由于香港云服務(wù)器資源池的基礎(chǔ)是IAAS層，因此本文提及的開源項(xiàng)目主要以IAAS層視角展開分析。同時(shí)考慮到DevOps的重要性，會(huì)輔以部分優(yōu)秀的PAAS層開源項(xiàng)目進(jìn)行介紹。下面將分別從計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、云操作系統(tǒng)、自動(dòng)化運(yùn)維工具等五大維度探究運(yùn)營(yíng)商對(duì)云計(jì)算相關(guān)開源項(xiàng)目的選型問(wèn)題。
1、計(jì)算：硬件、虛擬化、容器
(1)、硬件：按照人們通常的理解，開源項(xiàng)目都是軟件相關(guān)的，然而硬件領(lǐng)域也不乏優(yōu)秀的開源項(xiàng)目，例如OCP。該項(xiàng)目由FaceBook于2011年發(fā)起，旨在通過(guò)開源硬件驅(qū)動(dòng)IT基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)不斷發(fā)展。歷經(jīng)6年多時(shí)間，OCP已有近200多家企業(yè)會(huì)員。由于構(gòu)筑成本較低，去掉了很多繁瑣的無(wú)用功能，OCP可以有效地提升企業(yè)數(shù)據(jù)中心的迭代速度，使軟件升級(jí)更加簡(jiǎn)單，一改早期數(shù)據(jù)中心尾大不掉的形象。在國(guó)內(nèi)也有個(gè)類似OCP的開源硬件項(xiàng)目，即天蝎計(jì)劃。天蝎計(jì)劃于2011年問(wèn)世，百度是主要發(fā)起方之一，阿里、騰訊、聯(lián)想、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信等巨頭陸續(xù)參與。目前已從1.0發(fā)展至3.0版本。據(jù)了解，天蝎計(jì)劃已經(jīng)達(dá)到OCP中關(guān)于整機(jī)柜部分的國(guó)際水準(zhǔn)，甚至在部分設(shè)計(jì)上超越OCP相關(guān)規(guī)范。
(2)、虛擬化：這里提到的虛擬化特指X86服務(wù)器虛擬化技術(shù)。在云計(jì)算發(fā)展初期，該技術(shù)主要由VMware、Citrix等IT巨頭壟斷，相關(guān)產(chǎn)品雖然功能全面、性能不俗，但價(jià)格也十分昂貴。現(xiàn)如今隨著開源KVM技術(shù)日趨成熟，越來(lái)越多的企業(yè)開始構(gòu)建基于開源KVM技術(shù)的云資源池，以期大幅縮減虛擬化軟件購(gòu)置成本。KVM的全稱為Kernel Virtual Machine，翻譯為中文就是內(nèi)核虛擬機(jī)。KVM是典型的二類虛擬機(jī)架構(gòu)(從VMM所處層次可將虛擬化軟件劃分為一類虛擬機(jī)架構(gòu)和二類虛擬機(jī)架構(gòu)，一類的VMM處于硬件層之上，自身就是一個(gè)操作系統(tǒng)。二類的VMM處于宿主機(jī)操作系統(tǒng)層之上，自身可看作一個(gè)應(yīng)用程序)，它的宿主機(jī)操作系統(tǒng)涵蓋CentOS、Ubuntu、Debian等多個(gè)Linux發(fā)行版。
(3)、容器：容器是輕量級(jí)的操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化，可以讓我們?cè)谝粋€(gè)資源隔離的進(jìn)程中運(yùn)行應(yīng)用及其依賴包。在眾多容器引擎技術(shù)中，Docker無(wú)疑是明星級(jí)解決方案。Docker是PAAS提供商dotCloud開源的一個(gè)基于LXC的高級(jí)容器引擎，基于go語(yǔ)言開發(fā)并遵從Apache2.0協(xié)議開源。
2、網(wǎng)絡(luò)：虛擬交換機(jī)
虛擬交換機(jī)：大部分商業(yè)虛擬化軟件中都自帶虛擬交換機(jī)的組件，例如VMware的vDS、vSS。但對(duì)于開源的虛擬化軟件而言，其自帶的網(wǎng)絡(luò)功能通常比較簡(jiǎn)單，這就需要額外的虛擬交換機(jī)彌補(bǔ)這一短板問(wèn)題，OVS(Open vSwitch)則是該領(lǐng)域最熱門的開源項(xiàng)目。OVS是由Nicira公司使用C和Python語(yǔ)言開發(fā)，并遵循開源Apache2.0許可的多層虛擬交換機(jī)，其初衷是讓大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)通過(guò)可編程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化擴(kuò)展。它既可以作為一個(gè)軟件交換機(jī)運(yùn)行在虛擬化層，也可以作為交換芯片的控制棧實(shí)現(xiàn)，支持多種標(biāo)準(zhǔn)管理接口和協(xié)議(NetFlow, sFlow, SPAN, RSPAN, CLI, LACP, 802.1ag)。它也支持多種虛擬化技術(shù)，包括KVM、Xen和VirtualBox。
3、存儲(chǔ)：分布式存儲(chǔ)
分布式存儲(chǔ)：云計(jì)算發(fā)展至今，可以說(shuō)是一部軟件定義一切(SDX)的技術(shù)發(fā)展史。從早期的X86服務(wù)器虛擬化(可以理解為軟件定義計(jì)算)，到軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)、軟件定義存儲(chǔ)(SDS)，再到大一統(tǒng)的軟件定義數(shù)據(jù)中心(SDDC)，每種技術(shù)都曾在業(yè)界倍受關(guān)注。在這些SDX技術(shù)中，軟件定義存儲(chǔ)可以算是繼軟件定義計(jì)算后，最為實(shí)用的一類。何為實(shí)用技術(shù)?筆者認(rèn)為有兩項(xiàng)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)最為關(guān)鍵，其一是看這項(xiàng)技術(shù)與以往技術(shù)相比是否有顯著進(jìn)步(如架構(gòu)的革新、功能的增加或性能的提升)，其二是看這項(xiàng)技術(shù)的性價(jià)比。軟件定義存儲(chǔ)技術(shù)顯然符合以上兩點(diǎn)要求。首先，SDS與以往的存儲(chǔ)技術(shù)相比，是一種全新的分布式架構(gòu)，因此也有“分布式存儲(chǔ)”的提法。這種“去集中化”的思想源自于谷歌等大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，它不僅降低了IT系統(tǒng)的存儲(chǔ)故障風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)可以大幅提升存儲(chǔ)IOPS性能，甚至讓存儲(chǔ)容量在線擴(kuò)展成為現(xiàn)實(shí)，以上三點(diǎn)都是長(zhǎng)久以來(lái)困擾IT系統(tǒng)存儲(chǔ)管理員的難題。其次，SDS完美地實(shí)現(xiàn)了軟、硬件解耦，這點(diǎn)與X86服務(wù)器虛擬化類似。二者不同之處在于X86服務(wù)器虛擬化的松耦合架構(gòu)帶來(lái)了在線熱遷移、計(jì)劃內(nèi)零宕機(jī)等特性，SDS的松耦合架構(gòu)則使專用存儲(chǔ)硬件演變?yōu)橥ㄓ肵86服務(wù)器，這大幅降低了IT系統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備的投資開銷。目前業(yè)界最熱門的開源分布式存儲(chǔ)項(xiàng)目非Ceph莫屬，作為一款同時(shí)支持對(duì)象、塊、文件的統(tǒng)一存儲(chǔ)系統(tǒng)，Ceph也是當(dāng)前OpenStack生態(tài)系統(tǒng)中呼聲最高的開源存儲(chǔ)解決方案。
4、云操作系統(tǒng)
在云計(jì)算發(fā)展初期，有關(guān)云操作系統(tǒng)的市場(chǎng)爭(zhēng)奪從未停歇過(guò)。除了VMware、Citrix、微軟推出的商業(yè)云管理平臺(tái)軟件外，開源項(xiàng)目也是遍地開花，包括CloudStack、OpenStack、Eucalyptus、OpenNebula等多個(gè)平臺(tái)。從現(xiàn)階段的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，OpenStack基本已成為云操作系統(tǒng)的不二選擇。師承亞馬遜AWS的OpenStack自2010年10月第一版(Austin)到最新版(Pike)，已歷經(jīng)16個(gè)版本，從最初的Nova、Swift兩大模塊到如今大大小小上百個(gè)模塊，被認(rèn)為是僅次于Linux的第二大開源社區(qū)項(xiàng)目。近兩年，各行各業(yè)基于OpenStack的云平臺(tái)方案如雨后春筍般出現(xiàn)，而真正能給OpenStack一個(gè)準(zhǔn)確定義的人卻很少。有人認(rèn)為它是云管理平臺(tái)，有人認(rèn)為它是云計(jì)算平臺(tái)，還有人把它與VMware虛擬化相對(duì)應(yīng)，正所謂“一千個(gè)人眼里有一千個(gè)哈姆雷特”，你把它看作什么只能表示你關(guān)注它哪方面，并不表示它就是什么。筆者傾向于將其看作是“現(xiàn)行最通用的云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)”，它的日益成熟規(guī)范了以往云計(jì)算領(lǐng)域各類錯(cuò)綜復(fù)雜的技術(shù)概念，實(shí)現(xiàn)了各廠家云解決方案的和諧統(tǒng)一?？蓜e小看這一點(diǎn)，畢竟能讓全世界不同語(yǔ)言(各類IT產(chǎn)品接口)的國(guó)家(各IT廠家)擱置爭(zhēng)議、溝通合作(統(tǒng)一適配)的組織也就聯(lián)合國(guó)了。從這點(diǎn)來(lái)看，OpenStack就是云計(jì)算世界的“聯(lián)合國(guó)”角色。
5、自動(dòng)化運(yùn)維工具
嚴(yán)格意義上說(shuō)，自動(dòng)化運(yùn)維工具不能算是云計(jì)算特有的，在傳統(tǒng)IT架構(gòu)下也有自動(dòng)化運(yùn)維的需求與實(shí)現(xiàn)。只不過(guò)近些年業(yè)界興起的DevOps與云計(jì)算相結(jié)合，重新賦予了自動(dòng)化運(yùn)維新的理念，在此背景下，也出現(xiàn)了不少優(yōu)秀的開源自動(dòng)化運(yùn)維工具，Ansible就是目前業(yè)界最為熱門的一個(gè)。Ansible是一種模型驅(qū)動(dòng)型配置管理工具，充分利用SSH技術(shù)，改善安全、簡(jiǎn)化管理。除了配置管理外，它還能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用程序部署(甚至多層部署)、工作流程編排和云配置自動(dòng)化等功能。Ansible基于五大設(shè)計(jì)原則，包括易于使用(不需要編寫腳本或自定義代碼)、易于掌握(對(duì)管理員和開發(fā)者來(lái)說(shuō)都是如此)、全面的自動(dòng)化(讓你可以做到你環(huán)境中的幾乎一切都實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化)、高效率(因?yàn)樗贠penSSH上運(yùn)行，因而不依賴內(nèi)存或處理器資源)，以及安全性(它天生來(lái)得更安全，因?yàn)椴恍枰?、額外端口或根級(jí)守護(hù)程序)。與其他許多開源項(xiàng)目一樣，Ansible也有一款收費(fèi)產(chǎn)品，使用一種名為Ansible Tower的Web用戶界面。
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