企业私有云技术路线选择V1.0

企业私有云技术选型分析1商用云平台商用云平台一直是大多数企业的稳妥之选。技术成熟度高，稳定性好，技术支持能力强是商用云平台的原生优势，这些都是开源平台无法比拟的。近年来，不同厂商针对企业私有云的推出了自己的云平台产品。如VMwarevCloudSuite，MicrosoftPrivatecloud，AmazonEC2等。1.1VMwarevCloudSuite首先VMware提供了一整套虚拟化解决方案以及云计算方案，其中已经包含了充足的软件定义计算的概念。VMware没有单独给计算、网络、存储等安排不同的管理工具，而是使用了通用的一套软件，从“软件定义”的范畴，VMware提供了vCloudSuite，这是一套构建私有云并能提供公有云接口的解决方案。VMwarevCloudSuite架构可以按照SDC、SDN和SDS的理念抽象为三层，其基础的DataPlane包括基本的硬件和虚拟化层，虚拟化层由vSphere套件来完成，其中，vSphereHypervisor是vSphere的基础，由它来完成对计算的虚拟化。vSphere还负责对网络、存储进行虚拟化。在SDN方面，VMware提供了NSX网络虚拟化/软件定义网络方案，它也运行在vSphereHypervisor之上。VMware方案的ControlPlane由vCenterServer和vCloudDirector组成，对于一般的小规模应用只是用vCenterServer进行集中管理，在更大的规模、需要更抽象强的管理能力时，可以加上vCloudDirector。vCloudDirector通过RESTAPI给上层应用提供编程能力。VMware提供了vCloudAPI以连接公有云，并通过OVF（OpenVirtualizationFormat，开放虚拟化格式）支持虚拟机部署等等功能。1.2MicrosoftPrivateCloudMicrosoft拥有着完善的私有云解决方案，其中方案的基础自然是Hyper-VHypervisor，不过处在ControlPlane的SCVMM（SystemCenterVirtualMachineManger）也能控制来自其它厂商的Hypervisor。Windows8/WindowsServer2012、Hyper-V2012以及一些交换机都已经支持OMI规范，从而可以在SCVMM中进行统一的管理。1.3AmazonEC2（AmazonElasticComputeCloud）AmazonEC2是Amazon提供计算环境的基本平台，它属于AWS（AmazonWebServices）平台的一部分，AWS下还包含AmazonS3（AmazonSimpleStorageServices）/存储、AmazonSQS（AmazonSimpleQueueServices）/可靠消息传递、AmazonSDB（AmazonSimpleDB）/数据库、AmazonVPC（VirtualPrivateCloud）/虚拟私有云等组件/服务。AmazonEC2属于IaaS类型，提供的是以虚拟实例为单位的计算能力，虚拟实例实际上就是一个虚拟机，AmazonEC2使用的是经过深度定制的XenHypervisor。通过使用AmazonEC2，可以在任何时候根据用户的需要简便地创建、启动和供应虚拟实例，并根据实例的类型和每小时的实际使用量进行收费。AmazonEC2提供了自动配置容量的功能，允许用户动态地调整其计算能力。2开源云平台随着开源云平台OpenStack的崛起，吹响了云平台市场开源阵营挑战商业力量的号角。在全球热论的声浪中，CloudStack、Eucalyptus、OpenNebula紧随其后，四大开源云平台围绕“开放云平台”展开了新一轮的制衡与博弈。在这种开源大潮的推动下，一些商用软件的业界巨头也纷纷“顺应潮流”，开始宣称自己支持未来的“开源潮”。如微软Azure开始全面支持运行x86/x64架构的各大主要Linux发行版，以及社区驱动的其他开源软件；支持多种开发语言、工具及框架，从Windows到Linux，包括SQLServer，从C#到Java。目前业界的开源云平台主要有CloudStack，Eucalyptus，OpenStack，OpenNebula等，企业在对云平台的技术选型可以遵循以下原则。社区规模是对开源社区运作情况的综合评定，判定标准主要包括社区主题数量、社区讨论帖数量、社区参与人数、社区总人数，开发者人数和贡献机构数量等。社区通过讨论主题和讨论帖子进行一切事物的讨论包括发展方向，版本更新，功能增加，错误处理，开发讨论等等，数量直接说明项目发展情况；社区人数参与人数为参与设计讨论的人员数量；社区开发者人数与贡献机构数量决定了项目发展速度、质量。综合评定以上信息可以较好的比较社区规模，社区规模越大，越有利于项目健康、高效、民主的发展。市场使用规模表现了项目至今为止的市场接受程度。开源云平台已经拥有的用户与使用案例在一定程度上说明了平台的整体能力。另一个层面，分析用户的领域、地域的使用情况，可以一定程度说明开源云计算平台的普适性。开放性是开源云平台相对于企业云产品的最大特点。开放程度越好的开源云平台更易于用户对云平台的了解与使用。具体开放性的比较可以通过：开源License、开源云平台提供的可编程接口（API）、开源云平台文档的详细程度。可用性与可靠性是开源云平台的基础。开源云平台的整体架构设计决定了云平台自身的特性与可用功能，也决定了平台可使用的高可用方案，决定了开源云平台自身的可靠性。通过比较开源云平台的整体架构以及官方推荐的高可用方案，评价四个开源云平台的可用性与可靠性。功能性的比较主要通过对Hypervisor的支持情况、存储的支持情况、网络的支持情况、虚拟资源分配管理与虚拟资源计量的分析。IaaS需要的基本功能，各个平台都有实现，但功能的具体实现程度与新兴技术的支持程度，四个开源云平台还存在一定差异。可扩展性是开源云平台定制化程度的体现。虽然开源云平台源代码完全开源，但二次开发也并非将原有平台底层逻辑重新实现，而是通过平台提供的接口或是以插件的形式实现功能上的扩展与增强。另一方面，私有云扩展能力也包括与公有云协作实现混合云的方案，为此，分析四个开源云平台的接口协议、插件模式和与公有云协作方案，实现可扩展性的比较。涉及到基于开源云平台的客户化，二次开发成本是一定会考虑到的一个方面。通过分析四个开源云平台的团队再开发难度、再开发所需要的技能与二次开发提供商，比较开源云平台的二次开发成本。开源云平台会持续推进并发布新的版本，版本发布周期一定程度上影响用户的使用。若版本更新太快会导致用户系统更新过于频繁，若版本更新太慢会导致新功能的提供延迟，根据比较四个开源云平台以往的版本发布周期，来预测评估社区对新版本发布的能力。与需求的适应度，选用的开源云平台应该最大程度的适应云管理平台的需求，并结合企业现有的技术实力与团队技能，降低后期平台的开发、维护工作量，以避免平台建设的投入过大导致收益下降。2.1开源云平台的比较一览表开源云平台选择的原则OpenStackCloudStackEucalyptusOpenNebula比较社区规模大较大较小较小社区规模上OpenStack社区人数，活跃度上都遥遥领先，CloudStack社区次之。Eucalyptus、OpenNebula社区规模整体较弱市场使用程度是否有大公司使用IBM/Intel/爱奇艺/携程etc.中国电信/NOKIA/DATAPIPEetc.SONY/ICBC/国防科大/镇江政府etc.中国移动/BlackBerry/CentOSetc.每一个开源云平台都有重量级企业级用户，在开源版本的基础上通过二次开发实现自身需求。总体用户数量上，OpenStack和CloudStack人气较高。开放性开源License类型Apache2.0Apache2.0GPLv3Apache2.0是否有齐全的APIOpenStack+AWSCloudStack+AWSAWSAWS+OCCI各个平台都支持AWSAPI，除Eucalyptus都有原生API，CloudStackAPI目前功能更全面，OpenStackAPI数量增长较快是否有齐全的文档详细齐全齐全齐全各个社区都有较为齐全的文档，其中OpenStack的社区文档更为详细。此外社区外参考文档也是OpenStack相关资料更多功能性多租户的支持能力有有无有Hypervisor的支持能力Xen,KVM,vSphere,HyperV,QEUM,LXC,BaremetalVMware,KVM,XenServer,Xen,Hyper-VKVM,Xen,VMwareXen,KVM,Vmware各个开源平台都没有对Power的支持，而IBM企业版本的OpenStack通过PowerVC支持Power系列服务器。2013年12月份Oracle宣布加入OpenStack，Opentack未来将会支持OracleSPARC服务器。虚拟资源调度策略30种策略，并且支持策略客户化4种策略，通过修改配置文件修改2种算法，通过修改配置文件修改5种策略，通过修改配置文件修改Openstack对于虚拟资源调度策略支持更为灵活，且可以灵活方便的策略客户化存储的支持能力块存储Cinder对象存储Swift块存储(两级存储)块存储Storagecontroller对象存储Walrus块存储网络的支持能力插件实现网络控制与管理包括软件定义网络（SDN）二层到DHCP,NAT,firewall,VPN等部分七层4种模式，简单逻辑的虚拟网络包含VLAN，Firewall简单功能的虚拟网络各个平台自身都实现了基本的网络功能，OpenStack网络模块通过第三方插件提供更多网络功能，如对SDN的支持等可用性和可靠性平台架构松耦合，模块式核心节点控制，数据中心模型5个主要组件，克隆AWS层次化，三层设计OpenStack和Eucalyptus在SOA/组件化/解耦上占有优势是否有高可用方案有有有有各个平台都有各自较为成熟的高可用方案，在社区文档中都有相关资料二次开发成本技术团队难度易难较易难为降低技术团队的难度，云平台的整体软件架构必须做到松耦合，通过组合组件、模块和服务来构成整个系统；同时需要组件、模块和服务功能内聚以便于小团队独立维护，方便独立的设计、开发和演进。OpenStack在SOA和服务化组件解耦上做的更好，Eucalyptus在SOA层面上做得较好，但CloudStack与OpenNebula在SOA层面较差。需要的技能PythonJavaJava，CC++，RubyPostgreSQL/MySQL/SQLiteMySQLPostgreSQLMySQL/SQLite版本发布的周期每年两个版本每年两个小版本左右每年两个小版本左右每年三个小版本左右3商用还是开源选择商用云平台还是选择开源云平台创建企业的私有云，这确实是个问题。企业需要综合考虑，权衡利弊，依据企业自身技术能力，资金投入总量，实现业务效果等等各个方面去考虑云平台技术选型。开源云平台具有先天优势，是当下的流行趋势。开源云平台技术新，起点高，同时定制开发自由度大，总体拥有成本低。但是在选择开源云平台技术之前要考虑清楚，企业是否真的准备好了去应付高昂的开发费用和人力成本，而且这将是持续不断的投入过程。对比指标开源云平台商用云平台方案成熟度需要将各部件自行组装成熟交付周期较长(6+月)快（2-3周)最终用户信任度一般信任二次开发能力有有支持业务类型仅有IAAS层基础业务完整的IaaS业务，提供SaaS和PaaS层业务混合云支持能力弱强，可交付企业级私有云、混合云等大中型企业客户的需求方案构建总体成本较低较高企业级应用支持能力弱强技术更新能力依赖于开源社区的个人行为长期承诺，明确技术路线