企業(yè)私有云技術(shù)路線選擇v1.0.doc

企業(yè)私有云技術(shù)選型分析1 商用云平臺(tái)商用云平臺(tái)一直是大多數(shù)企業(yè)的穩(wěn)妥之選。技術(shù)成熟度高，穩(wěn)定性好，技術(shù)支持能力強(qiáng)是商用云平臺(tái)的原生優(yōu)勢(shì)，這些都是開源平臺(tái)無法比擬的。近年來，不同廠商針對(duì)企業(yè)私有云的推出了自己的云平臺(tái)產(chǎn)品。如VMware vCloud Suite，Microsoft Private cloud，Amazon EC2等。1.1 VMware vCloud Suite首先VMware 提供了一整套虛擬化解決方案以及云計(jì)算方案，其中已經(jīng)包含了充足的軟件定義計(jì)算的概念。VMware 沒有單獨(dú)給計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等安排不同的管理工具，而是使用了通用的一套軟件，從“軟件定義”的范疇，VMware 提供了 vCloud Suite，這是一套構(gòu)建私有云并能提供公有云接口的解決方案。VMware vCloud Suite 架構(gòu)可以按照 SDC、SDN 和 SDS 的理念抽象為三層，其基礎(chǔ)的 Data Plane 包括基本的硬件和虛擬化層，虛擬化層由 vSphere 套件來完成，其中，vSphere Hypervisor 是 vSphere 的基礎(chǔ)，由它來完成對(duì)計(jì)算的虛擬化。vSphere 還負(fù)責(zé)對(duì)網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)進(jìn)行虛擬化。在 SDN 方面，VMware 提供了 NSX 網(wǎng)絡(luò)虛擬化/軟件定義網(wǎng)絡(luò)方案，它也運(yùn)行在 vSphere Hypervisor 之上。VMware 方案的 Control Plane 由 vCenter Server 和 vCloud Director 組成，對(duì)于一般的小規(guī)模應(yīng)用只是用 vCenter Server 進(jìn)行集中管理，在更大的規(guī)模、需要更抽象強(qiáng)的管理能力時(shí)，可以加上 vCloud Director。vCloud Director 通過REST API給上層應(yīng)用提供編程能力。VMware 提供了 vCloud API 以連接公有云，并通過 OVF（Open Virtualization Format，開放虛擬化格式）支持虛擬機(jī)部署等等功能。1.2 Microsoft Private CloudMicrosoft 擁有著完善的私有云解決方案，其中方案的基礎(chǔ)自然是 Hyper-V Hypervisor，不過處在 Control Plane 的 SCVMM（System Center Virtual Machine Manger）也能控制來自其它廠商的 Hypervisor。Windows 8/Windows Server 2012、Hyper-V 2012 以及一些交換機(jī)都已經(jīng)支持 OMI 規(guī)范，從而可以在 SCVMM 中進(jìn)行統(tǒng)一的管理。1.3 Amazon EC2（Amazon Elastic Compute Cloud）Amazon EC2 是 Amazon 提供計(jì)算環(huán)境的基本平臺(tái)，它屬于 AWS（Amazon Web Services）平臺(tái)的一部分，AWS 下還包含 Amazon S3（Amazon Simple Storage Services）/存 儲(chǔ)、Amazon SQS（Amazon Simple Queue Services）/可靠消息傳遞、 Amazon SDB（Amazon SimpleDB）/數(shù)據(jù)庫(kù)、Amazon VPC（Virtual Private Cloud）/虛擬私有云等組件/服務(wù)。Amazon EC2 屬于 IaaS 類型，提供的是以虛擬實(shí)例為單位的計(jì)算能力，虛擬實(shí)例實(shí)際上就是一個(gè)虛擬機(jī)，Amazon EC2 使用的是經(jīng)過深度定制的 Xen Hypervisor。通過使用 Amazon EC2，可以在任何時(shí)候根據(jù)用戶的需要簡(jiǎn)便地創(chuàng)建、啟動(dòng)和供應(yīng)虛擬實(shí)例，并根據(jù)實(shí)例的類型和每小時(shí)的實(shí)際使用量進(jìn)行收費(fèi)。Amazon EC2 提供了自動(dòng)配置容量的功能，允許用戶動(dòng)態(tài)地調(diào)整其計(jì)算能力。2 開源云平臺(tái)隨著開源云平臺(tái)OpenStack的崛起，吹響了云平臺(tái)市場(chǎng)開源陣營(yíng)挑戰(zhàn)商業(yè)力量的號(hào)角。在全球熱論的聲浪中，CloudStack、Eucalyptus、OpenNebula緊隨其后，四大開源云平臺(tái)圍繞“開放云平臺(tái)”展開了新一輪的制衡與博弈。在這種開源大潮的推動(dòng)下，一些商用軟件的業(yè)界巨頭也紛紛“順應(yīng)潮流”，開始宣稱自己支持未來的“開源潮”。如微軟Azure開始全面支持運(yùn)行x86/x64架構(gòu)的各大主要Linux發(fā)行版，以及社區(qū)驅(qū)動(dòng)的其他開源軟件；支持多種開發(fā)語(yǔ)言、工具及框架，從 Windows到Linux，包括SQL Server，從C# 到Java。目前業(yè)界的開源云平臺(tái)主要有CloudStack，Eucalyptus，OpenStack，OpenNebula等，企業(yè)在對(duì)云平臺(tái)的技術(shù)選型可以遵循以下原則。q 社區(qū)規(guī)模是對(duì)開源社區(qū)運(yùn)作情況的綜合評(píng)定，判定標(biāo)準(zhǔn)主要包括社區(qū)主題數(shù)量、社區(qū)討論帖數(shù)量、社區(qū)參與人數(shù)、社區(qū)總?cè)藬?shù)，開發(fā)者人數(shù)和貢獻(xiàn)機(jī)構(gòu)數(shù)量等。社區(qū)通過討論主題和討論帖子進(jìn)行一切事物的討論包括發(fā)展方向，版本更新，功能增加，錯(cuò)誤處理，開發(fā)討論等等，數(shù)量直接說明項(xiàng)目發(fā)展情況；社區(qū)人數(shù)參與人數(shù)為參與設(shè)計(jì)討論的人員數(shù)量；社區(qū)開發(fā)者人數(shù)與貢獻(xiàn)機(jī)構(gòu)數(shù)量決定了項(xiàng)目發(fā)展速度、質(zhì)量。綜合評(píng)定以上信息可以較好的比較社區(qū)規(guī)模，社區(qū)規(guī)模越大，越有利于項(xiàng)目健康、高效、民主的發(fā)展。q 市場(chǎng)使用規(guī)模表現(xiàn)了項(xiàng)目至今為止的市場(chǎng)接受程度。開源云平臺(tái)已經(jīng)擁有的用戶與使用案例在一定程度上說明了平臺(tái)的整體能力。另一個(gè)層面，分析用戶的領(lǐng)域、地域的使用情況，可以一定程度說明開源云計(jì)算平臺(tái)的普適性。q 開放性是開源云平臺(tái)相對(duì)于企業(yè)云產(chǎn)品的最大特點(diǎn)。開放程度越好的開源云平臺(tái)更易于用戶對(duì)云平臺(tái)的了解與使用。具體開放性的比較可以通過：開源License、開源云平臺(tái)提供的可編程接口（API）、開源云平臺(tái)文檔的詳細(xì)程度。q 可用性與可靠性是開源云平臺(tái)的基礎(chǔ)。開源云平臺(tái)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)決定了云平臺(tái)自身的特性與可用功能，也決定了平臺(tái)可使用的高可用方案，決定了開源云平臺(tái)自身的可靠性。通過比較開源云平臺(tái)的整體架構(gòu)以及官方推薦的高可用方案，評(píng)價(jià)四個(gè)開源云平臺(tái)的可用性與可靠性。q 功能性的比較主要通過對(duì)Hypervisor的支持情況、存儲(chǔ)的支持情況、網(wǎng)絡(luò)的支持情況、虛擬資源分配管理與虛擬資源計(jì)量的分析。IaaS需要的基本功能，各個(gè)平臺(tái)都有實(shí)現(xiàn)，但功能的具體實(shí)現(xiàn)程度與新興技術(shù)的支持程度，四個(gè)開源云平臺(tái)還存在一定差異。q 可擴(kuò)展性是開源云平臺(tái)定制化程度的體現(xiàn)。雖然開源云平臺(tái)源代碼完全開源，但二次開發(fā)也并非將原有平臺(tái)底層邏輯重新實(shí)現(xiàn)，而是通過平臺(tái)提供的接口或是以插件的形式實(shí)現(xiàn)功能上的擴(kuò)展與增強(qiáng)。另一方面，私有云擴(kuò)展能力也包括與公有云協(xié)作實(shí)現(xiàn)混合云的方案，為此，分析四個(gè)開源云平臺(tái)的接口協(xié)議、插件模式和與公有云協(xié)作方案，實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性的比較。q 涉及到基于開源云平臺(tái)的客戶化，二次開發(fā)成本是一定會(huì)考慮到的一個(gè)方面。通過分析四個(gè)開源云平臺(tái)的團(tuán)隊(duì)再開發(fā)難度、再開發(fā)所需要的技能與二次開發(fā)提供商，比較開源云平臺(tái)的二次開發(fā)成本。q 開源云平臺(tái)會(huì)持續(xù)推進(jìn)并發(fā)布新的版本，版本發(fā)布周期一定程度上影響用戶的使用。若版本更新太快會(huì)導(dǎo)致用戶系統(tǒng)更新過于頻繁，若版本更新太慢會(huì)導(dǎo)致新功能的提供延遲，根據(jù)比較四個(gè)開源云平臺(tái)以往的版本發(fā)布周期，來預(yù)測(cè)評(píng)估社區(qū)對(duì)新版本發(fā)布的能力。q 與需求的適應(yīng)度，選用的開源云平臺(tái)應(yīng)該最大程度的適應(yīng)云管理平臺(tái)的需求，并結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有的技術(shù)實(shí)力與團(tuán)隊(duì)技能，降低后期平臺(tái)的開發(fā)、維護(hù)工作量，以避免平臺(tái)建設(shè)的投入過大導(dǎo)致收益下降。2.1 開源云平臺(tái)的比較一覽表開源云平臺(tái)選擇的原則OpenStackCloudStackEucalyptusOpenNebula比較社區(qū)規(guī)模大較大較小較小社區(qū)規(guī)模上OpenStack社區(qū)人數(shù)，活躍度上都遙遙領(lǐng)先，CloudStack社區(qū)次之。Eucalyptus、OpenNebula社區(qū)規(guī)模整體較弱市場(chǎng)使用程度是否有大公司使用IBM/Intel/愛奇藝/攜程 etc.中國(guó)電信/NOKIA/DATAPIPE etc.SONY/ICBC/國(guó)防科大/鎮(zhèn)江政府etc.中國(guó)移動(dòng)/BlackBerry/CentOS etc.每一個(gè)開源云平臺(tái)都有重量級(jí)企業(yè)級(jí)用戶，在開源版本的基礎(chǔ)上通過二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)自身需求。總體用戶數(shù)量上，OpenStack和CloudStack人氣較高。開放性開源License類型Apache2.0Apache2.0GPL v3Apache2.0是否有齊全的APIOpenStack+AWSCloudStack+AWSAWSAWS+OCCI各個(gè)平臺(tái)都支持AWS API，除Eucalyptus都有原生API，CloudStack API目前功能更全面，OpenStack API數(shù)量增長(zhǎng)較快是否有齊全的文檔詳細(xì)齊全齊全齊全各個(gè)社區(qū)都有較為齊全的文檔，其中OpenStack的社區(qū)文檔更為詳細(xì)。此外社區(qū)外參考文檔也是OpenStack相關(guān)資料更多功能性多租戶的支持能力有有無有Hypervisor的支持能力Xen,KVM,vSphere,HyperV,QEUM,LXC,BaremetalVMware, KVM, XenServer, Xen, Hyper-VKVM, Xen, VMwareXen, KVM, Vmware各個(gè)開源平臺(tái)都沒有對(duì)Power的支持，而IBM企業(yè)版本的OpenStack通過PowerVC支持Power系列服務(wù)器。2013年12月份Oracle宣布加入OpenStack，Opentack未來將會(huì)支持Oracle SPARC服務(wù)器。虛擬資源調(diào)度策略30種策略，并且支持策略客戶化4種策略，通過修改配置文件修改2種算法，通過修改配置文件修改5種策略，通過修改配置文件修改Openstack對(duì)于虛擬資源調(diào)度策略支持更為靈活，且可以靈活方便的策略客戶化存儲(chǔ)的支持能力塊存儲(chǔ)Cinder對(duì)象存儲(chǔ)Swift塊存儲(chǔ) (兩級(jí)存儲(chǔ))塊存儲(chǔ)Storage controller對(duì)象存儲(chǔ)Walrus塊存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的支持能力插件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制與管理包括軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）二層到DHCP, NAT, firewall, VPN等部分七層4種模式，簡(jiǎn)單邏輯的虛擬網(wǎng)絡(luò)包含VLAN，F(xiàn)irewall簡(jiǎn)單功能的虛擬網(wǎng)絡(luò)各個(gè)平臺(tái)自身都實(shí)現(xiàn)了基本的網(wǎng)絡(luò)功能，OpenStack網(wǎng)絡(luò)模塊通過第三方插件提供更多網(wǎng)絡(luò)功能，如對(duì)SDN的支持等可用性和可靠性平臺(tái)架構(gòu)松耦合，模塊式核心節(jié)點(diǎn)控制，數(shù)據(jù)中心模型5個(gè)主要組件，克隆AWS層次化，三層設(shè)計(jì)OpenStack和Eucalyptus在SOA/組件化/解耦上占有優(yōu)勢(shì) 是否有高可用方案有有有有各個(gè)平臺(tái)都有各自較為成熟的高可用方案，在社區(qū)文檔中都有相關(guān)資料二次開發(fā)成本技術(shù)團(tuán)隊(duì)難度易難較易難為降低技術(shù)團(tuán)隊(duì)的難度，云平臺(tái)的整體軟件架構(gòu)必須做到松耦合，通過組合組件、模塊和服務(wù)來構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)；同時(shí)需要組件、模塊和服務(wù)功能內(nèi)聚以便于小團(tuán)隊(duì)獨(dú)立維護(hù)，方便獨(dú)立的設(shè)計(jì)、開發(fā)和演進(jìn)。OpenStack在SOA和服務(wù)化組件解耦上做的更好，Eucalyptus在SOA層面上做得較好，但CloudStack與OpenNebula在SOA層面較差。需要的技能PythonJavaJava，CC+，RubyPostgreSQL/MySQL/SQLiteMySQLPostgreSQLMySQL/SQLite版本發(fā)布的周期每年兩個(gè)版本每年兩個(gè)小版本左右每年兩個(gè)小版本左右每年三個(gè)小版本左右3 商用還是開源選擇商用云平臺(tái)還是選擇開源云平臺(tái)創(chuàng)建企業(yè)的私有云，這確實(shí)是個(gè)問題。企業(yè)需要綜合考慮，權(quán)衡利弊，依據(jù)企業(yè)自身技術(shù)能力，資金投入總量，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)效果等等各個(gè)方面去考慮云平臺(tái)技術(shù)選型。開源云平臺(tái)具有先天優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)下的流行趨勢(shì)。開源云平臺(tái)技術(shù)新，起點(diǎn)高，同時(shí)定制開發(fā)自由度大，總體擁有成本低。但是