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目錄

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什么是”云”？

“云”的類型

開源IaaS平臺OpenStack

OpenStack架構(gòu)

后記

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貼上一篇兩年前寫的文章，為了后面寫云相關(guān)主題服務。

曾幾何時，”云”還是指天上飄的那一朵朵白色的霧團，現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上家家都說自己是”xx云”。 “云”這個詞，已經(jīng)被賦上了新的含義。其實真正在做”云”的企業(yè)沒幾家。這篇文章會告訴大家，究竟什么是”云”？并采用現(xiàn)在最火的開源云平臺OpenStack來給大家介紹”云”的架構(gòu)。

什么是”云”？

讓我們先看一個關(guān)于住房的例子。北漂的程序猿A想在北京買房，他平時都1個人住，1間房就夠了。但有時候他父母，老婆和兩個孩子要過來陪他，這時候1間房就擠了，最好有3間房。這下A就犯愁了。買套3室的房子嘛，太貴，而且平時都用不上。買1室的房子呢，萬一家人過來就住不下。富二代B就不一樣，他比較壕。有一套別墅，5間房。但是他全家只用住3間，另外兩間空著，有錢就是任性。給B打工的產(chǎn)品汪C呢，就寒磣了，一家5口就住1間房，他一次性負擔不起更大的房子，只好看著B的兩間空房間嘆氣。這種財富分配不均的現(xiàn)象，在現(xiàn)在社會普遍存在，想想就讓人氣憤，劫富濟貧是大家的夢想。（說多了…）

這個問題怎么解決呢？房產(chǎn)商Z來了，他說：”你們把房間全部交給我，我來幫你們搞定”。Z把所有房間都收集起來，打造成酒店式公寓。程序猿A需要1間時，就給他1間住；需要3間時就分配給他3間。等他老婆孩子回去了，F再把房

間收回。而富二代B呢，就給他3間，他如果任性要多幾間，也行，但是要額外收錢。一般再壕的人，也很少包下n多酒店的房間不住吧。對于產(chǎn)品汪C，他需要2間，Z就給他2間。然后住1天收1天的錢，這樣C就不需要一次性買套兩室的房子了。Z建立起來的，就是一個關(guān)于住房的”云”。用戶按實際需要分配資源，而且用戶資源可以隨時增加和減少。按每個用戶使用情況收費，一般月付或者年付。這樣資源不會浪費，用戶也不會一次性投入太多。

現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上所談論的”云”，就是把計算機資源收集起來，按需提供給用戶。一個形象的比喻，以后大家使用計算機資源，就像現(xiàn)在家庭用電一樣。看你每個月用了多少，然后收費。大家不用一次性購買昂貴的電腦（雖然現(xiàn)在對大部分人來說電腦已經(jīng)不貴了，但是硬件在不斷升級，你要頻繁升級電腦的話，代價還是很大）。除了不用買電腦，你的個人文件也可以存放在”云”上。一般”云”提供商都有很好的備份機制，你不用擔心電腦硬盤壞了，導致你重要的文件丟失。而且你在任何地方，只要有一個終端，就可以連上”云”。不用帶著沉重的筆記本電腦到處跑了。

“云”的類型

廣義上講，”云”分為三種類型：IaaS, PaaS和SaaS。

• IaaS (Infrastructure as a Service)，基礎(chǔ)架構(gòu)即服務模式

此類云平臺提供給用戶的就像是一臺標準的物理機器。你可以選擇機器的性能，比如CPU幾核，內(nèi)存多大，硬盤存儲多大。這臺機器上除了操作系統(tǒng)，什么都沒裝。用戶可以隨意安裝任何軟件（當然license要合法）。除了硬件資源，你還可以購買公網(wǎng)出口帶寬，云提供商會給你一個獨立的公網(wǎng)IP。硬件和網(wǎng)絡(luò)資源能夠隨時升級，你不用換機器。

形象的講，就是房產(chǎn)商Z給了你一間毛坯房，里面什么都沒有，你想怎么裝修，想買什么家具，都自己來，家具壞了也是自己修。此類”云”的優(yōu)點就是靈活性大，你想怎么搞都行。但是用戶需要花不少的精力搭建和維護基礎(chǔ)環(huán)境。

有開發(fā)和運維能力朋友們，可以先買臺低配置的云主機，搭上自己的系統(tǒng)或網(wǎng)站。等到流量大了，再升級配置。IaaS采用的就是虛擬機技術(shù)，你所訪問的云主機，其實就是一臺虛擬機。

IaaS提供商典型的國外有亞馬遜Amazon AWS EC 2，國內(nèi)有阿里云服務器ECS。感興趣的朋友們可以去試下阿里云ECS，它提供了半年的免費試用，當然配置很弱。

• PaaS (Platform as a Service), 平臺即服務模式

此類云平臺提供給用戶的是一個現(xiàn)成的運行時環(huán)境。比如PHP環(huán)境，Java環(huán)境，.Net環(huán)境等。同IaaS一樣，你可以根據(jù)自己的需要購買計算資源，存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源，云提供商按照實際使用量收費。使用的資源可以隨時升級。不同之處是用戶不需要安裝軟件，也不能安裝軟件。

拿PHP環(huán)境舉個例子，用戶所需要的Apache，PHP，MySQL等運行時環(huán)境是早就安裝好的。你只需要將你的PHP代碼上傳到平臺上，就可以運行了。云提供商會保證運行環(huán)境的穩(wěn)定性和安全性。此類云提供商一般還會給你一個免費的二級域名，讓你可以訪問自己的系統(tǒng)或網(wǎng)站。

回到一開始住房的例子，PaaS就像是Z給了你一間精裝修的房間，里面家具，電器應有盡有。而且還幫你打掃，提供安保。保證環(huán)境是干凈的，安全的（太幸福了）。不過，至于你每天吃的飯，你要自己動手燒，飯的味道還是你自己決定；你看的電影，要自己準備碟片；廚里面的衣服，要自己買。所以PaaS比起IaaS少了一些自由度，但是可以省掉不少環(huán)境運維上花費的時間。

有一定開發(fā)能力，但是不想花太多時間在運維上的朋友可以試下PaaS。目前PHP，Java，.Net，Python，Go等PaaS平臺都有，還提供了IDE和不少類庫。方便你開發(fā)及部署。

PaaS國外最早出現(xiàn)的是谷歌的GAE (Google App Engine)，這個相當好用，而且小容量使用是一直免費的。可惡的是國內(nèi)被河蟹掉了。另外強烈推薦一個國外的PaaS提供商Heroku，它也提供了免費版，支持Ruby, Python, PHP, NodeJS, Java等各種開發(fā)環(huán)境，關(guān)鍵是國內(nèi)可以使用，你還可以利用它來訪問那些被河蟹掉的資源。可惜免費版每24小時內(nèi)會停止服務6小時，如果要上產(chǎn)品，還是建議花點錢。

國內(nèi)有SAE (Sina App Engine)，注冊SAE后會送你500云豆，實名認證后還有2000云豆。可惜很快就會用光，然后你就得花錢買云豆了。感興趣的朋友，可以注冊SAE體驗下。短期的項目，比如公司年會系統(tǒng)，就可以用SAE搞定。另外微軟提供的Azure也是PaaS服務，國內(nèi)已經(jīng)開放了，習慣.Net開發(fā)的朋友們可以去玩下，還是有點小貴哦。

• SaaS (Software as a Service)，軟件即服務模式

此類云平臺提供給用戶的就是一個現(xiàn)成的軟件。你不用管它運行的環(huán)境，也不用管它是怎么開發(fā)的，用就行了。它一般按用戶量，使用量或使用時長來收費。不同的SaaS平臺提供的軟件功能也不一樣。一般大家常見的有云存儲，云相冊，在線Office等。

簡單的說，就是本來軟件/系統(tǒng)要安裝在你本地，你才可以使用。現(xiàn)在你只需要連上網(wǎng)，就可以在線使用同樣功能的軟件/系統(tǒng)。對大型的系統(tǒng)，你不但省去了安裝維護功能，也不用自己買服務器，云提供商還會提供其他服務來幫你使用軟件。如果你是軟件小白，不懂安裝，更別提自己開發(fā)，那就只能采用SaaS服務。

我們再次請出房產(chǎn)商Z。這次Z不但提供了精裝房，而且提供了飲食，影音娛樂。每天你要吃飯，Z直接送到你面前。你想看電影，打開電視就有。有沒有一種當皇帝的感覺？這就是SaaS。當然這種模式也有缺點，就是每天你吃的菜得由Z決定，你可以選擇的余地很小。看什么電影也是Z來決定。所以方便的同時，靈活度就小很多。

Apple的iCloud，Google的Google Doc是比較出名的SaaS云服務。國內(nèi)的百度網(wǎng)盤也算是SaaS。在企業(yè)級平臺上，Salesforce是最出名的SaaS平臺，它提供了基于云的CRM（Customer Relationship Management）服務。

不同類型的”云”模式很難講孰優(yōu)孰劣，每個用戶可以根據(jù)自己的能力和需要，來選取到底采用何種模式。當然還有一些更細的分類，比如Data as a Service, Storage as a Service等。這里就不贅述了。

開源IaaS平臺OpenStack

很多人覺得”云”這個東西太高大上，只有大公司才會去玩，對于普通開發(fā)人員來說，只有使用的份。OpenStack的出現(xiàn)，降低了小公司搭建自己云平臺的門檻。OpenStack是開源的，你可以用它來搭建IaaS平臺。大家還記得什么是IaaS吧？其實阿里云背后的技術(shù)就是OpenStack，他們也給社區(qū)回饋很多改動的代碼，這個值得稱道。

OpenStack最初是由NASA（美國宇航局）和RackSpace（美國很牛X的IDC）貢獻的。它不是一個獨立的軟件項目，而是一系列項目的集合。歷史就不多說了，現(xiàn)在OpenStack基金會有好幾百個會員，包括很多知名的大公司。企業(yè)可以用它來搭建面向互聯(lián)網(wǎng)的公有云，比如阿里云。也可以用它搭建私有云。比如企業(yè)內(nèi)部有一大批性能一般的服務器，可以把這些機器的資源統(tǒng)一管理起來，然后按需要創(chuàng)建虛擬機。虛擬機的性能完全可以超過其中任何一臺主機。

OpenStack架構(gòu)

OpenStack核心的組件主要有3個：

1. Nova – 計算服務
2. Swift – 存儲服務
3. Glance – 鏡像服務

架構(gòu)如下：

在介紹這3個服務之前，先普及一個知識。大家平時買的電腦，包括了CPU，內(nèi)存，硬盤等模塊。CPU負責計算，硬盤負責存儲，所以對使用的人來說，不會區(qū)分這兩個資源。”云”平臺雖然也是由一系列物理主機構(gòu)成，但是它的計算資源和存儲資源是分開來管理的。打個簡單的比方（實際情況當然要復雜的多），你有4臺2核CPU，40G硬盤的主機A，B，C，D組成”云”。現(xiàn)在你要申請4核CPU資源和60G存儲資源。”云”平臺很可能分配你主機A和B的CPU，主機C和D的硬盤，而且C上只給你分配了20G。但是你使用起來完全感覺不到這些，就像是在同一臺物理主機上操作一樣。其實你的CPU計算是分布式的，硬盤存儲也是分布式的。兩個分布式資源分別由不同的”云”平臺服務負責分配管理。

Nova

這是OpenStack的計算控制器。它負責管理、啟動、運行”云”實例，分配計算資源和網(wǎng)絡(luò)資源，控制訪問權(quán)限。客戶端通過Nova API來與其交互。對于用戶來說，Nova的功能類似于Amazon的EC2服務，提供用戶虛擬機實例的使用。

Swift

這是OpenStack的對象存儲系統(tǒng)。為OpenStack提供分布式的，最終一致的虛擬對象存儲。內(nèi)建了數(shù)據(jù)冗余備份和恢復，大文件存儲等功能。對于用戶來說，Swift的功能類似于Amazon的S3服務。借助于Swift，”云”上的虛擬機存儲空間可以彈性擴容。

Glance

這是OpenStack的鏡像管理系統(tǒng)。了解虛擬機技術(shù)的朋友們應該知道，運行中的虛擬機，可以保存為一個鏡像。將來啟動加載這個鏡像，就立馬恢復到保存時虛擬機的狀態(tài)，避免環(huán)境重復搭建。Nova運行的實例，也可以保存為鏡像。而這些鏡像的管理（存儲，查詢，檢索等），就由Glance負責。當用戶啟動一個鏡像時，Nova API通過調(diào)用Glance API找到需要加載的鏡像，并分配計算，網(wǎng)絡(luò)等資源，將鏡像加載到虛擬機實例中。

后記

這篇文章只是個簡單的介紹。本來想演示一下OpenStack環(huán)境搭建。不過想到搭個環(huán)境至少要3臺性能不錯的主機，大部分朋友們應該沒法在家里試。有條件的朋友，可以參考下這篇文章試著搭個私有云，并創(chuàng)建一個虛擬機。

OpenStack目前還不夠成熟，原生的系統(tǒng)bug不少。如果你要搭建高可用性的私有云，還是要對其做一部分修改。不過現(xiàn)在的版本相比2年前我玩的版本已經(jīng)改進了不少，而且還有第三方提供了傻瓜式安裝。讓我們對開源多一點耐心，也多一點寬容吧。

最后提一下，OpenStack的唯一競爭對手，Apache CloudStack，由Citrix創(chuàng)建，也是一個值得關(guān)注的開源”云”項目。不過目前流行度還無法同OpenStack相比。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的云平台及OpenStack简介的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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