11月14日至15日,开源软件供应链2020峰会在南京成功举办。本次峰会由中国科学院软件研究所、openEuler社区主办,中国科学院软件研究所南京软件研究所承办,来自全国各地的开源软件从业者、企业技术专家、高校及科研机构代表、开源社区代表、学生等300余人现场参会、2.3万余人同步线上参会。
会上重点探讨开源技术前沿话题、开源生态建设与合作、开源发展趋势等内容。在【虚拟化&云原生】分论坛,ZStack核心架构师&性能工程负责人 王为做了题为《开源私有云ZStack的架构设计》的精彩分享,重点介绍了ZStack自研核心开源架构的技术原理和应用。
我国国情决定了很多机构上云转型还需依赖于私有云的建设,而且用户群体非常多样化,部署私有云面临异构环境、缩短上云周期与难度、保证云平台高可用性等各种挑战。只有提供产品化、标准化的私有云,才是满足用户兼容异构、高效及高可用需求的优选上云方案。
一、私有云面临的挑战有何不同?
从用户侧需求研究来看,用户所需要的理想私有云方案,应具备:简单性、稳定性、可扩展性、灵活性。
1、简单性
私有云的架构跟公有云是不一样的,它更像一个generic solution,根据客户的通用需求,提取出它最重要的部分,做成的一个软件,然后通过产品化普及落地。然而大部分国内的软件,经常会做成面向客户定制,或者项目开发的东西,而ZStack希望做成一个非常generic/标准化,能够像卖光盘一样,用户上来直接就能下载安装使用的、可缩短上云周期的一个标准化产品。
2、稳定性
稳定性对于保障企业的业务持续性、尤其关乎国计民生的场景中非常重要。比如ZStack的客户中有的是省界高速收费站系统,还有一些大型、重型制造业的供应链管理系统,这些对时间的要求非常严格,这些软件一旦发生crash,无法保证它的可用性的时候,会带来巨大的损失。
3、可扩展性
某些需要并发快速创建出成百上千虚拟机的场景中,比如很多教育行业的用户,实验室里可能有几百个学生,要统一打开一个环境,然后几十上百个虚拟机要同时快速启动......类似这种场景,就反映在云的Scalability(弹性)的难度上。
4、灵活性
不同客户的需求也不一样,它们之间可能是相互矛盾的。举个例子,比如一些分布式系统,它可以支撑很大的规模,但它的应用性却并没有那么好。而且灵活性和稳定性之间也有一定矛盾,当灵活性很强的时候,代码可能会有各种各样的组合,各种各样的分支,很难保证测试在每个场景都能测下来,稳定性可能会打折扣。
二、私有云开源架构的技术秘籍
针对以上挑战,ZStack从用户实际需求出发,深度调研了当前主要开源架构的优缺点,研发了具有4S特性的私有云开源架构:
1、简单(Simple)
ZStack研发了In-prosessive Microservice Architechture(进程内微服务)。具体原理为:
首先,在ZStack开源代码架构里,将不同的模块进行单独封装,通过一个in-memory的message bus 去实现内部消息的分发,以及一些公共消息的封装;再将所有模块单独分成一个Java bean,通过message bus来进行内外部通信。
其次,通过ansible软件,实现云平台部署的全自动。
综上得到的效果就是,对运维人员来说,ZStack云平台的运行就是一个统一的进程,但从软件架构上讲,它又分了很多模块,兼具简单操作与强大性能;对于普通用户来说,只需要下载一个ISO,就可以在30分钟以内把ZStack云平台安装部署起来,真正享受简单易用的上云体验。
2、健壮(Strong)
针对稳定性,ZStack做了很多测试和Code base的稳定性工作,比如通过workflow来将代码通过各种组合去实现新功能,而不是不断修改原本的代码。同时,ZStack支持云主机与管理端的HA、支撑高并发的API请求、断电后平台自恢复等,确保系统高效和稳定运行。
3、弹性(Scalable)