虚拟化、云计算、开放源代码及其他

DOIT云计算 12年10月16日 11:16 【转载】作者：博客责任编辑：赵航

导读：借国庆长假的机会写了这篇长文，全面地整理了个人从虚拟化到云计算各个层面的看法。主要的内容涉及虚拟化、虚拟化管理、数据中心虚拟化、云计算、公有云与私有云、以及开放源代码。本文的全部内容均属于作者的个人观点，而不代表任何公司的观点。欢迎讨论。

关键词：开源云计算虚拟化

虚拟化管理工具是虚拟化技术的自然延伸。简单的虚拟化管理工具，解决的是由于物理机数量增多所导致的工作内容繁杂问题。在这个层面，虚拟化管理通常和集群的概念同时出现。一个虚拟化管理工具，往往需要获得各台物理机上的虚拟机生命周期管理权限(例如具有访问libvirt权限的用户名和密码)。在同一个集群当中，为了方便起见，可能需要设定一个在整个集群层面通用的管理用户。可以认为，虚拟化管理为系统管理员提供了便利，但是并没有将虚拟机生命周期管理的权限下放给其他用户。

C、数据中心虚拟化

在数据中心的层面，系统管理员需要面对大量不同类型的硬件和应用。与小型的集群相比较，数据中心的系统复杂度大大提高了。这时简单的虚拟化管理工具已经无法满足系统管理员的要求，因此在虚拟化管理工具的基础上又发展出各种数据中心虚拟化管理系统。在硬件层面，数据中心虚拟化管理系统通过划分资源池(一个资源池通常是一个集群)的方式对硬件资源进行重新组织，并以虚拟基础构架(Virtual Infrastructure)的方式将计算资源暴露给用户。在软件层面，数据中心虚拟化管理系统引入系统管理员和普通用户两种不同的角色，甚至是基于应用场景的需要设定颗粒度更细的基于角色的权限控制(Role Based Access Control，RBAC)。系统管理员对整个数据中心的物理机和虚拟机拥有管理权限，但是一般不对正常的虚拟机进行干涉。普通用户只能在自己具有权限的资源池内进行虚拟机生命周期管理操作，不具有控制物理机的权限。在极端的情况下，普通用户只能够看到分配给自己的资源池，而不了解组成该资源池物理机细节。

在数据中心虚拟化之前，创建虚拟机的动作是需要系统管理员来完成的。在数据中心虚拟化管理系统中，通过基于角色的权限控制，虚拟机生命周期管理的权限被下放给所谓的“普通用户”，在一定程度上可以减轻系统管理员的负担。但是，出于系统安全的考虑，并不是公司里所有的员工都能够拥有这样的“普通用户”账号。一般来说，这种“普通账号”只能够分配给某个团队的负责人。可以认为，一直到数据中心虚拟化这个层面，虚拟机的生命周期还是集中式管理的。

数据中心虚拟化管理系统是虚拟化管理工具的进一步延伸，它所解决的是由于硬件和应用规模上升所带来的系统复杂度问题。具体的物理设备被抽象成资源池之后，公司高管只需要了解各个资源池的规模、负载和健康状况，最终用户只需要了解分配给自己的资源池的规模、负载和健康状况。只有系统管理员还需要对每一台物理设备的配置、负载和故障了如指掌，但是资源池的概念也从逻辑上对所有的物理设备进行了重新整理和分类，使得系统管理员的工作变得更加容易了。

现代的数据中心虚拟化管理系统，往往提供了大量有助于运维自动化的功能。这些功能包括 (1)基于模板快速部署一系列相同或者是相似的运行环境;(2)监控、报表、预警、会计功能;和(3)高可用性、动态负载均衡、备份与恢复等等。一些相对开放的数据中心虚拟化管理系统，甚至以开放API的方式使得系统管理员能够根据自身的应用场景和流程开发额外的扩展功能。

在VMWare产品家族中，VMWare vCenter是一个数据中心虚拟化管理软件。其他值得推荐的数据中心虚拟化管理软件包括Convirt、XenServer、Oracle VM、OpenQRM等等。

D、云计算

云计算是对数据中心虚拟化的进一步封装。在云计算管理软件中，同样需要有云管理员和普通用户两种(甚至更多)不同的角色以及不同的权限。管理员对整个数据中心的物理机和虚拟机拥有管理权限，但是一般不对正常的虚拟机进行干涉。普通用户可以通过浏览器自助地进行虚拟机生命周期管理，也可以编写程序通过Web Service自动地进行虚拟机生命周期管理。

在云计算这个层面，虚拟机生命周期管理的权限被彻底下放真正的普通用户，但是也将资源池和物理机等等概念从普通用户的视野中屏蔽了。普通用户可以获得计算资源，但是无需对其背后的物理资源有任何了解。从表面看，云计算似乎就是以与Amazon EC2/S3相兼容的模式提供计算资源。在实质上，云计算是计算资源管理的模式发生了改变，最终用户不再需要系统管理员的帮助即可自助地获得获得和管理计算资源。

对于云管理员来说，将虚拟机生命周期管理权限下放到最终用户并没有降低其工作压力。相反，他有了更加令人头疼的事情需要去处理。在传统的IT架构中，往往是一个应用配备一套计算资源，应用之间存在物理隔离，问题诊断也相对容易。升级到云计算模式之后，多个应用可能共享同一套计算资源，应用之间存在资源竞争，问题诊断就相对困难。因此，云管理员往往希望选用的云计算管理软件能够有相对全面的数据中心虚拟化管理功能。对于云管理员来说，至关重要的功能包括 (1)监控、报表、预警、会计功能;(2)高可用性、动态负载均衡、备份与恢复等等;和(3)动态迁移，可以用于局部负载调整以及故障诊断。

显而易见，从虚拟化到云计算，对物理资源的封装程度不断提高，虚拟机生命周期的管理权限逐步下放。

在VMWare产品家族中，VMWare vCloud是一个云计算管理软件。其他值得推荐的云计算管理软件包括OpenStack、OpenNebula、Eucalyptus和 CloudStack。虽然OpenStack、OpenNebula、Eucalyptus和CloudStack都是云计算管理软件，但是其功能有较大的差别，这些差异源于不同的软件具有不同的设计理念。OpenNebula和CloudStack最初的设计目标是数据中心虚拟化管理软件，因此具有比较全面的数据中心虚拟化管理功能。云计算的概念兴起之后，OpenNebula增加了OCCI和EC2接口，CloudStack则提供了称为CloudBridge的额外组件 (CloudStack从 4.0版本开始缺省地包含了CloudBridge组件)，从而实现了与Amazon EC2的兼容。Eucalyptus和OpenStack则是以Amazon EC2为原型自上而下地设计成云计算管理软件的，从一开始就考虑与Amazon EC2的兼容性(OpenStack还增加了自己的扩展)，但是在数据中心虚拟化管理方面的功能尚有所欠缺。在这两者当中，Eucalyptus项目由于起步较早，在数据中心虚拟化管理方面的功能明显强于OpenStack项目。