IaaS开源云平台的分析与盘点

    作为云计算的一种重要形式，IaaS服务有各种开源和商业云平台方案。本文立足于使用开源IaaS云平台来开发公有云和私有云管理平台的角度，介绍和比较了Eucalyptus、OpenNebula、CloudStack和OpenStack等开源IaaS云平台。

 

 

    从AWS看成功云平台的特点

 

 

    AWS是当前最成功的云计算平台，其系统架构最大的特点就是通过Web Service接口开放数据和功能，一切以服务为第一位；并通过SOA的架构使系统达到松耦合。

 

 

    AWS 提供的Web Service栈，由访问层（API、管理控制台和各种命令行等），通用服务层（身份认证、监控、部署和自动化等），PaaS层服务（并行处理、内容传输 和消息服务等），IaaS层服务（计算EC2、存储S3/EBS、网络服务VPC/ELB等以及数据库服务）几部分组成。用户应用使用IaaS基础IT资 源，将PaaS和通用服务作为应用架构中的组件来构建自己的服务。综合来看，AWS生态环境中系统架构的核心思想为SOA、分层和服务组合。

 

 

    私有云的需求

 

 

    除了AWS这类公有云平台，私有云和混合云也是IaaS的重要形式。企业对于私有云平台通常会有以下几个需求。

 

 

    计算虚拟技术的多样选择（KVM、XEN、ESX、ESXi、Hyper-V和XenServer等）。

 

 

    存储技术/设备的多样支持（NAS、IP-SAN和FC-SAN等）。

 

 

    网络技术/设备的多种支持（交换机、路由器和防火墙等）。

 

 

    多种API的支持。

 

 

    前三个需求要求IaaS平台能屏蔽底层的具体技术/设备的差别对外呈现基本一致的能力与接口。这一般要采用抽象框架加插件的设计来实现。另外，基于计算虚拟化、网络和存储等技术自成体系的原因，整个架构设计中须考虑将计算虚拟化、网络和存储独立成三个子系统或服务。

 

 

    因此，云平台至少应包含三层：API或接入层提供各种不同API或访问方式，核心虚拟化管理层整合底层服务来对外提供IaaS服务，计算/存储/网络服务层屏蔽技术差异。

 

 

    技术团队开发需求

 

 

    小型技术团队精英化，每个人都能够参与整体设计。大型团队则为金字塔结构，只有少数人能够参与整体设计，多数人员因能力和职责的原因只能接触到单个功能或模块。

 

 

    为满足这两种团队的要求，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。

 

 

    另外，云平台需要考虑提供基础共享组件在各个服务中重用。典型的可重用组件为数据库ORM、消息通信、服务端基础框架、配置管理系统、日志系统和错误定位系 统等。很多大型团队会整合这些基础共享服务，通过领域描述语言自动化生成基础框架代码，使开发人员可以专注于具体的服务实现和关键技术研究。[page]

    云平台的介绍和比较

 

 

    下面从系统架构要分层、组件化，采用SOA以达到系统松耦合；组件服务使用框架插件化设计；开发平台化等方面来比较4个开源IaaS云平台。

 

 

    Eucalyptus

 

 

    Eucalyptus 是最早试图克隆AWS的开源IaaS云平台，整体架构如图1的左半部分所示。Eucalyptus由云控制器（CLC）、Walrus、集群控制器 （CC）、存储控制器（SC）和节点控制器（NC）组成，它们相互协作共同提供所需的云服务。组件间使用支持WS-Security的SOAP消息实现安 全的通信。Eucalyptus对外提供兼容AWS的SOAP和Query接口，不提供其他API.