| 摘要 本文介绍了VMware近期新推出的一个开源PaaS项目：Cloud Foundry。PaaS是Platform as a Service的缩写，意思是平台即服务。PaaS将软件部署，运行和维护整合成一种服务，以SaaS (Software as a Service 软件即服务) 的模式提交给开发人员。开发人员可以快速地在其上进行软件开发部署，运行和扩展，而不用去搭建和维护硬件设施，安装软件中间件。将开发人员从软件部署，运行和维护软件的工作中解脱出来。本文指出了现代软件系统的新特点及遇到的挑战，介绍了PaaS的概念、Cloud Foundry的架构，分析了Cloud Foundry与业界现有几款PaaS相比的优点。最后，对PaaS未来的发展方向做了展望。 关键词 PaaS；Cloud Foundry；软件部署 中图分类号TP31 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）58-0154-03 1 软件开发新特点及挑战 最近几年来新的软件开发框架如雨后春笋般不断地涌现出来，例如Spring，Node.js，Ruby on Rails，Scala等。它们大大提高了软件开发效率，缩短了软件从开发到推向市场的时间。软件也不再仅仅运行在PC或者服务器上，而有可能运行在虚拟化环境中，在共有云或私有云里。数据呈现爆炸式增长，传统的数据解决方案在新的数据类型和海量数据面前无能为力，于是出现了众多NoSQL数据解决方案，如Hadoop，MongoDB等。 软件系统变得越来越复杂，系统中有多种不同角色的节点，如应用程序服务器，消息服务器，数据库服务器，缓存服务器等。节点之间的通信连接十分复杂。 部署和维护庞大的软件系统成为一项繁杂的工作。如何快速地部署系统，如何扩展升级系统，当有错误发生时，如何将系统回滚到健康状态，如何保证系统能24×7×365 地运行都是亟待解决的问题。 2 PaaS为何物 PaaS是Platform as a Service的缩写，意思是服务即平台，将软件部署，运行和维护整合成一种服务提供给开发人员。PaaS随着云时代的到来应运而生，颠覆了传统的软件开发，部署，运行和维护的理念。 在传统的软件开发流程中，为了运行软件系统，开发团队需要向IT部门申请购买硬件服务器，安装操作系统，安装数据库和相应的软件中间件，配置网络，部署配置软件系统，对其进行扩展升级。这些工作通常要占到整个软件开发周期的30%，而且经常需要IT部门工作人员的配合才能完成。 开发人员的主要职责是开发软件系统，而不是维护基础设施。他们想要的是一个简单易用的平台。当软件开发完成时，只需执行几行简单的命令就可以简单快速地部署，运行软件系统。 PaaS可以将开发人员从这些繁琐的工作中解脱出来，让开发人员更专注于软件开发本身。PaaS是一个基础平台，向下对硬件资源进行了封装，根据实际需要调用硬件资源。向上对使用者提供例如运行环境，数据库，消息，虚拟操作系统等服务。可以把PaaS看作一个集成的软件堆栈，应用程序执行引擎，资源分配器。PaaS提供自助式的服务，开发者可以轻易地将软件部署在PaaS平台上，并对其进行管理。 3 Cloud Foundry Cloud Foundry是VMware发布的业内第一个开源PaaS项目。Cloud Foundry目前支持Spring Java，Rails，Sinatra for Ruby，Node.js，也支持其他基于JVM的框架，如Groovy，Grails和Scala。提供消息服务，如RabbitMQ，数据服务，如MySQL，Mongo DB，Redis。还有一些其他服务，如GemFire等。Cloud Foundry的架构如图3。 从图3可以看到，Cloud Foundry由以下几大模块组成： 1）Router模块 Router模块在Cloud Foundry中是对所有进来的请求进行路由。进入Router的请求主要有两类：第一类来自Cloud Foundry使用者，也就是开发人员发出的管理型指令。例如列出所有的应用，部署一个应用，或者删除一个应用。这类请求会被路由到App Life Management组件。第二类是用户对你所部署的应用的访问请求。这部份请求会被路由到DEAs的组件去。所有进入Cloud Foundry系统的请求都会经过Router组件。 Router组件是对nginx的一个封装。nginx是一个轻量级，高性能的Web服务器和反向代理服务器。当一个外部HTTP请求进来时，由nginx接受，nginx通过sock与router.rb进行交互。router.rb根据传入的URL，用户名，密码等进行判断。到App Life Management组件或者DEA组件取数据。简单地说router.rb对nginx进行了逻辑封装。 2）Cloud Controller模块 Cloud Controller模块，是Cloud Foundry的管理模块。它与命令行工具VMC和STS（SpringSource Tool Suite）交互采用的是RESTfull接口。它的主要工作是应用程序的增删改读，启动，停止应用程序，把一个应用程序打包成Droplet，修改应用程序的运行环境等。 3）DEA模块 DEA(Droplet Execution Agency)模块是应用程序执行引擎。Droplet是一个由提交的源代码，Cloud Foundry里配置好的运行环境，再加上一些如Start/Stop等管理脚本，压缩在一起的tar包。制作这个包的过程叫做StagingApp。Cloud Foundry会保存这个Droplet在 NFS中。Cloud Controller模块发来start/stop等命令时，dea.rb接受这些请求，从NFS中找到相应的Droplet并拷贝一份，解压并执行里面的脚本。如果开发人员想运行十个例程，那么这个Droplet就会被复制十分，由十个DEA服务器来运行。 4）NATS模块 NATS是一个轻量级的，支持发布、订阅机制的消息系统。Cloud Foundry是基于多个模块的分布式系统，支持模块自我发现，错误检测，而且模块间耦合低，其核心原理就是基于消息发布订阅机制。每个模块会根据需要向NATS发布相应的消息，同时订阅自己需要的消息。例如，一个DEA被加入到Cloud Foundry集群中，它会向NATS发布一个主题为dea.start的消息： NATS.publish(“dea.start”， @dea_info) dea_info中包含了DEA的一些信息，例如UUID，IP地址，端口号等等。 5）Health Manager模块 Health Manager负责检测系统运行状态的检测，Health Manager从DEA里面获取应用程序的运行信息，进行统计分析。统计数据会与Cloud Controller设定指标进行比较，使系统可以自我管理，自我预警。 6）Service模块 该模块是一个独立的、可Plug-in的模块。开发人员可以把自己需要的服务整合入Cloud Foundry生态系统中来。目前Cloud Foundry支持数据服务，消息服务等。(责任编辑：王编) |
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