云計算是并行計算(Parallel Computing)、分布式計算(Distributed Computing)和網格計算(Grid Computing)的發展，或者說是這些計算機科學概念的商業實現。它是是虛擬化(Virtualization)、公用計算(Utility Computing)、IaaS(基礎設施即服務)、PaaS(平臺即服務)、SaaS(軟件即服務)等概念混合演進并躍升的結果。云平臺是基于云計算的商業模式，目前市面上形形色色的虛擬化管理軟件總數很多，作為一個機構、或者是一家企業，在向虛擬化過渡時都不可避免地要面臨軟件選型的問題。如何從虛擬化過渡到云計算，如何選擇云計算管理平臺?是否可以保障系統的穩定性、可靠性和安全性；是否可以和現在的虛擬化平臺兼容；是否有完整的生命周期管理；是否便于管理。該文通過對云計算管理平臺的背景、架構、功能等方面的比較研究，促進對云產品的功能定位，了解云品臺的未來發展趨勢。
1、背景研究
云作為一個商業平臺已經改變了商業游戲的規則，這是事實，未來企業不僅需要向外延伸來建立雄厚的商業關系網，也需要整合其他系統。而對云平臺的背景的研究可以了解云平臺的基礎是什么，最初的目的是什么，以便我們能從我們的需要選擇它。
1.1 Eucalyptus
Elastic Utility Computing Architecture for Linking Your Programs To Useful Systems（Eucalyptus）是一種開源的軟件基礎結構，用來通過計算集群或工作站群實現彈性的、實用的云計算。它最初是美國加利福尼亞大學Santa Barbara 計算機科學學院的一個研究項目，在2008 年5 月發布1.0 版本。學院派文化濃郁。中文通常稱及為“桉樹”。Eucalyptus 主要是用C開發的，其中CLC 是由java 完成的，Tools 是由perl 完成的。通過libvirt免費支持KVM及Xen，Vmware收費。所有組件通過WSDL通信，兼容EC2發布對外接口。它曾經做為Ubuntu企業云(UEC)支持的虛擬化平臺，由于其并不完全開源后來有被OpenStack取代的趨勢。目前最新版本為Version 3.1.2。目錄主架構已經開源，通過插件及服務收費獲取利潤。
1.2 Convirture
Convirture與Xen同步發展，對Xen支持良好。核心代碼采用python與extjs開發。以易用性及管理系統表現出色。它起源于2006年發起的XenMan項目，與Xen項目的發展基本同步。目前的版本為ConVirt 2.0。現任CEO和工程部門的EVP均來自Oracle。用戶規模與Eucalyptus相當，論壇的活躍程度很高。官方文檔非常完備，按照文檔操作至少能夠順利地完成安裝和配置過程。在網絡上搜索到的中英文的安裝配置教程也基本可用。商務溝通非常順暢，社區發表在論壇上的問題通常在48小時內得到回應，通過技術支持電子郵件提出的問題通常在24小時內得到回應。
1.3 OpenNebula
OpenNebula由Universidad Complutense de Madrid(馬德里大學) 開發，業內評價比較高，具有移動、百度等國內大客戶支持。除了支持私有云結構之外，OpenNebula 還支持混合云的概念。混合云允許私有云基礎架構與公共云基礎架構（比如Amazon）的集成以提供更高級別的伸縮, 混合云通過插件與Amazon EC2配合完成。OpenNebula 支持Xen、KVM/Linux 和VMware，并且依賴libvirt進行管理。它提供EC2及OCCI兩套接口。通常采用簡稱“ONE”。
1.4 CloudStack
CloudStack最初由VMOps公司開發，后被思杰收購至于Apache 2.0協議下管理。它的創始人為美籍華人梁勝，核心代碼用Java開發。與OpenStack有許多共同特性，最具有競爭關系的一個項目。思杰同時在規劃研發CloudStack商業版。思杰對CloudStack與OpenStack的評價：“CloudStack和OpenStack最大的區別在于，OpenStack一開始就是開源社區，在研發者當中有很多應用，但是到現在沒有成熟的商業應用；而CloudStack則相反，在開源之前，已經有接近一百家的客戶在大規模商業部署了。換句話說了，這是將一個已經成熟的商品進行開源。Citrix公司認為這是兩者之間最大的差異，也是Citrix將重心從OpenStack切換到CloudStack的原因。”國內天云趨勢與思杰就CloudStack在中國的推廣、應用進行合作。
2、云平臺架構研究
經典云計算架構包括IaaS、PaaS、SaaS三層服務。云計算平臺架構細分為硬件層、虛擬層、軟件平臺層、能力層、應用平臺以及軟件服務層。云平臺的云計算架構雖然分了多個層次，但是每個層次之間都是松耦合關系，在一個具體的云平臺中也不是每個層次的服務都使用到，而是根據具體的應用環境搭建相應的云計算架構。企業要根據自己的商業模式來選擇云平臺。
2.1 Eucalyptus
Eucalyptus是一個與Amazon EC2兼容的IaaS系統。Eucalyptus包括云控制器（CC）、Walrus、集群控制器（CLC）、存儲控制器（SC）和節點控制器（NC）。CC是整個Eucalyptu系統的核心，負責高層次的資源調度，例如向CLC請求計算資源。Walrus是一個與Amazon S3類似的存儲服務，主要用于存儲虛擬機映像和用戶數據。CC是一個集群的前端，負責協調一個集群內的計算資源，并且管理集群內的網絡流量。SC是一個與Amazon EBS類似的存儲塊設備服務，可以用來存儲業務數據。NC是最終的計算節點，通過調用操作系統層的虛擬化技術來啟動和關閉虛擬機。在同一個集群（CC）內的所有計算節點（NC）必須在同一個子網內。在一個集群（CC）內通常需要部署一臺存儲服務器（SC），為該集群內的計算節點提供數據存儲服務。
Eucalyptus通過Agent的方式來管理計算資源。在每一個計算節點上，都需要運行一個eucalyptus-nc的服務。該服務在集群控制器（CC）上注冊后，云控制器（CLC）即可通過集群控制器（CLC）將需要運行的虛擬機映像文件（EMI）拷貝到該計算節點上運行。
Eucalyptus將虛擬機映像文件存儲在Walrus上。當用戶啟動一個虛擬機實例的時候，Eucalyptus首先將相應的虛擬機映像（EMI）從Walrus拷貝到將要運行該實例的計算節點（NC）上。當用戶關閉（或者是由于意外而重啟）一個虛擬機實例的時候，對虛擬機所做的修改并不會被寫回到Walrus上原來的虛擬機映像（EMI）上，所有對該虛擬機的修改都會丟失。如果用戶需要保存修改過的虛擬機，就需要利用工具（euca2ools）將該虛擬機實例保存為新的虛擬機映像（EMI）。如果用戶需要保存數據，則需要利用存儲服務器（SC）所提供的彈性塊設備來完成。
2.2 Convirture
ConVirt是一個虛擬化管理平臺，使用無代理模式工作。當需要管理的目標節點提供SSH登錄方式時，ConVirt通過SSH登陸到計算節點，在計算節點上直接運行相對應的虛擬化管理命令。當需要管理的目標節點提供HTTP/HTTPS/XML－RPC遠程調用接口時，ConVirt插件通過目標節點所提供的遠程調用接口實現對目標平臺的管理。
ConVirt不提供與Amazon EC2兼容的云管理接口。但是ConVirt 3.0提供了與Amazon EC2 / Eucalyptus的用戶接口，使得ConVirt用戶能夠在同一個Web 管理界面下同時管理Amazon EC2 / Eucalyptus提供的虛擬計算資源。
2.3 OpenNebula
OpenNebula的構架包括三個部分：驅動層、核心層、工具層。驅動層直接與操作系統打交道，負責虛擬機的創建、啟動和關閉，為虛擬機分配存儲，監控物理機和虛擬機的運行狀況。核心層負責對虛擬機、存儲設備、虛擬網絡等進行管理。工具層通過命令行界面/瀏覽器界面方式提供用戶交互接口，通過API方式提供程序調用接口。OpenNebula使用共享存儲設備（例如NFS）來提供虛擬機映像服務，使得每一個計算節點都能夠訪問到相同的虛擬機映像資源。當用戶需要啟動或者是關閉某個虛擬機時，OpenNebula通過SSH登陸到計算節點，在計算節點上直接運行相對應的虛擬化管理命令。這種模式也稱為無代理模式，由于不需要在計算節點上安裝額外的軟件（或者服務），系統的復雜度也相對降低了。
2.4 CloudStack
CloudStack采用了“框架＋ 插件”的系統構架，通過不同的插件來提供對不同虛擬化技術的支持。CloudStack本身是一個虛擬化管理平臺，但是它通過CloudBridge提供了與Amazon EC2相兼容的云管理接口，對外提供IaaS服務。
3、系統虛擬化技術比較
云計算是以分布式計算和虛擬化技術為基礎的，虛擬化對云計算平臺來說是非常重要的。對虛擬化技術的支持也是選擇云平臺的重要方面。
表1中可以看出，Xen和KVM是目前獲得最廣泛的廠商虛擬化技術，緊隨其后的是VMWare。而對虛擬化技術支持達到3個及以上的云平臺是Eucalyptus、OpenNebula 和CloudStack，其中Eucalyptus對VMWare的支持是要付費的，相比較而言Convirture要差一些，它只支持Xen和KVM。
4、結論
基于以上研究，給出如下參考。從商務上進行軟件選型，性價比通常是一個決定性的因素。在假定參與選型的軟件全部滿足技術要求的前提下，企業（機構）需要考慮的因素包括軟件的授權協議是否友好、許可證管理的難易程度、軟件和服務的價格高低、運營團隊在業界的聲譽、開發者社區和用戶社區的規模和活躍程度、商業與技術溝通的難易程度。以上4個云平臺中Eucalyptus評定最優；從功能上進行虛擬化管理軟件選型，需要考慮的因素包括該軟件所支持的虛擬化技術、安裝配置的難易程度、開發和使用文檔的詳盡程度、所提供的功能是否全面以及用戶界面是否直觀友好、二次開發的難易程度、是否提供物理資源和虛擬資源的監控報表等等，以上4個云平臺中CloudStack評定最優。
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本文標題：主流開源云平臺的商業選擇
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