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2017/7/10

整合外部專案提供雲原生應用 發展遠端私有雲代管服務

OpenStack高峰會新願景 組合式架構自由實現創意

江立豪、林佳誼、周育緯
現今OpenStack也面臨到了轉折點,在第一代和第二代的雲分類上,第一代的雲專注在虛擬化,期待在雲上能做超大規模的部署和負載平衡,然而第二代的雲更重視文化和流程,希望能讓人們更容易使用和部署。


從2010年開始,OpenStack Summit每6個月跟隨OpenStack開源軟體的版本釋出時間同步舉辦, 2017年的OpenStack Summit @ Boston已經是第15次Summit,會議地點在Hynes Convention Center舉行。從過去不到100人的會議到現在超過5,000人的規模,足以顯見OpenStack正在不斷茁壯。而從Summit的會議內容也可以發現雲端運算整個過程的演進,過去企業從聽過雲端概念,到開始接受並將其應用在生產環境,甚至開始在雲上面發展各種應用,如今轉向更進階的應用,像是將雲拆開成為元件,再互相組成產生更彈性的雲端基礎架構,讓OpenStack可以參與更多的領域,例如物聯網(IoT)、機器學習(Machine Learning)、容器(Container)等等。本次Summit聚焦在創新發展的應用,同時也代表了OpenStack的成熟。在軟體貢獻方面,相關人員更是超過萬人,在開源雲端IaaS(Infrastructure as a Service)軟體中,已成為最主流的開源軟體。


▲ OpenStack Summit @ Boston在Hynes Convention Center舉行。


OpenStack在最新釋出的Ocata版本(第15版),前八大投入貢獻廠商有Red Hat、Mirantis、Rackspace、IBM、Huawei、Intel、Fujitsu、ZTE Corporation、99cloud以及NEC。商業模式分為兩類:一類是使用OpenStack推出自家OpenStack商用版本軟體,例如Red Hat及Mirantis等,另一類則是有自建IaaS需求,使用OpenStack能夠降低系統建置成本,例如Intel及IBM等。

另外被視為OpenStack私有雲主要競爭者的VMWare,在貢獻度排名上,排到第14名,VMWare主要貢獻的部分都在OpenStack與VMWare整合,開發能支援OpenStack的運算、虛擬網路Driver,讓OpenStack這個雲端資源管理平台,也能夠使用VMWare運算資源與虛擬網路。

OpenStack面臨轉折點邁向私有雲2.0

OpenStack Summit @ Boston開場是由OpenStack基金會的執行長Jonathan Bryce發表演說,他說明了OpenStack的現狀和未來發展,內容提到,Cloud目前的發展每年仍然有44%的成長率,同時OpenStack目前在超過80個國家有500萬個CPU核心數用在生產環境中。


▲ OpenStack Ocata版本Commits次數前15名廠商。(圖片擷取: http://stackalytics.com/?release=ocata)



▲ 眾多廠商也聚集在OpenStack Summit @ Boston共襄盛舉。


現今OpenStack也面臨到了轉折點,在第一代和第二代的雲分類上,第一代的雲專注在虛擬化,期待在雲上能做超大規模的部署和負載平衡,當時的Yahoo、eBay、PayPal就在做這些事。然而第二代的雲更重視文化和流程,因為第一代很努力的把運算、網路、儲存都做了虛擬化,因此第二代的雲希望能讓人們更容易使用和部署,專注在如何整合其他項目來幫助小型企業使用,衍生出來的項目包含了IPv6、Locality、Bare Metal、NFV、Edge Emerging、Container及Cloud Foundry等。

根據OpenStack的調查,目前雲端用戶有很大一部份是小型企業,用來降低成本,調查數據也顯示了Kubernetes是目前最多人想要移到OpenStack上的項目。

目前第二代的雲有個有趣趨勢,那就是私有雲的代管,公司想要建立私有雲來降低成本,但是又沒有辦法養昂貴的IT人員,因此第三方單位來幫忙建立私有雲並且代管的服務便孕育而生。在私有雲代管的項目中,OpenStack推出了遠端私有雲,目前公私有雲都在成長,也希望遠端私有雲能為目前的環境挹注活水。雖然目前AWS在公有雲方面是領先者,但也不代表OpenStack最後會輸,而OpenStack目前的成效也不錯,但也不表示不會有新的雲出現,因此不斷地創新進步讓使用者選擇是很重要的事。

可組合架構應用更多元

OpenStack基金會營運長Mark Collier發表關於OpenStack是一種可組合式(Composable)架構,目前使用OpenStack的應用很多元,包含了目前很紅的Machine Learning領域方面,有Google的TensorFlow、Facebook的Caffe2等,其他領域方面,還有Big Data、CI/CD、App Management、Cloud Database等,而OpenStack提供用戶能在此平台上執行這些應用程式,來解決使用者的需求。

除此之外,OpenStack提出了Composable和Cloud Native兩件事,目前OpenStack的各個專案需要能夠和各種外部專案整合並提供服務,Cloud Native代表應用程式需要能跑在雲上面。當用戶想要使用像Kubernetes這樣的工具時,可以透過OpenStack的元件來組成所需要的環境,例如用Ironic來部署,用Cinder來將Storage儲存進行串接。

這個Keynote也用Machine Learning來當範例。底層的基礎是用OpenStack,中介Middleware是Kubernetes,應用程式是Google的TensorFlow,全部都是由開源軟體組成。在此架構中,OpenStack只提供了Nova、Neutron、Swift及Cinder四個專案,透過這四個專案組成即可執行Kubernetes環境,期待未來OpenStack不只是IaaS的提供者,而是Infrastructure for Ideas,提供一個可以讓使用者實現創意的環境。

容器技術整合是未來方向

大會各場議程中,在Container議題方面,目前管理Docker的主要工具是Kubernetes,不過與OpenStack相比,其缺陷在於基礎設施的不足,例如Kubernetes目前沒有負載平衡、沒有儲存管理之類的,就要靠其他的工具補強,而目前兩者的整合的方式,可說是「Kubernetes on OpenStack on Kubernetes」,所以兩者互相整合是未來的方向。

然而,如果要可以部署大型OpenStack Cluster,用Kubernetes來建立OpenStack似乎是勢在必行,目的是為了提升容錯及穩定度,使用Container所建立的OpenStack專案可以快速地做替換,當某一專案出現錯誤時,可在短時間內馬上替換或是擴充,所以OpenStack加上Docker,再用Kubernetes來管理Docker是似乎是目前建議的做法。

在監控的議題方面,有講者發表使用Telemetry來監控多達5,000個VM是可行的,但是在參數調整上,需要耗費較多心思,因為未經調整參數狀況下,會導致OpenStack整體回應速度都會變慢。另外一種是OpenStack的ZCP(Zabbix Ceilometer Proxy),用來整合Ceilometer和Zabbix,因為Zabbix並不是專門用來監控OpenStack的,所以可以用ZCP來讓Zabbix做到監控多套OpenStack,來補足Ceilometer的不足之處。

引進核心技術邁向國際

目前產業對於雲端運算、大數據分析應用、自動化、物聯網以及人工智慧相關技術的重視,使得這些相關的開源技術得以精進,帶動整個業界的發展。當代開源的趨勢下,必須加強發展、培養技術能量,扶植國內相關產業,促進生態系的發展。此次OpenStack Summit呈現出目前最新技術以及未來技術發展走向,還有與SDN的整合應用,並且學到開源軟體社群開發人員是如何同時進行跨國、跨公司協同開發,有哪些系統協同開發工具(Review、Git、IRC、Ask、Mailing List)可以使用。


▲ OpenStack基金會的執行長Jonathan Bryce擔任開場演說,說明OpenStack的現狀和未來發展。



▲ TensorFlow應用在OpenStack之架構示意圖。(圖片擷取: https://www.youtube.com/watch?v=_KIkp9pzToA)


此外,硬體與系統大廠,像是Red Hat、Rackspace、IBM、Intel及Huawei等等,皆願意投注開發資源到OpenStack上。展望未來,台灣產業若能持續引進最新的核心技術,協同社群一起集結眾人開發,從中獲取所需,藉由開源的力量,將是引領國內企業邁向國際的不二法門。

<本文作者:江立豪、林佳誼、周育緯/資策會創新應用服務研究所iServCloud團隊 iServCloud團隊成立於2012年初,以OpenStack為基礎之平台做開發,目前團隊成員共有12位,持續投入於OpenStack相關研究,也致力於相關開源軟體發展。>

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