PaaS平臺的理解

     通常,雲計算包括三個主要的層次:基礎設施服務(Infrastructure Services),平臺服務(Platform Services)和應用服務(Application Services)。如圖 1 所示:


圖 1. 雲計算的三個層次
圖 1. 雲計算的三個層次

       其中,平臺服務已經成爲實踐雲計算的重點之一,它將應用運行所需的 IT 資源和基礎設施以服務的方式提供給用戶,包括了中間件服務,信息服務,連通性服務,整合服務和消息服務等多種服務形式。爲實現平臺服務,業界提出了 “平臺即服務(Platform as a Services,以下簡稱 PaaS)”的交付模式。PaaS 模式,基於互聯網提供對應用完整生命週期(包括設計開發測試部署等階段)的支持,減少了用戶在購置和管理應用生命週期內所必須的軟硬件以及部署應用 和 IT 基礎設施的成本,同時簡化了以上工作的複雜度。

      爲了確保高效地交付具備較強靈活性的平臺服務,在 PaaS 模式中,平臺服務通常基於自動化技術通過虛擬化的形式交付,在運行時,自動化,自優化等技術也將被廣泛應用,以確保實時動態地滿足應用生命週期內的各種 功能和非功能需求。

      具體來說,搭建傳統 IT 基礎平臺是一個漫長的過程,通常由申請,審計,硬件購買與運輸,硬件安裝與配置,軟件安裝與配置等步驟組成。在這個過程中繁複的手工配置工作費時費力,而 且容易產成人爲配置錯誤。同時,平臺環境的升級維護也面臨人爲配置錯誤頻繁產生問題,造成不必要的影響和損失。由於這些原因,搭建完成的應用運行平臺,即 使在一定時期內不再需要,也不會被及時釋放回收,以供新項目使用。這是造成空閒硬件資源的原因之一。此外,傳統基礎平臺提供的應用運行能力是靜態的。然而 在不同時間,應用負載往往是不一樣的。爲了確保高負載時應用的正常運行,應用運行平臺必須能夠提供最高運行能力,這就造成了非高峯時的衆多空閒硬件資源。

       雲計算的產生,尤其是平臺服務的理念,從產生空閒硬件資源的根本原因入手。建立了快速搭建部署應用運行環境和動態調整應用運行時環境資源這 兩個目標。依據虛擬化與自動化技術實現應用運行環境的即時部署以及快速回收,降低了環境搭建時間,避免了手工配置錯誤,快速重複搭建環境,及時回收資源, 減少了低利用率硬件資源的空置。另一方面,根據應用運行時的需求對應用環境進行動態調整,實現了應用平臺的彈性擴展和自優化,減少了非高峯時硬件資源的空 置。

       在實際應用中,PaaS 模式的重要應用場景之一是向用戶(開發者)交付一個支撐應用運行的應用運行平臺(Applications Running Platform,以下簡稱ARP)。基於 PaaS 模式構建應用運行平臺,需要滿足以下典型需求:

  • 提供定義應用需求的接口:用戶可以方便地定義滿足應用功能需求所需的組件,同時可以定義應用的非功能性需求,例如可用性,服務水平等;
  • 提供基於應用需求快速構建應用運行環境的能力:能將應用需求映射爲物理的 IT 資源和基礎設施的具體配置和拓撲結構,並進行快速部署
  • 提供運行時實時動態滿足應用需求的能力:將應用需求映射爲運行策略,在運行時,根據系統運行的實際狀況,例如負載狀況,動態地對物理的 IT 資源和基礎設施進行調整,例如調整負載分配或增減計算資源,使 ARP 具備足夠的彈性和靈活性,以實時動態地滿足應用需求。

針對上述需求,基於 PaaS 模式構建 ARP 的解決方案至少需要包括如下組件:

  • 需求與運行策略庫: 向用戶提供定義應用需求的界面,保存應用需求,並將應用需求轉化爲部署及運行策略,提供給平臺交付組件和運行時控制組件;
  • 軟件映像庫: 提供應用運行平臺所需的基礎軟件;
  • ARP硬件資源池: 基於 Hypervisor,以虛擬化的方式,提供應用運行平臺所需的硬件資源;
  • 平臺交付組件: 根據部署或調整策略,通過部署或調整軟件及 APR 硬件資源池來創建或調整應用運行平臺;
  • 運行時控制組件: 根據運行策略和實際運行狀況動態調整 ARP 資源池,並向平臺交付組件動態提供調整策略。

如下圖 2 所示:


圖 2. 基於 PaaS 模式的應用運行平臺
圖 2. 基於 PaaS 模式的應用運行平臺

From:http://www.oschina.net/p/paas


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