从项目开发到云端架构(12)
?????? Cloud Foundry是VMware主导使用Ruby开发的一款开源PaaS云计算平台，它提供了各种各样的云平台、开发框架以及应用程序服务。开发人员可以在该平台上迅速部署及运行Web应用程序。Cloud Foundry能够帮助开发者使用Java或者其他的基于JVM的架构构建应用，它支持的应用程序框架包含Spring、Grails、Ruby on Rails、Node.js 及 Scala，NET的支持。 Cloud Foundry遵从OpenStack云计算平台规范，作为业内第一个开源的PaaS，它给我们打开了一扇研究云计算环境下PaaS平台架构设计的窗户，让我们管中窥豹，学习和借鉴。
?????? Cloud foundry是Vmware的开源PaaS产品，Vmware还有自己的商业版本：VMwarevFabric Cloud Application Platfor，这和Cloud Foundry属于两个产品，分别由两批团队开发。比较而言，vFabric作为商业产品，完善很多，而且发展已久，和STS深度整合。
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图43-01 ：Cloud foundry 概念图
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?????? 从图能清晰的看到Cloud foundry的3大能力，这也是业界标准PaaS平台通常能提供的能力。
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基于Cloud Foundry的项目部署架构。特点如下：
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?????? 从CF的多层部署的模式去看，并没有超出我们曾经熟知的集群和分布式的理念，CF作了一些封装和提供了一些自动部署的能力。
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图43-02 ：CF推荐的软件架构，多层部署模式
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?????? 结合CF的功能结构图，程序员设计完毕的代码，通过cloud controller上传到cf，并通过一定的规则部署在DEA区，前端route根据路由的分发，把请求给分解，如果有后端应用（no web）也同样部署在DEA区（可以理解一下上下2张图中的红圈圈，即程序部署的位置），并用rabbitMQ进行关联，这样根据CF提供的通用架构模式和基础服务的支撑，达到了一种系统通用分布式的架构能力，并能达到一定高度的并发访问的要求，并极大的简化了部署和监控的工作。
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图43-03： 逻辑视图
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图43-04 ：CloudFoundry的总架构图
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?????? CloudFoundry的核心就是一套消息系统，以及多模块的分布式系统，支持模块自发现，错误自检，且模块间低耦合，面向消息的架构是它节点横向扩展，组件自发现等云特性的基础。中心位置有个叫nats的组件，基于EventMachine的消息系统。每个台服务器上的每个模块会根据自己的消息类别，向MessageBus发布多个消息主题；而同时也向自己需要交互的模块，按照需要的信息内容的消息主题订阅消息。
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图43-05 ：CF内部控制，指令，数据流向图
Router
?????? Router组件对所有进来的Request进行路由。进入Router的request主要有两类：
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图43-06 Route架构：（左图为老版本设计，右图为新版本设计）
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?????? 所有进入CloudFoundry系统的requests都会经过Router组件，Router被设计成去单点依赖，组件可平行扩充，且可替代，以保证扩展性。这是CloudFoundry，也是所有云计算系统的设计原则。云系统可以部署多个Routers共同处理进来的requests，CloudFoundry保证所有的request是无状态的，这样负载均衡可采用DNS，硬件LoadBalancer，ngnix，都是可行的。目前Router组件，是对nginx的一个简单封装。
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Cloud Controller
?????? CloudController是CloudFoundry的管理模块。主要工作包括：
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?????? Cloud Controller就是与VMC和STS交互的服务器端。VMC和STS与CloudFoundry通信采用的是restful接口，从VMC或者STS接到JSON格式的协议，数据持久化到CloudController Database，并发消息到各模快去控制管理整个云。
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图43-07a：Cloud control架构（old）??
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图43-07b：Cloud control架构（new）
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图43-08 ：DEAs架构（左图为老版本设计，右图为新版本设计）
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图43-12： 开发部署
图43-13： 物理部署图
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4.3.7 后续工作?????? 要搭建一个完整的私有云系统，还有很多缺少的地方，譬如下层的IaaS如何集成？如果CloudFoundry一个组件负载过高，应该如何扩容？能否做到自动化？如何检测、管理CloudFoundry的服务器集群？这些都是需要解决的问题。
?????? CloudFoundry是与底层IaaS无关的，可以用vSphere或者OpenStack来作为IaaS方案。为了实现云计算的可伸缩性，IaaS层需要提供如下功能：
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当CloudFoundry某些组件的发出性能警报，或者到达我们设定的某些指标时，我们需要用IaaS创建部署该组件的虚拟机，并把它启动加入CloudFoundry集群中（由OrchestrationEngine来做）；当某些组件有大量资源盈余，而物理资源出现紧张情况的时候，IaaS需要删除虚拟机，把计算资源归还到资源库；IaaS需要提供虚拟机的注册、存储、查找、导入、启动等功能。?
?? ? ? ?私有云有了IaaS和PaaS，有了自动化管理工具（也就是OrchestrationEngine），但中间还缺少监控管理工具。有了监控管理工具，我们才可以知道现在CloudFoundry每个服务器的资源使用情况，才可以向IaaS请求计算资源。
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