私有云入门：紧跟业务发展步伐

简介

云正在改变应用开发和部署方式，帮助组织提高灵活性、实现流程自动化并缩短产品上市时间，但一些重要问题仍有待解决。组织必须应对的一个关键问题是如何充分利用云提供的智能工具和近乎无限的扩展能力。企业可通过部署自己的私有云来发挥云的优势。私有云是一种计算模式，既能提升敏捷性，又能让组织保持对基础设施的控制，同时更好地保护应用和数据。

私有云的优势

部署私有云的主要优势包括基础设施自助服务、可扩展性和多租户。下面先简要了解这些优势，再深入探讨私有云的工作原理，以及它还能为企业带来哪些价值。

“自助服务”理念是推动私有云采用的关键因素之一。借助自助服务，组织可以使用现有基础设施部署应用，无需安装额外的物理硬件。团队只需申请资源，即可立即完成资源配置，无需人工干预。

私有云基础设施的另一项核心特性是增强的可扩展性。这意味着，可以将应用设计为在需要更多计算或存储等资源时，立即（通常是自动）获得这些资源，从而扩展应用容量。

最后，多租户意味着应用可以像其所用资源的唯一租户一样运行。换言之，无需与其他应用开发团队协调资源变更。借助这些资源，各应用开发团队可以彼此独立地进行迭代和更改，也无需依赖基础设施团队。

应用配置：数据中心与私有云对比

私有云的核心是自助式资源调配。基础设施资源经过抽象化或虚拟化后，可按需使用。开发团队通过GUI和API自行调配计算、存储和网络资源后，无需受物理基础设施调配进度的制约，能够更快地创新和开发。自动化工具将虚拟资源与物理资源分离，使开发团队更加敏捷。

在数据中心部署

相比之下，传统数据中心通常采用耗时费力的部署流程（如图1所示）。应用负责人根据需求，与IT分析师协作修改现有应用或引入新应用。开发和测试完成后，分析师会准备一组待应用于基础设施的变更。大多数变更都会涉及共享资源，例如共享服务器、操作系统实例、应用实例、防火墙和存储。为降低变更造成意外影响的风险，变更咨询委员会（CAB）负责管理和审批所有基础设施变更。审批通过后，由运维团队实施变更。

然而，许多IT运营团队会同时积压数百甚至数千个变更请求，CAB必须对其进行管理，确保不会造成不良影响。例如，假设一组防火墙即将达到生命周期终点，因此需要在支持终止前更换为较新的型号。与此同时，由于外部供应商将停止支持现有协议，另一个团队正在将某个应用改用另一组协议，因此需要对防火墙进行一系列配置变更。同时，某个企业客户正在更改IP地址，这也需要对防火墙进行一系列配置变更。为确保安全，这三项变更（更换防火墙、更改应用协议和更改客户IP地址）不应同时实施。CAB负责协调此类变更，确保变更安全有效。CAB在努力保障组织安全的同时，也可能成为推进变更的瓶颈。

图1：典型的数据中心部署流程

私有云部署

私有云环境可通过虚拟化计算、网络和存储来改进这一变更流程。所有组件实现虚拟化后，只需更新虚拟组件，无需改动物理组件。由于各组件均已虚拟化并相互独立，因此可以更改或添加某个应用，而不会影响其他应用。置备组件不再需要人工操作物理设备，只需更改虚拟资源。借助自动化工具，开发团队甚至可以自行置备所需资源，无需基础设施团队参与。

自助式资源调配

自助式（或软）配置支持创建和删除应用实例，以及应用交付控制器（ADC）提供的所有安全和应用交付服务，无需基础设施团队介入（如图2所示）。由于各团队可以独立运作，因此无需通过变更咨询委员会（CAB）协调变更。部署实践改由策略驱动，各团队从运维团队获取各自的虚拟基础设施，然后按自己的节奏进行部署。

为了进一步实现自助式配置流程的自动化，可以在文本文件中将包括计算、网络、存储和ADC设置在内的整套资源定义为模板，并将该文件存储在源代码存储库中。模板包含一组资源及其配置的定义，这些资源和配置统称为堆栈。这种“基础设施即代码”方法可确保轻松重复任何部署。使用模板不仅能加快部署并减少错误，还能简化测试，因为可以在测试环境中将堆栈作为一个整体进行评估。

图2：私有云部署流程

增强的可扩展性

进一步提升自动化的重点是实现弹性，即无需人工干预即可自动对资源进行软配置。如果应用可以跨多个实例扩展，实例数量便可随负载自动增加或减少（见下图3）。弹性进一步提升了软配置能力，可通过API自动配置和移除资源。正如弹性材料会根据穿戴者的需要伸展和收缩一样，弹性资源也会根据应用的需要扩展和收缩。这种灵活性有助于提高运营效率，使应用始终保持出色性能，同时无需过度配置资源。

图3：私有云弹性

灵活的多租户支持

私有云的一项优势是，可以快速进行更改，而不受其他团队影响。传统数据中心环境中的许多组件和资源相互依赖。但在私有云中，可以将所有资源专用于一个应用，使该应用团队能够完全掌控这些资源，而不必担心影响其他应用。

虚拟化的计算、网络、存储和ADC资源使这一切成为可能。云环境让资源看似可立即使用并专用于相应应用。无需经过变更咨询委员会（CAB），也无需与其他团队和应用协调配置。多租户模式让每个应用团队都能按照适合业务的速度管理自己的应用和资源，不受其他应用团队的工作节奏和计划影响。

ADC在私有云中的作用

ADC是任何技术栈中的关键组件，因为部署应用会带来一些应用开发人员未必会处理的问题。这些跨领域问题包括：

哪种TLS协议套件适合最终用户和预期的安全态势？
如何识别和缓解DDoS攻击？
哪种负载均衡策略更合适？
如何管理客户端恶意软件？
如何有效防范SQL注入和跨站脚本攻击？
如何识别和验证用户身份？

这些问题通常需要由应用程序代码开发团队之外的领域专家来解答。传统IT网络运维团队成员等领域专家可以利用自身的ADC专业知识，通过模板创建ADC资源定义，让应用程序开发人员能够专注于构建应用。模板创建后，各应用程序开发团队都可以使用这些模板，为每个应用程序部署相应的技术栈。

哪种私有云适合我的组织？

私有云环境有多种类型，从完全开源到专有系统不等。哪一种适合贵组织，取决于多项因素，包括预算、内部管理私有云环境的专业能力、集成方面的考量、维护问题，以及对变化的接受程度。

顾名思义，纯开源产品在部署时无需支付任何前期采购许可费用，只需承担硬件和人力（时间）成本。OpenStack是一种广泛采用的开源私有云环境，可免费下载和安装。当然，挑战在于，负责安装和维护的团队必须掌握并持续提升OpenStack专业技能。OpenStack虽已快速成熟，但部署仍然复杂。任何纯开源产品都是如此：贵组织必须深入掌握相关技术，才能充分发挥其效用。

为减轻维持内部专业能力的负担（以及缺乏此类专业能力所带来的风险），一些公司为开源项目提供支持。这些商业服务需要付费，但供应商会确保集成、测试和验证方面的问题得到解决，并在出现问题时提供联系人，因此这些服务可能物有所值。

另一种选择是采用一些公司提供的专有私有云平台。这些平台提供经过全面集成和测试的技术栈以及专属支持，但其成本通常高于基于OpenStack并提供支持的解决方案。不过，如果贵组织已经熟悉该供应商的技术和界面，采用其中一种专有产品可以降低学习难度。

最后，一些供应商还提供托管服务，使组织无需自备硬件或数据中心空间，即可利用开源私有云（或专有产品）。这类服务通常价格较高，但所需的内部资源最少。

除了选择功能合适的私有云解决方案外，组织还应寻找能够提供适当支持级别的解决方案。组织在成本与内部专业能力之间的权衡，可帮助其选择更符合自身需求的产品或服务。