用 CloudStack 配置和管理一个简单云
zxshen 2013-10-02
用 CloudStack 配置和管理一个简单云 CloudStack 的配置、部署与管理，以及 API 的使用。
简介： CloudStack 是 Ctrix 公司在 IaaS 市场上的主打产品，它提供了对云计算资源的灵活部署与管理能力。今年上半年 Ctrix 将其源代码贡献给 Apache 后，CloudStack 成为一个开源项目。这类开源项目的文档虽历经完善，但作为一个云计算领域的新手开始尝试它的安装与部署时，总还是遇到或多或少的挑战。这便是本文目的所在，即忠实记录并尝试总结这个过程中的一些问题，与大家分享。
CloudStack 在 IaaS 市场的背景和主要竞争对手
随着亚马逊在公有云和 VMware 在私有云方面的成功，各类企业纷纷在云时代迈出了自己的步伐，这些企业希望在自身的计算资源（主机，网络，存储）虚拟化过程中能够获得强大功能的同时，又维持相对低廉的成本。这正是 IaaS 供应商们发展的动力。
IaaS 提供了对资源的自动化管理能力。例如用界面、脚本甚至 Web Service API 实现对大量硬件、大量虚拟机的生命周期管理。IaaS 产品面对的是大规模、可伸缩的云环境，这是与用手工管理有限资源的方式完全不同的一类系统。
CloudStack 前身为 cloud.com 的商业化产品，它在 2011 年被 Ctrix 以超过二亿美金价格收购，随后又在今年被捐献给 Apache 基金会。这项产品开源的举措，引起了市场对 IaaS 发展路线的一些争议，例如它与另外一个开源产品 OpenStack 的竞争与合作关系？
OpenStack 是由 Rackspace 和 NASA 主导开发的一个 IaaS，它拥有更大的用户群，包括 HP，IBM，Dell 和 RedHat 等大公司。表 1 列出了 CloudStack 与 OpenStack 的一些对比。
表 1.CloudStack 与 OpenStack 的对比
| CloudStack | OpenStack | |
|---|---|---|
| License | Apache 2.0 授权协议，可免费用于商业模式 | Apache 2.0 授权协议，可免费用于商业模式 |
| 支持的 Hypervisors | KVM，XEN，Oracle VM，vSphere 和 Bare Metal | KVM，XEN，（有限支持 Hyper-V，ESX，PowerVM） |
| 支持的 Networking Model | OpenFlow，VLAN 和 Flat networks | VLAN，Flat，Flat DHCP |
| 支持的Storage | NFS，Cluster LVM，Rados Block Device(Ceph)，Local Storage | iSCSI，Ceph，NFS，Local Storage 和 Swift（对象存储） |
| 客户群 | 不到 60 家，包括诺基亚，Zynga，日本电报电话公司，塔塔，阿尔卡特 | 160 家左右，包括了 NASA，Rackspace，HP，红帽，Piston |
| 开发语言 | Java 为主 | Python 为主 |
| 兼容亚马逊 EC2 API | 是 | 是 |
附：比较数据截止至2012年中，对应的软件版本为CloudStack 3和OpenStack Essex。
可以认为，在市场上 CloudStack 和 OpenStack 这两个 IaaS 平台存在不同的功能、客户和发展路线，前者作为曾经的商业软件，已经被证明为可以可靠的用于生产系统；而后者，虽则目前缺少广泛的真实用户，却拥有更多的大公司支持。这是它们显著的不同。
尽管如此，但从技术而言，它们背后的源代码贡献者并不是一定不同的，经常有来自同一家公司的开发人员为这两个开源项目提交代码。从这个角度说，两个平台在某一天的合并也不会令人惊奇。
还存在其它众多的 IaaS 产品（例如 Eucalyptus，Nebula 等），可以在文末的 参考资源中找到一些介绍。总体而言，这些产品当中 CloudStack 和 OpenStack 是特性最为相近、也是最引起争论的，参考资源中的一篇文章提及到了最近发生的一个有趣争论。
CloudStack 架构图
CloudStack 采用了典型的分层结构：客户端、核心引擎、以及资源层。它面向各类型的客户提供了不同的访问方式：Web Console、Command Shell 和 Web Service API。通过它们，用户可以管理使用在其底层的计算资源（又分为主机、网络和存储），完成诸如在主机上分配虚拟机，配给虚拟磁盘等功能。见图 1。
图 1. 系统架构图
虚拟机如果使用 Xen 和 KVM，需要安装 CloudStack Agent 来支持其与管理服务器的交互。而管理服务器和 Xen Server 交互则是靠 XAPI，和 vCenter、ESX 交互靠 HTTP。
当部署 CloudStack 时，需要了解它的层次结构和存储管理，见图 2。
图 2. 部署图
Zone：Zone 对应于现实中的一个数据中心，它是 CloudStack 中最大的一个单元。
Pod：Pod 对应着一个机架。同一个 pod 中的机器在同一个子网（网段）中。
Cluster：Cluster 是多个主机组成的一个集群。同一个 cluster 中的主机有相同的硬件，相同的 Hypervisor，和共用同样的存储。同一个 cluster 中的虚拟机，可以实现无中断服务地从一个主机迁移到另外一个上。
Host：Host 就是运行虚拟机（VM）的主机。
即从包含关系上来说，一个 zone 包含多个 pod，一个 pod 包含多个 cluster，一个 cluster 包含多个 host。
CloudStack 中存在两种存储：
Primary storage：一级存储与 cluster 关联，它为该 cluster 中的主机的全部虚拟机提供磁盘卷。一个 cluster 至少有一个一级存储，且在部署时位置要临近主机以提供高性能。
Secondary storage：二级存储与 zone 关联，它存储模板文件，ISO 镜像和磁盘卷快照。
- 模板：可以启动虚拟机的操作系统镜像，也包括了诸如已安装应用的其余配置信息。
- ISO 镜像：包含操作系统数据或启动媒质的磁盘镜像。
- 磁盘卷快照：虚拟机数据的已储存副本，能用于数据恢复或者创建新模板。
CloudStack 的详细介绍：请点这里
CloudStack 的下载地址：请点这里
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