- 公有云領(lǐng)域正在蓬勃發(fā)展。首先，云解決方案迎來(lái)更多的競(jìng)爭(zhēng)和機(jī)遇。其次，數(shù)據(jù)監(jiān)管和安全控制正成為新的挑戰(zhàn)。
- 你需要清晰的數(shù)據(jù)監(jiān)管策略來(lái)驅(qū)動(dòng)工程實(shí)踐，以免阻礙業(yè)務(wù)的發(fā)展。
- 利益相關(guān)者的參與對(duì)你的成功至關(guān)重要，需要讓他們接受你的策略，并了解風(fēng)險(xiǎn)和義務(wù)。
- 你無(wú)法預(yù)測(cè)未來(lái)的需求，所以要提供足夠的靈活性便于后續(xù)的擴(kuò)展。
- 使用自動(dòng)化，包括硬件部署的自動(dòng)化。給供應(yīng)商施加壓力，讓他們參與進(jìn)來(lái)。
在2017年云基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)Gartner魔力象限中，Amazon Web Services無(wú)疑是當(dāng)之無(wú)愧的領(lǐng)跑者。盡管如此，AWS仍然不足以成為事實(shí)上的云服務(wù)解決方案。最近，AWS的部分用戶因?yàn)榕cAmazon零售業(yè)務(wù)存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，宣布要停止使用AWS。Walmart構(gòu)建了自己的私有云，并要求它的技術(shù)供應(yīng)商撤出AWS，轉(zhuǎn)而尋求與Google和Microsoft合作。主流的云供應(yīng)商紛紛加入Cloud Native Computing Foundation（CNCF），推動(dòng)行業(yè)朝著基于容器的跨云微服務(wù)架構(gòu)發(fā)展。VMware停止與四個(gè)主要的公有云供應(yīng)商合作（Amazon、Microsoft、IBM、Google），Microsoft啟動(dòng)了Azure Stack——輕量版的Azure。業(yè)界出現(xiàn)了另一個(gè)非常重要的趨勢(shì)，數(shù)據(jù)隱私和安全的區(qū)域合規(guī)性（中國(guó)、俄羅斯、歐洲）正嶄露頭角，比如即將于2018年5月開(kāi)始實(shí)行的歐洲通用數(shù)據(jù)保護(hù)條例（GDPR）。業(yè)務(wù)部門需要重新定義他們的云策略，擁抱混合云解決方案，并加入更嚴(yán)格的數(shù)據(jù)監(jiān)管，這意味著需要向私有云邁出一大步。
云基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)Gartner魔力象限圖：
下列是在構(gòu)建私有云解決方案時(shí)需要考慮的五個(gè)方面。
1.愿景和戰(zhàn)略規(guī)劃
很多私有云因無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的作用而以失敗告終。與工程項(xiàng)目一樣，錯(cuò)誤的期望值和不現(xiàn)實(shí)的目標(biāo)會(huì)導(dǎo)致糟糕的結(jié)果，但實(shí)際上本不該如此。在了解了所要解決的問(wèn)題之后，必須定義出清晰的目標(biāo)和需求。比如，了解開(kāi)發(fā)者的痛點(diǎn)，看看私有云將如何解決或緩解他們的問(wèn)題。改進(jìn)開(kāi)發(fā)者體驗(yàn)，確保方案能夠得到快速的實(shí)施，并取得長(zhǎng)久的成功。
構(gòu)建私有云需要專注，需要堅(jiān)持不懈的毅力，需要強(qiáng)烈的動(dòng)機(jī)，需要責(zé)任心和有效的溝通，需要進(jìn)行所有權(quán)總成本分析，以便了解當(dāng)前的服務(wù)成本。私有基礎(chǔ)設(shè)施的日常運(yùn)維是怎樣的？需要為利益相關(guān)者定義拒付模型嗎？如果有必要，那么有成功的先例嗎？計(jì)劃運(yùn)行哪些類型的工作負(fù)載？如何簡(jiǎn)化容量規(guī)劃？最小的預(yù)算和最大的預(yù)算分別是多少？你的解決方案能夠與現(xiàn)有的CI/CD管道和開(kāi)發(fā)者工作流順暢地集成在一起嗎？你為你的工程團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備好容器化的環(huán)境了嗎？又或者你需要計(jì)劃在混合云環(huán)境中使用容器嗎？如果需要重新設(shè)計(jì)組件，那么就需要考慮這么做的成本。你的部署流程需要作出變更，為你的工程團(tuán)隊(duì)提供順暢、積極正向的體驗(yàn)。你要定義好上層的SLA，并以KPI的方式監(jiān)控它們。在定義好策略之后，下一步就是制定戰(zhàn)術(shù)和計(jì)劃。
要記住一句話，計(jì)劃得太多，反而不利于事情的進(jìn)展。不過(guò)如果沒(méi)有急切的目標(biāo)，也就沒(méi)有了動(dòng)力。所以，需要在功能目標(biāo)和現(xiàn)實(shí)技術(shù)之間做出權(quán)衡。
案例
- Adobe的云廣告平臺(tái)通過(guò)TubeMogul構(gòu)建了自己的混合云解決方案。那么他們的愿景是什么？通過(guò)完全自動(dòng)化的自有基礎(chǔ)設(shè)施賦予利益相關(guān)者處理核心負(fù)載的能力，解決低延遲和大規(guī)模存儲(chǔ)問(wèn)題。他們的策略又是什么？通過(guò)簡(jiǎn)單的CI/CD工作流在裸機(jī)和虛擬實(shí)例上實(shí)現(xiàn)性能和配置的靈活性。戰(zhàn)術(shù)呢？使用開(kāi)源的OpenStack進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施的編排和自動(dòng)化。組建一支精益的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)和維護(hù)私有云，為開(kāi)發(fā)者提供統(tǒng)一的CI/CD工作流。
- 在考慮使用私有云方案時(shí)，我們直接向我們的公有云提供商AWS提出了質(zhì)疑。我們對(duì)所使用的技術(shù)進(jìn)行總體成本分析，疑問(wèn)重重。在頭三年的時(shí)間里，我們時(shí)刻準(zhǔn)備著我們的私有云計(jì)劃。在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，我們的私有云計(jì)劃成為與公有云提供商商談價(jià)格的籌碼（BATNA【1】）。
2.設(shè)計(jì)的靈活性
在確定了你要交付的服務(wù)類型和運(yùn)營(yíng)模型之后，要在設(shè)計(jì)中保持足夠的靈活性。研發(fā)階段的投入是不可或缺的，你將需要進(jìn)行多次迭代，并留有余地以便應(yīng)對(duì)不可預(yù)測(cè)的情況。在進(jìn)行技術(shù)選型時(shí)總會(huì)引發(fā)激烈的爭(zhēng)論，然后是確定網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器的規(guī)格。有句話叫“如果你要為大牲畜構(gòu)建農(nóng)場(chǎng)，就不要把它建成寵物的小窩”。在私有云架構(gòu)里，你所選擇的技術(shù)需要用上好多年，你要成為它們的擁護(hù)者，為此打造一個(gè)社區(qū)，支持它們，并讓脾氣暴虐的架構(gòu)師們知道它的好處。做好升級(jí)計(jì)劃，比如如何從v1升級(jí)到v2。保持技術(shù)更新是支持新需求、跟隨新趨勢(shì)、留住人才的關(guān)鍵因素。
先交付一個(gè)可以帶來(lái)關(guān)鍵商業(yè)價(jià)值的最小價(jià)值產(chǎn)品（MVP），后續(xù)再進(jìn)行改進(jìn)。盡可能利用裸機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施，而不僅僅是把私有云當(dāng)成一個(gè)“IT項(xiàng)目”。不要試圖在內(nèi)部構(gòu)建另一個(gè)公有云，那是不可能成功的。你的方案要具備足夠的靈活性，為開(kāi)發(fā)人員提供有價(jià)值的支持。你要提供新的方案、API、服務(wù)，為工程利益相關(guān)者帶來(lái)順暢的體驗(yàn)。確保你的私有云服務(wù)遵循現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，加快開(kāi)發(fā)人員采用私有云的速度，并可以在多個(gè)云環(huán)境上重用功能。你可能還需要設(shè)計(jì)SDN并開(kāi)發(fā)出一些服務(wù)層，當(dāng)然，這些要視你的實(shí)際情況而定。
保持學(xué)習(xí)曲線的平滑和敏捷是非常重要的。從簡(jiǎn)單的開(kāi)始，標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)發(fā)者的工作流，用好VLAN，部署核心服務(wù)（身份識(shí)別管理、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算能力、存儲(chǔ)），定義好清晰的升級(jí)路徑。
案例
- 在TubeMogul，我們通過(guò)反復(fù)試錯(cuò)來(lái)進(jìn)行技術(shù)選型或選擇供應(yīng)商。這當(dāng)中有些技術(shù)可能已經(jīng)不存在（CloudStack、Eucalyptus等）了，最后我們選擇了OpenStack，并結(jié)合使用了裸機(jī)。我們最初的設(shè)計(jì)傾向于使用便宜但強(qiáng)大的日常硬件，結(jié)合簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)，并設(shè)計(jì)好故障應(yīng)對(duì)措施。我們只用了OpenStack的核心服務(wù)，以及Jenkins的基本CI/CD工作流和用于配置裸機(jī)的PXE。開(kāi)發(fā)人員也使用了相同的CI/CD管道來(lái)管理跨云的canary和生產(chǎn)應(yīng)用程序部署。多個(gè)環(huán)境之間需要具有標(biāo)準(zhǔn)的命名約定，我們才能重用現(xiàn)有的工具和服務(wù)。
3. 基礎(chǔ)設(shè)施自動(dòng)化
私有云部署很關(guān)鍵的一點(diǎn)是如何處理數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)和采購(gòu)問(wèn)題。這里涉及到資產(chǎn)管理和售后，它們很容易成為痛點(diǎn)，并給部署造成麻煩。所以，要想清楚你擅長(zhǎng)做什么以及不擅長(zhǎng)做什么。根據(jù)你的投資目標(biāo)和團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)的不同，你可能會(huì)承擔(dān)很多壓力，所以不要讓那些供應(yīng)商閑著。我時(shí)常提醒我的團(tuán)隊(duì)，VAR指的是“Value Added Reseller”，所以不要忘了增值部分。根據(jù)參與度模型的不同，你可能需要定義好機(jī)架排布、線纜布局、端口映射、電力拉線等等。在極端情況下，你可能要使用以機(jī)架為單位的模型（rack-at-a-time）代替以服務(wù)器為單位的模型（server-at-a-time），直接將裝備好的機(jī)架搬進(jìn)數(shù)據(jù)中心。你只需要將機(jī)架接近核心網(wǎng)絡(luò)就可以了，不需要自己組裝和拉線。
在進(jìn)行硬件自動(dòng)化時(shí)，要確保你的設(shè)計(jì)適用于你的數(shù)據(jù)中心。你希望你的設(shè)計(jì)是Top-Of-Rack【2】式的嗎？或許你對(duì)TIA 942-A不甚了解，那么就讓供應(yīng)商提供想法并進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)審。這有可能會(huì)影響到硬件的選擇和冷卻通道的位置。這里有許多細(xì)節(jié)需要考慮。確保你考慮到了數(shù)據(jù)中心的空間位置和電力供應(yīng)，知道如何利用現(xiàn)場(chǎng)人員處理售后問(wèn)題。這些都是成功構(gòu)建一個(gè)私有云的關(guān)鍵因素。
案例
- Adobe廣告云平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的最小化部署單位為兩個(gè)機(jī)架。所有機(jī)架都由供應(yīng)商搭建，然后進(jìn)行自動(dòng)化的鏡像和組件部署。我們使用了Puppet進(jìn)行配置管理，如果有一個(gè)資源處于空閑狀態(tài)，或者經(jīng)過(guò)售后之后需要進(jìn)行重新部署，只需要標(biāo)記一下?tīng)顟B(tài)，然后重新觸發(fā)構(gòu)建即可。
4. 自己搞定
你需要對(duì)自己構(gòu)建的東西進(jìn)行反復(fù)的測(cè)試，需要一個(gè)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)測(cè)試工作。你要感受到痛點(diǎn)，并把它們解決掉。
在跨過(guò)一系列坑之后，你要為利益相關(guān)者提供可見(jiàn)的數(shù)據(jù)，讓他們了解整個(gè)流程。要敢于把整個(gè)私有云的狀態(tài)和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)展示出來(lái)。你是否做好了計(jì)算資源的容量規(guī)劃？利益相關(guān)者是否了解網(wǎng)絡(luò)的局限以及這將給他們的使用帶來(lái)的影響？如何提供網(wǎng)絡(luò)的可見(jiàn)性以便建立良好的信任和信心？是否存在過(guò)載的計(jì)算資源和超額認(rèn)購(gòu)？在進(jìn)行迭代和增長(zhǎng)時(shí)，這些問(wèn)題都是需要解決的。
案例
- TubeMogul的第一個(gè)OpenStack開(kāi)發(fā)環(huán)境在一開(kāi)始很成功，直到一個(gè)禮拜之后Ceph出現(xiàn)了問(wèn)題，導(dǎo)致整個(gè)環(huán)境都崩潰了。這個(gè)環(huán)境是一個(gè)共享的環(huán)境，既是私有云的測(cè)試環(huán)境，也是開(kāi)發(fā)環(huán)境。所以，我們得到了教訓(xùn)，就是不要將開(kāi)發(fā)環(huán)境和利益相關(guān)者的環(huán)境混在一起。如果有人依賴你的服務(wù)，你就要承擔(dān)起交付高質(zhì)量服務(wù)的任。
- 做好容量規(guī)劃是很難的，你希望了解你的業(yè)務(wù)，但又不希望業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)僅依賴你。知道什么時(shí)候提前增加容量至關(guān)重要。我們以兩個(gè)機(jī)架作為部署單位，如果一個(gè)地方的資源不夠用了，我們就增加兩個(gè)機(jī)架。這個(gè)時(shí)候，設(shè)計(jì)的靈活性就發(fā)揮了它的作用，我們因此可以快速地?cái)U(kuò)展私有云。
結(jié)論
這是一個(gè)旅程。構(gòu)建私有云不是件小事，而大部分公司未必需要私有云。如果有可能，就使用公有云吧。但如果要構(gòu)建私有云，你需要搞清楚目標(biāo)是什么。數(shù)據(jù)監(jiān)管和業(yè)務(wù)決策將把你帶向不同的方向。私有云并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的工程項(xiàng)目，而是一個(gè)戰(zhàn)略決策。了解大方向，取得利益相關(guān)者的支持，做好敏捷計(jì)劃，以便進(jìn)行迭代。Adobe廣告云平臺(tái)經(jīng)歷了多個(gè)階段，這些階段都要求堅(jiān)實(shí)的軟件和運(yùn)營(yíng)工程來(lái)自動(dòng)化基礎(chǔ)設(shè)施�，F(xiàn)在，我們交付了一個(gè)核心的基礎(chǔ)設(shè)施，可以降低資源占用和延遲，處理更多的流量，甚至提供三倍于AWS原生網(wǎng)絡(luò)的性能。
參考
- Roger Fisher和William Ury在1981年出版的暢銷書(shū)“Getting to Yes: Negotiating Without Giving In”中發(fā)明了術(shù)語(yǔ)BATNA，它是“Best Alternative To a Negotiated Agreement”的縮寫(xiě)。
- Cisco數(shù)據(jù)中心的Top-Of-Rack架構(gòu)設(shè)計(jì)
關(guān)于作者
Nicolas Brousse，云計(jì)算領(lǐng)袖人物，在TubeMogul（NASDAQ：TUBE）被Adobe（NASDAQ：ADBE）收購(gòu)之后，他成為了運(yùn)營(yíng)工程總監(jiān)。Nocolas領(lǐng)導(dǎo)了一支全球化的團(tuán)隊(duì)，包括SRE工程師、云計(jì)算工程師、安全工程師和數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)師，他們構(gòu)建、管理和監(jiān)控著Adobe廣告云平臺(tái)的基礎(chǔ)設(shè)施。Nicolas是美國(guó)技術(shù)大會(huì)的演講�？停⒔�(jīng)常為其他運(yùn)營(yíng)工程師提供建議。在加入TubeMogul之前，Nicolas已經(jīng)在技術(shù)領(lǐng)域擁有超過(guò)15年的經(jīng)驗(yàn)，為MultiMania、Lycos和Kewego等公司管理高負(fù)載的數(shù)據(jù)庫(kù)。
