《OpenStack高可用集群（上册）：原理与架构》—1.3.3 通用云计算参考架构

1.3.3　通用云计算参考架构

在开始云计算的正式架构与部署实施前，有必要了解通用云计算参考架构的设计模式与组件，然后结合自身实际情况，对通用参考架构的组件进行取舍。参考架构为云计算提供了一个蓝图，蓝图中包括了完整定义的功能模块范围，云计算所要满足的需求条件以及实现云计算的架构决策。云计算参考架构以一种标准化的方法论指导了整个云计算项目从前期规划到后期实施应该参考的每个方面。云计算参考架构也称为CCRA（Cloud Comput-ing Reference Architecture），CCRA定义了构成云计算环境的基本元素，同时CCRA由高层次抽象化的功能模块组成，每个抽象化的模块均可根据需要进行深化细分。图1-11是IBM提供的云计算参考架构，也是被业界普遍接受的CCRA，IBM的CCRA由面向服务的架构SOA发展而来，其在业务支撑模块和运营支撑模块的细化对于很多公有云和私有云建设都具有很好的参考意义。

图1-10　简化的云服务使用管理流程

当然，要理解图1-11中的CCRA，需要事先掌握某些角色和术语。从CCRA的角色层面来看，IBM的CCRA主要定义了三种角色：云计算服务消费者、云计算服务运营者和云计算服务开发者。这种角色定义只是对任何云计算场景中均会出现的角色所做出的角色集合定义，在特定的云计算场景，这些角色均可再细分为更具体的角色。下面是对这三种抽象云角色的概念解释：

云服务消费者。云服务消费者可以是一个机构组织，也可以是个人。云服务消费者通过浏览云服务提供者的服务目录来选购自己需要的服务，同时云服务提供者会对这些呈现给消费者的服务进行计量计费。云消费者通过购买云端的资源服务来满足自己的IT资源需求，同时这种服务可以根据消费者的需求随时终止计费和重新启动计费。

云服务运营者。云服务运营者也称为云服务提供者，主要负责向云消费者提供云服务。云提供者最核心的部分是通用云管理平台，只有通过云管理平台才能向消费者提供各种云服务模式，如IaaS、PaaS、SaaS等服务。云管理平台通常分为运营支撑系统和业务支撑系统，业务支撑系统主要负责计量计费和账单管理等功能，运营支撑系统主要负责运营商IT资源的运行维护管理。

图1-11　IBM的云计算参考架CCRA

云服务开发者。云服务开发者也是云服务的创建者，虽然其与云服务提供者从角色上进行了独立划分，但是二者也可以同属一个企业组织。云服务创建者主要负责创建可为云消费者使用的云服务，当然这些云服务也必须建立在云运营商提供的云资源上。

CCRA中的三种角色在具体的云计算场景中将会被细分为多种角色，当然，这些角色也并非存在整个云计算环境生命周期中，某些角色的存在可能只是为了特定需求的满足而临时设置。图1-12是对三种云计算角色的细分场景之一，其中云服务提供者又可以细分为很多角色，这些角色囊括了业务层面和运营层面的角色，而云服务消费者和云服务创建者内部也有各种经理角色和管理员角色。

对于多数企业而言，完全按照图1-11中的CCRA理论模型来进行云计算建设，从技术和成本预算上来看都是难以承受的。更为重要的是，图1-11中CCRA的很多功能模块对于大多数企业而言都是不必要的。或许对于建设公有云而言，该参考架构更贴近于实际模型，但是，如果企业计划自建私有云，则图1-11中云计算参考架构的很多功能模块都可以直接剔除，并且对于私有云的建设而言，云服务消费者、云服务提供者和云服务创建者均为企业自身（也有可能外包部分工作），而且很有可能一人身兼数种角色，所以，没有任何一家计划云计算建设的企业可以完完全全复制CCRA或者其他企业的云计算架构。因此，在标准CCRA的基础上，企业应该根据自身已有的IT基础设施资源和业务需求进行CCRA的定制设计，图1-13即是根据图1-11进行削减定制的CCRA，其架构仍然还是仅具代表性的定制架构，企业可以根据自己的IT设备情况，选择是进行基于powerVM的IBM小型机虚拟化，还是基于KVM、VMware、XenServer或者HyperV的X86平台虚拟化，PaaS层是部署MySQL、MongoDB、Apache等开源软件，还是DB2、Oracle、Weblogic等商业软件，而对于业务支撑系统模块(虚线模块)，由于其主要针对计量计费和账单管理等功能，如果企业不打算对外运营自己的云计算服务，完全可以不用考虑，但是对于一个成熟的云计算平台，运营支撑系统模块却是必须的。

图1-12　CCRA云服务角色细分场景

对于大多数企业而言，云计算建设都不是一蹴而就的事情，整个项目的实施可能会经历多个阶段，这就需要企业明白每一个阶段应该完成哪些任务，这些任务完成之后，云化数据中心应该具备哪些功能。通常而言，云计算建设过程根据CCRA的定义，一般由下层到上层递进实施，当然如果人力资源和前期规划充分，也可以多个层次并行实施。就云计算而言，云化数据中心实施的第一步一定是底层基础架构设备的虚拟化，也可以称为资源池化，这一步就目前的虚拟化技术而言，已经相当成熟，功能组件也相当完善，主要需要考虑的还是虚拟化引擎的选择，以及如何整合企业目前已有的IT设备，而不是完全重新采购。随着云化数据中心的成熟，各种自动化运维和监控以及IT资源的流程化管理和访问安全等功能应该被集成到云化数据中心，从而不断向真正成熟的云计算平台靠近。图1-14是云化数据中心在各个阶段应该具有的功能模块参考，其中有些功能模块是可以暂时不用考虑的（虚线模块），当然，如果企业急需某些高级功能，可以将这些功能模块往前移，并且如果认为某些功能模块完全没有必要，也可以将其剔除。

图1-13　自定义CCRA