【华为云Stack】【大架光临】第12期：华为云Stack南向开放框架，帮助生态伙伴高效入云
作者：徐安 华为云Stack资深架构师
背景
从外部环境来看，政企客户存在软硬件分层的诉求；且南向开放能力也是竞争要求，能促进市场生态的繁荣。
从自身来看，华为云Stack不依靠单一封闭来参与竞争，而是追求硬件设备的效率最大化。华为云Stack要定义云平台下硬件需满足的功能、性能以及接口规范，是为了形成一个南向规范。通过开源社区来定义南向规范，让硬件厂商都能参与进来，共同制定标准规范。
这个标准规范，包括各厂商实现的能力对接驱动，都是开源的、可以参考的。
南向规范的总体方案
华为云Stack南向规范的总体要求是，建立一个华为云Stack南向开源社区，通过生态化运作，使华为云Stack和生态伙伴责权清晰，共同制定和建立南向开放标准，构筑全生态差异化竞争力。
生态伙伴来开发自己的驱动包、自检完成后，生成华为云Stack规范包；华为来进行安装部署、并测试通过，和华为云Stack产品一起，安装部署在客户处。也就是说，生态产品本身的部署、扩容、运维和管理员操作，都是生态伙伴自己维护和操作的；华为负责部署华为云Stack系统，并和生态伙伴对接，同时，服务化的操作和运维入口在华为的统一界面。（注：当前为定向开源，面向部分合作伙伴）
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南向规范的用户使用流程
南向设备的引入会产生很多复杂的问题，比如引入了海光、飞腾、鲲鹏三种服务器，又引入华为分布式存储和第三方分布式存储两种存储设备，如果设备与业务逻辑不解耦，就需要3*2种交叉组合，导致协同效率低下，影响客户的使用体验。另外，业务逻辑和驱动逻辑解耦不够彻底、设备和系统之间的运维责任界面不清晰等一系列问题也会伴随产生。
为解决这些问题，CloudBonder生态社区通过一系列生态项目来简化对接流程、降低对接成本、缩短对接时间。主要由CloudBonder南向框架、Magpie验证认证体系、Silkworm部署对接模块、Woodpecker监控运维四个子项目组成。
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（1）CloudBonder
CloudBonder的是业务对接的框架，包括API和设备模型抽象，可支持存储、网络、计算数据面等方式的对接。可以对接很多种硬件设备，各厂商只要按照我们的模型和接口，实现自己设备的能力就好。
主要模块有WSGI API框架、统一的API框架、Manager层和Driver层。
• WSGI API框架：提供一个标准的API框架模型，让生态伙伴更多的关注自身的业务逻辑，而不是公共框架模型；
• 统一的API框架：主要负责参数检查等动作，封装API的返回值；
• Manager层：可加载驱动、支持CloudBonder的一些公共逻辑；
• Driver层：实现对接设备的逻辑、实现API定义的能力；不同厂商实现不同的Driver，接口和返回值在API中有规范的定义，而实现的能力是可选和可扩充的。
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（2）Magpie
Magpie是厂商兼容性认证系统，可以规范和验收CloudBonder的能力，主要支持厂商的兼容性认证，其功能包括：
• 功能和性能的本地测试验证：Magpie的Driver测试不需要华为云Stack环境，可减少自身设备环境下的成本。另外，设备测试验证的控制，也都有对应的定义；
• 环境模拟：支持特定的环境模拟，比如DPU和裸机环境的模拟；
• FakeDriver：定义了一些FakeDriver，主要是测试Magpie框架本身
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本地测试验证通过后，可以生成验证结果的报告，直接对比结果来调整。所有测试通过后，还会生成离线和在线的测试报告，证明对接过华为云Stack。
（3）Silkworm架构与技术
生态软件产品（包括驱动）以VM隔离方式部署在华为云Stack上；提供软件包的制作、OS部署升级和补丁推送，运维系统对接，监控告警日志诊断，依赖拓扑关系生成，服务控制启停等能力。
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生态伙伴的软件部署在华为云Stack的系统中，目前有三个原则需要遵守：
一是：生态伙伴提供CloudBonder发行件采用VM部署。
如果部署在HostOS上，HostOS的升级会导致“非必要”的生态伙伴配套，影响现网局点和新部署局点。而HostOS的升级是由华为云Stack的业务规划的，相互之间最好不要影响。
二是：为考虑OS的维护能力，GuestOS采用商用OS，另外至少支持一款非涉A OS。
GuestOS目前由生态伙伴来提供；且必须在华为的兼容性范围内；同时要满足用户的安全要求；由于安全或者其他问题，给用户带来损失，由生态伙伴负责赔付；建议提供商用OS，而不是生态伙伴自己维护的OS。
三是：安装包的规范，按照DMK的要求来。
DMK是华为云Stack安装部署规范，是华为云Stack IaaS层提供的自动化部署工具，基于Ansible开发，部署脚本由接入方提供，同时需要按照DMK约束提供合规的zip包。DMK包支持安装，部署，升级，并支持界面化操作。
（4）Woodpecker架构和技术
Woodpecker是一套工具链，包含合作厂商运维数据接入ManageOne OC的开发框架和调测工具，目前支持的开发语言为Java。支持接入的数据范围包括：资源、监控（性能）、告警；合作厂商通过基于Woodpecker开发驱动，完成数据接入ManageOne OC侧。
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| 操作类型 |
功能点 |
说明 |
| 注册类型 |
驱动注册 |
通过REST接口调用，只执行一次。注册的信息中包括了驱动的名称、URL前缀、驱动能够提供的接口以及SNMP协议包括的认证信息（告警通过SNMP上报） |
| 连通性检测 |
ManageOne定时调用此接口检测驱动状态（REST接口） |
|
| 资源采集 |
注册资源模型 |
ManageOne本身已经包括许多资源模型，如果需要新增数据模型，可调用REST接口注册 |
| 采集任务 |
驱动提供接口给ManageOne调用，ManageOne下发资源采集任务，参数中包括任务ID |
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| 按任务上报资源 |
驱动按照任务ID主动调用ManageOne的资源上报接口上报数据 |
|
| 性能采集 |
注册性能模型 |
驱动按照规范注册需要上报的性能模型、指标组和具体的指标 |
| 定时上报性能 |
性能模型注册成功后，ManageOne会定时进行性能采集任务调度，大约30min执行一次，新注册的性能采集任务被成功调度后，驱动上报的性能数据才会被ManageOne处理入库 |
|
| 告警采集 |
心跳检测 |
ManageOne定时调用此接口检测驱动状态（SNMP接口） |
| 告警操作 |
接收ManageOne对告警的操作，如告警同步、告警确认、告警清除等，可再调用底层第三方系统做对应的告警操作 |
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| 告警静态上报 |
上报告警静态信息给ManageOne，即告警字典，后续上报的告警只需要包括告警ID即可 |
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| 告警数据上报 |
1、接收到告警同步任务后，根据任务的条件上报告警；2、底层第三方系统有新的告警时主动实时上报 |
写在最后
可以看到，CloudBonder的生态社区通过一系列生态项目，解决提交叉组合、架构分层不清晰、运维界面不清晰等问题，简化对接流程，降低生态伙伴对接成本，缩短对接时间。
从而让华为云Stack实现云平台南向设备框架设计分层解耦，生态伙伴设备模型标准化对接。
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