OpenStack內部包括了運算模組、網通模組和儲存模組,再搭配一個可以集中管理上述三大類模組的儀表板模組,最後組合而成一套OpenStack共享服 務,並且可以提供虛擬機器的方式,對外提供運算資源以便彈性擴充或調度。簡單來說,OpenStack就是一套可以用來打造IaaS服務的開源雲端作業系統。資料來源:OpenStack,iTh ome整理,2013年6月

傳統IT部門,在雲端時代,遇到了前所未有的難題,傳統的IT架構難以快速滿足新一代應用的複雜規模、擴充彈性、暴量資料等難題。

例如在瑞士日內瓦和法國邊境,這裡有一個全世界最大的核子物理實驗室CERN(歐洲核子研究組織,European Organization for Nuclear Research)。CERN有一套物理實驗設備隱藏於總長約27公里的環形隧道,它是大型強子對撞機(Large Hadron Collider,LHC)。

當LHC進行對撞實驗時,每秒會產生1PB的巨量資料,面對這些能夠幫助人們探索宇宙奧妙的巨量資料,如何提供可滿足實驗需求的運算資源,便成CERN的IT部門最大挑戰。為了解決每秒1PB暴量資料的分析難題,CERN選擇用OpenStack來打造私有雲。

或像是號稱南美洲eBay的全球第8大線上零售業者MercadoLibre,其IT部門也遇到了傳統IT架構難以支持的維運暴量難題。光在2013年第一季,來自南美州14個國家的6,200萬名會員,在MercadoLibre拍賣平臺上的成交金額累計達到了15.6億美元的規模,約臺幣470億元,成交了1,810萬件商品。透過線上付款服務的交易筆數也達到670萬筆。

為了支撐這樣的營運規模,MercadoLibre同樣採用OpenStack來打造一套內部IaaS平臺,透過自動化機制,來快速部署虛擬機器,以承載暴增的交易系統的程式運作需求,解決每分鐘高達2千萬次的API呼叫。

全球線上支付平臺PayPal也有同樣的挑戰,PayPal每1分鐘得處理4,400多筆,來自全球1百多萬會員利用各式各樣的裝置,從5個不同的國家,190個不同的線上交易平臺,所進行的線上交易,複雜度遠勝傳統IT系統的交易流程。甚至到了節慶假期,像是復活節、聖誕節等,PayPal的平臺會湧入比平常日更多的流量,為了要提供全球各地會員,一個穩固的平臺讓它們能夠隨時隨地,完成結帳手續,PayPal同樣也選擇用OpenStack來自建雲端平臺。
 

OpenStack是什麼?為何能獲得CERN、MercadoLibre和PayPal的倚賴,成為能夠支撐這些機構或企業核心業務的IT平臺,甚至連美國有線電視、寬頻網路的服務提供商Comcast、美國消費電子零售商Best Buy、24小時不停轉播財經資訊的彭博電視等世界知名企業也都採用OpenStack來解決傳統IT不易處理的各種疑難雜症。就連IT廠商也都積極擁抱OpenStack,英特爾用來打造內部混合雲,思科的線上會議服務WebEx也以此為底層平臺等。

臺灣雲端協會秘書長暨工研院雲端中心主任闕志克表示,OpenStack就是一套雲端作業系統(Cloud OS)。

就像是在實體的電腦上,作業系統可以用來控制實體電腦上的硬體機制,讓應用程式和底層實體硬體隔離。作業系統提供了一個可以跨硬體的共通執行環境,讓應用程式不用受制於不同廠牌、規格的硬體功能。

同樣的邏輯,雲端作業系統作為雲端應用程式和實體資料中心的中間層,讓雲端應用不用受制於實體資料中心內各種硬體設備的侷限,同樣可以提供一個共通的雲端執行環境。

OpenStack不是唯一一套可以實現這個構想的技術,已有不少成熟的商用軟體,如VMware和微軟的虛擬化平臺,同樣也能實現這樣的目標。但是,OpenStack不一樣,它是一套免費開源的雲端作業系統。

就像早在Linux出現之前,已有不少商用作業系統。但是免費開源Linux卻掀起了新的開放革命。隨著電腦硬體成本越來越低,Linux讓電腦的進入門檻更低了,甚至軟體成本幾乎可以忽略,也不用受限於特定軟硬體廠商的綁定。任何人只要買了一臺實體電腦,就能用免費的Linux打造出一個低成本的桌面執行環境,甚至是應用系統的執行環境。Linux提供了商用軟體產品以外的另一個選擇,打破了IT廠商壟斷OS平臺的局面。

同樣道理, OpenStack對雲端平臺的價值,如同是Linux對個人電腦的價值一樣。OpenStack可以讓企業打造出一套免費的雲端平臺,來實現上雲端的目標,不論是公有雲、私有雲,都可以使用OpenStack來建置。


臺灣雲端協會秘書長暨工研院雲端中心主任闕志克表示,OpenStack就是一套雲端作業系統(Cloud OS)。

OpenStack是一套打造IaaS服務的開源軟體

OpenStack是一套使用Python程式語言撰寫的軟體,也是個開放原始碼計畫,以Apache許可證授權。OpenStack內部包括了運算模組、網通模組和儲存模組,再搭配一個可以集中管理上述三大類模組的儀表板模組,最後組合而成一套OpenStack共享服務,並且可以提供虛擬機器的方式,對外提供運算資源以便彈性擴充或調度。換句話說,OpenStack也是一套可以用來打造IaaS服務的開源軟體。

對應用程式而言,只要透過API就可以和OpenStack溝通,例如用API來調度虛擬機器的部署等,OpenStack再負責和不同廠牌的硬體設備,或是軟體系統溝通。

OpenStack的3大優勢

OpenStack有3大優勢。首先,OpenStack可解決雲端服務被單一廠商綁定的問題。臺灣惠普企業業務事業群技術規畫處副總經理監范欽輝表示,假設企業選擇使用某家服務供應商的雲端服務,廠商會提供管理介面讓企業了解硬體資源的運作情形,還會提供API,讓企業在雲端平臺上,客置化更多的加值服務,像是負載平衡、監控工具等。不過,若是有天,企業想要使用其他廠商的雲端服務,勢必就要重新建立各式各樣的應用程式,因為不同廠商的API是無法共通的。

范欽輝表示,這就像部落客會煩惱,若是要轉換到其他的部落格服務,放在舊部落格的內容該如何匯入至新的部落格上。

而若是服務供應商提供的雲端平臺,都是採用OpenStack所打造的,企業就可以將應用程式無縫移轉到其他廠商的平臺上。

其次,對於想要打造雲端服務,而不想花費大量成本購買商業化解決方案的企業來說,OpenStack可幫助他們節省部署成本。這是因為,OpenStack是個開源的軟體,只要不違背軟體授權的規範,每個人都可以從網站上公開取得。像是CERN在選擇使用OpenStack打造私有雲之前,就曾評估過,若是使用公有雲服務,雖然一開始的成本負擔不多,但是,一旦需要增加網路資源時,所需的成本就會提升3~5倍之多。

最後一個優勢是開源社群的技術支援,在OpenStack網站上註冊的開發人員近萬人,遍布全球87個國家。不只在網路上已有許多參考文件或是影音,可當作企業IT人員的學習範本,若是遇到無法解決的問題,也可求助幾乎遍布全球的OpenStack使用者社群。

目前OpenStack共有9個不同的專案套件,9個不同的專案套件分別提供虛擬化技術、網路、儲存、映象檔管理等功能,許多程式碼甚至是來自這些IT技術領域的領導廠商所貢獻的,像是x86伺服器、刀鋒伺服器、路由器、交換器、儲存設備、Linux、虛擬化技術這7大領域的市佔率前3名領導業者都參與OpenStack的開發。

另外,OpenStack的管理機制也能延伸到商用產品, VMware資深技術顧問陳建民表示,凡是廠商的軟硬體產品,能支援OpenStack專案組件所釋出的套件,企業的IT人員,就可以透過OpenStack的管理網頁,統一管理所有打造IaaS服務所需的硬體資源。

快速認識OpenStack 9大套件

目前OpenStack最新版Grizzly共有7大套件,涵蓋運算、儲存與網通等。此外,還有2個套件正在開發中。


1. 運算套件Nova:提供部署與管理虛擬機器的功能

2. 物件儲存套件Swift:是個分散式儲存平臺,可存放非結構化的資料

3. 區塊儲存套件Cinder:提供區塊儲存容量,具有快照功能

4. 網通套件Quantum:透過API來管理的網路架構系統,支援多家網通廠商技術

5. 身分識別套件Keystone:提供了多種驗證方式,能查看哪位使用者可存取哪些服務

6. 映象檔管理套件Glance:提供映象檔尋找、註冊以及服務交付等功能

7. 儀表板套件Horizon:圖形化的網頁介面,讓IT人員管理雲端服務的硬體資源

8. Orchestration層整合套件Heat(開發中):整合與管理運行在運算套件Nova上的應用程式

9. 資料監控套件Ceilometer(開發中):計算雲端服務所使用的資料量,作為日後收費參考依

OpenStack的門檻和潛在成本

不過,范欽輝表示,根據惠普輔導長期輔導客戶的經驗來看,若是想要使用OpenStack自建雲端服務,企業的資訊部門大約需要1~2百人。企業不容易擁有如此龐大的資訊部門。

思科大中華區數據中心事業部高級技術顧問馮志良則表示,雖然可以免費取得OpenStack的核心程式碼,但是,企業必須評估,要建置的雲端規模有多大,是否有足夠的人力可以應付,能否解決建置時遇到的問題。

更何況,若是企業IT人員對於這塊領域的專業素養不夠,勢必還要多花經費舉辦教育訓練。

所以,企業必須審慎評估,不能因為OpenStack可免費下載,就認為可以幫助企業節省成本。

根據OpenStack基金會最新調查,目前已有196個利用OpenStack部署雲端服務的案例,不只是學術機構、也有不少企業,甚至是IT廠商自家的雲端服務已使用OpenStack來建置。這也代表著,OpenStack逐漸成為企業部署雲端服務的新選擇。

其實,OpenStack下個月才滿3歲而已。 OpenStack起初是由雲端服務廠商RackSpace和美國太空總署NASA,在2010年7月時共同成立,將原本在各自內部發展的專案原始碼整合在一起,並在同年10月發行了OpenStack的第一版Austin。隨後交由RackSpace負責管理。

然而,為了能夠讓OpenStack成功發展,負責管理的RackSpace知道必須使其成為一個獨立運作的計畫,便在2011年10月時宣布,將在2012年成立OpenStack基金會。

2012年8月,OpenStack社群舉行會議,透過電子投票方式,票選出第一屆OpenStack基金會的24位成員。

同年9月,OpenStack基金會正式成立,首任OpenStack基金會主席是任職於SUSE產業創新計畫、新興標準和開放原始碼總監Alan Clark,而基金會的副主席則是由思科雲端運算技術長Lew Tucker擔任。

目前OpenStack基金會負責管理OpenStack商標、制定技術發展策略以及推廣OpenStack計畫。

Alan Clark表示,OpenStack成立的宗旨是希望能夠提供一個開放原始碼的雲端運算平臺,滿足公有雲、私有雲廠商或是想要建置雲端服務的企業的需求,簡化部署雲端服務的困難度,並可隨著需求不斷擴展雲端架構的規模。

190多個參與企業與組織,遍布全球87國

發展至今,OpenStack已經推出了7個版本,最新版為Grizzly,而OpenStack社群共有近萬名來自87個國家,不同領域的專家參與,OpenStack基金會更有超過5千6百名個人會員,而參與專案或導入OpenStack的企業和廠商更是超過了190家。

而每半年舉行一次的OpenStack高峰會,每屆的與會人數幾乎都是倍數成長,剛在4月落幕的波特蘭大會,參與人數逼近3千大關,而11月的高峰會將在香港舉行,更是首度將高峰會舉辦的地點移師至美國之外,估計將會有4~5千人到場參加。

除了OpenStack之外,相似的開源雲端計畫尚有CloudStack、Eucalyptus等,不過就發展態勢來看,OpenStack的成長是最為快速的。

雖然OpenStack仍有很長的一段路要走,但是,有不少專家學者、媒體已經將OpenStack比喻成雲端服務中的Linux,期許OpenStack是繼Linux之後,最成功的開源組織。

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