详解主流PaaS软件平台和产品

PaaS(平台即服务)是NIST定义云计算三种服务模式之一，另外两个分别是IaaS和SaaS。PaaS服务一般分为框架类服务和中间件服务。

• 框架类服务：Tomcat、Websphere、Node.js、Rubyon Rails、Ruby on Rack

• 中间件服务：数据库(Mysql、mongoDB、Redis)、消息队列(RabbitMQ)、缓存(Memcache)。

PaaS与SaaS的区别是，SaaS直接面向最终的企业用户，而PaaS面向软件开发商，将开发语言、开发平台、开发环境自动化部署至云设施。

PaaS是数据中心部署模式由传统的烟囱式模式向SaaS模式发展的必然结果，加速了软件产品的研发和交付，使用SaaS更加完善和规范。

PaaS发展历程和大事件

2005起源于客户需求：在共享主机托管上实现一键式可扩展应用部署。Rackspace两名离职工程师开发Mosso为客户提供分布式、冗余可靠、可扩展的PHP、.NET应用开发平台，客户无需关心服务器的运维管理。

• Rackspace收购Mosso、Slicehost，提供Cloudsites/Files/Servers服务。

• EMC/Vmware收购开源CloudFoundry。

• RedHat收购Makara获得Openshift。

• Amazon借助Beanstalk进入PaaS。

• EMC/Vmware开源Cloud Foundry，并同步发布cloudfoundry.com PaaS服务。

• RedHat开源Openshift。

PaaS爆发期：IaaS厂商纷纷通过收购进入，确立PaaS在云计算中位置； 多语言、多框架的可移植PaaS平台适应互联网多样化需求； 避免IaaS层的Vendor Lock-in，Garter预测(IDC、埃森哲类似)：

• 2013年末：所有的主要软件供应商都将提供PaaS服务。

• 到2016年：PaaS行业将实现真正的繁荣，PaaS市场将出现白热化的竞争，推动市场出现新的编程模型、新的标准和新的领军企业

• 2016年生态整合、传统软件巨头加入、运营商加快探索：

• NFV：阿朗发布基于开源Citrix Cloudstack、Gigaspace Cloudify的CloudBand生态系统计划，并建立NFV Lab

• 运营商合作：NTT、 CenturyLink基于Cloud Foundry；DT基于Cloudify和GAE；AT&T基于LongJump：中华电信基于IBM

• Vmware发布Cloud Foundry V2版本，并将其剥离给与GE合资子公司Pivotal，IBM加入CloudFoundry阵营

• IBM宣布新开源云计算战略，与Pivotal合作开发PaaS

• Oracle宣布PaaS新战略，收购Engine Yard股份，发布新PaaS产品，SAP宣布将SAPHANA打造成开放PaaS平台的战略。

PaaS技术和产品主要特点

• 更快的上市时间：随时可起动开发；更多的语言、框架可选择

• 更少的Bugs：统一的应用开发、测试及最终的部署环境，减少因环境差异引入的Bugs。

• 应用可视性：从应用的依赖关系(开发阶段)、应用运维(部署后)到应用商业价值(应用如何赚钱)的端到端可视化。

• 更好的安全：基于PaaS可以建立更安全卫生的编程习惯

• 广泛的交付选择：PaaS帮助SaaS无需代码修改或少量修改即可在不同的OS平台和设备(含移动平台)上运行。

• 更丰富的服务支持：开发者可基于PaaS提供的预集成服务集(如大数据分析、报表、DBaaS等)增强其App的功能。

• 更快的上线发布：PaaS平台通常支持计费和客户管理工具，相对单独发布方式app可更快、更低成本的发布。

• 预算友好：PaaS提供按需、Pay-as-You-Go付费策略。开发者可对齐APP的托管费用和收入，开发者无需为硬件等基础设施投资。

• 协作使能：相对“独狼”的开发模式，云开发平台包含开发协作能力。PaaS使得多个开发者在开发和review过程中更易于协作，PaaS用户发现更容易、更快的发现并解决问题。

• 提供广泛的客户群：部分PaaS可为ISV提供MarketPlace来向终端用户销售其SaaS软件。

PaaS发展阶段分析

PaaS的发展经历了技术导入期、产品爆棚期和成长成熟时三个主要阶段。

• 导入期特点：PaaS独立供应商主导，面向特定领域、特定问题。代表厂商：Rackspace/Mosso、LongJump、Salesforce。

• PaaS爆发期特点：IaaS TOP厂商、云基础设施厂商进入，通用可移植型PaaS为主，代表厂商：Amazon、EMC/Vmware、Redhat。

• PaaS成长期特点：传统软件巨头纷纷进入、开源或成主流。代表厂商：微软、IBM、Cloudify、Oracle、SAP、领先运营商。

随着大厂商的介入，PaaS流派逐渐形成。运营商在IaaS、PaaS和SaaS的三级云架构体系中，PaaS一直处于短板，互联网技术厂商和软件厂商在PaaS领域得到了长足的发展。下图展现的是主流的闭源PaaS产品和开源PaaS产品CloudFoundry，OpenShift和Cloudify，其中CloudFoundry和Cloudify得到了不同行业的广泛应用。

运营商基于IT软件实现网络软件来补齐其PaaS方面的能力。如AT&T通过PaaS引入互联网应用开发者，联通、移动往以服务为核心的IT服务转型等等。

主流PaaS厂商和对应产品

现在流行的大多数的PaaS平台，底层的虚拟化技术主要分为虚拟机和容器两种。容器相对于虚拟机，是一种更轻量级的虚拟化技术，严格意义上来说，是一种资源隔离技术，如Linux LXC。

 

容器主要的技术原理，是利用Linux的Cgroups和NameSpace，对进程进行资源限制和资源隔离，需要共享同一套操作系统软件栈。所以容器比虚拟机有更好的性能，但是在安全隔离性上，要差一些。

• Cgroups：可以对资源进行配额和度量。在/cgroup目录下新建一个文件夹，即可以建立一个group，新建一个文件task，并把PID写入到文件中，就可以管理这个进程的CPU、Memory等资源。

• Namespace：有6种不同的namespace，分别是PID、NET、IPC、MNT、UTS和USER，从进程、网络、IPC、文件系统、主机域名、用户角度进行隔离，从而可以对外展现出一个独立的计算机的能力。

主流的开源PaaS平台

开源PaaS产品和平台比较有名的是CloudFoundry，OpenShift和Cloudify，关于CloudFoundry，技术细节可参看“聊聊CloudFoundry开源PaaS云平台”文章。

OpenShift是红帽公司推出的一个云计算服务平台，开发人员可以用它来构建和发布web应用。 Openshift广泛支持多种编程语言和框架，如Java，Ruby和PHP等。

OpenShift服务构建在Red Hat Enterprise Linux上。Red Hat Enterprise Linux提供集成应用程序，运行库和一个配置可伸缩的多用户单实例的操作系统，以满足企业级应用的各种需求。

Cloudify是由Gigaspaces发布的开源PaaS平台，可用于将应用程序自动部署到物理环境、公有云、私有云。目前最新的版本是Cloudify3.0。

Cloudify以工作流的方式自动化应用的部署及监控，并对监控事件自动响应处理。Cloudify集成众多工具，以提供企业级的部署服务：

• 配置管理工具，如Chef、Puppet

• 基础设施自动化工具，如Openstack heat

• 日志及监控工具，如logstash、Elasticsearch

• 实时分析工具，Reimann.IO

Cloudify 3.0有一个重要更新，是提供了类似插件的机制，允许更大范围的配置、监控、云部署工具集成进Cloudify的整体架构中。

更多关于PaaS平台产品，技术和架构，请点击阅读原文链接，获取整理成文的“云计算PaaS主流软件、产品和厂商分析”，具体目前和内容如下所示。

• 第一章 PaaS背景和发展历程 3

• 1.1 PaaS是什么 3

• 1.2 PaaS发展历程及重大事件 4

• 1.3 PaaS主要特点 5

• 1.4 PaaS提供商分析 6

• 1.5 PaaS发展阶段分析 7

• 1.5.1 PaaS导入期特点 7

• 1.5.1.1 Mosso介绍 7

• 1.5.1.2 LongJump介绍 8

• 1.5.1.3 Salesforce介绍 9

• 1.5.2 PaaS爆发期特点 10

• 1.5.2.1 Amazon介绍 10

• 1.5.2.2 EMC/VMware介绍 11

• 1.5.2.3 Redhat介绍 13

• 1.5.3 PaaS成长期特点 13

• 1.5.3.1 微软介绍 14

• 1.5.3.2 IBM云计算介绍 15

• 1.5.3.3 AL-Cloudband介绍 16

• 1.5.3.4 Oracle、SAP介绍 17

• 第二章 PaaS容器关键技术解析 20

• 2.1容器LXC/LXD是否一样 20

• 2.2 容器Docker/Moby的渊源 23

• 2.3 Docker镜像格式 26

• 2.4 容器之Rkt/AppC、OCI 27

• 2.5 CRI-O和CRI-Containerd容器运行时 32

• 2.6 HyperContainer、runV技术分析 34

• 2.7 Openstack Hypernetes是什么 36

• 第三章 PaaS容器集群管理技术 37

• 3.1 集群管理Mesos分析 37

• 3.2 集群管理Mesosphere分析 38

• 3.3 集群管理Marathon分析 39

• 3.4 集群管理Kubernetes分析 41

• 3.5 集群管理之Docker Swarm、Compose、Machine三剑客 44

• 3.5.1 Swarm分析和资源 44

• 3.5.2 SwarmKit分析和资源 46

• 3.5.3 Compose分析和资源 47

• 3.5.4 Machine分析和资源 47

• 3.5.5 集群管理Nomad和Serf分析 48

• 第四章 PaaS虚拟机管理技术 50

• 4.1虚拟机管理Kubevirt分析 50

• 4.2 虚拟机管理Virtlet分析 53

• 4.3 虚拟机管理Frakti分析 56

• 4.4 Kubevirt、Virtlet和Frakti比较 57

• 第五章 PaaS平台监控能力 57

• 5.1 PaaS监控CAdvisor分析和资源 57

• 5.2 PaaS监控Heapster分析和资源 58

• 5.3 PaaS监控Prometheus分析和资源 59

• 5.4 PaaS监控Hawkular分析和资源 60

• 5.5 PaaS监控Kapacitor分析和资源 63

• 5.6 各种PaaS监控工具比较 64

• 第六章 PaaS主流产品介绍 64

• 6.1 PaaS底层虚拟化技术介绍 65

• 6.2 PaaS闭源产品介绍 66

• 6.2.1 Google App Engine产品 66

• 6.2.2 Amazon AWS Beanstalk产品 68

• 6.2.3 Windows Azure产品 69

• 6.3开源产品介绍 70

• 6.3.1 Cloud Foundry产品 70

• 6.3.2 Docker产品 70

• 6.3.3 OpenShift产品 71

• 6.3.4 Cloudify产品 73

• 6.3.5 Cloud Foundry和Docker对比    76

• 6.3.6 CloudFoundry和OpenShift对比     78

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