CloudFoundry是一个多模块的分布式系统,支持模块自发现,错误自检,且模块间低耦合。其核心原理就是基于消息发布订阅机制。每个台服务器上的每个模块会根据自己的消息类别,向MessageBus发布多个消息主题;而同时也向自己需要交互的模块,按照需要的信息内容的消息主题订阅消息。譬如:一个DEA被加入CloudFoundry集群中,它需要向大家吼一下,以表明它已经准备好服务了,它会发布一个主题是”dea.start”的消息:
@ hello_message_json中包括DEA的UUID,ip, port, 版本信息等内容。
再例如,CloudController需要启动一个Droplet的instance:
a)首先一个DEA在启动的时候,会首先会对自己UUID的消息主题进行订阅。
其他模块需要通过’’dea.#{uuid}.start”这个主题发送消息来使它启动,一旦这个DEA接收到消息,就会触发process_dea_start(msg)这个方法来处理启动所需要的工作。
b)Cloud Controller或者其他模块发送消息,让UUID为xxx的DEA启动。
c)DEA模块接收到消息后,就会触发process_dea_start(msg)方法。msg是由其他模块发送过来的消息内容,包括:droplet_id,instance_index, service, runtime等内容,process_dea_start会取得这些启动DEA必须的信息,然后进行一系列操作,例如从NFS中取得Droplet,解压,修改必要环境配置,运行启动脚本等等。等一切都准备好后,然后需要给Router发个消息,告诉它这个Droplet已经随时准备好报效国家,以后有相应的request记得让它来处理。
d)Router模块在启动时就已经订阅”router.register”消息主题。
收到前面DEA发出的信息后,会触发register_droplet方法,去绑定Droplet。到此启动一个Droplet的instance工作完成。
我们可以看到整个CloudFoundry的核心就是一套消息系统,如果想了解CloudFoundry的来龙去脉,去跟踪它里面复杂的消息机制是非常好的方法。另一方面,CloudFoundry是一套基于消息的分布式系统,面向消息的架构是它节点横向扩展,组件自发现等云特性的基础。
Cloud Foundry的架构简单介绍至此,其实作为第一款开源的PaaS,CloudFoundry架构有很多可以学习借鉴的地方,很多细节上的处理是很精妙的,这些内容如果有可能会在后续文章继续探讨,本文题虽为深入CloudFoundry,其实也只是浅尝即止,把总体架构介绍一下,目标在于使我们有足够的背景知识去用CloudFoundry搭建企业内部的私有PaaS。总结一下,笔者从CloudFoundry的结构中学到的东西:
1、基于消息的多组件架构是实现集群的简单、且有效方法。消息可以使集群节点间解耦,使自注册,自发现这些在大规模数据中心中很重要的功能得到实现;
2、适当的抽象层,模板模式的使用,方便第三方可以方便在CloudFoundry开发扩展功能。CloudFoundry在DEA及Service层都做了抽象层处理,相对应地使开发者可以容易地为CloudFoundry开发Runtime和Service。例如,在CloudFoundry刚推出的时候,只支持Node.js,Java, Ruby,但第三方提供商、开源社区快速跟进,为CloudFoundry添加了PHP,Python的支持。这得益于CloudFoundry精巧的DEA架构设计,如何开发新的Runtime支持,会在后续博文中有所论述.