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云计算新十年大考:Docker企业云操作系统

2016-08-08 09:02:00           
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对于云计算来说,2016年是承上启下之年,这一年是AWS亚马逊云推出十周年,也是谷歌首提“云计算”十周年。过去的十年里,云计算经历了从0到1的生死大考。如今,AWS已经年营收达78.8亿美金,Wikibon预测全球公有云市场将在2026年达4930亿美元。

在过去十年间,云计算技术经历了从模糊到清晰、从概念框架到具体开源项目以及产品化。从AWS的SOA微服务开始,2010出现的OpenStack开源项目是对AWS具体的产品化,而2013年出现的Docker容器技术是对未来云计算的进一步想象。

如果说OpenStack是对云计算基础设施和资源的管理(即IaaS),那么Docker就是对云计算应用软件交付及资源的管理(即PaaS)。在过去十年,以AWS为代表的IaaS技术取得了极大的发展,未来十年是以Docker为代表的PaaS技术的十年,尤其是在企业私有云环境中。

从核心内核到完整管理工具

自2013年Docker公司成立后,Docker技术就经历了一波三折式的发展。到2015年底的时候,Docker开源项目依然只有单机Docker引擎和多机/集群管理工具Mesos及Kubernetes,其中只有Mesos具备标准化的可能性,在之上就是应用编排Compose。

换言之,Docker+Mesos+Compose就是一个可以标准化的分布式Docker容器集群操作系统内核。但Docker开源社区里除了这个基础核心内核外,缺少其它可以形成完整云操作系统的管理工具集,特别是面向企业级应用管理与监控的工具。

2014年9月成立中国Docker创业公司数人云,自创立之时就一直在围绕Docker+Mesos核心内核开发周边的面向企业级应用管理的完整工具集。2015年11月数人云发布数人云操作系统1.0版本,2016年3月数人云宣布A轮3000万人民币融资,并于6月即推出了2.0版本。

 

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(上图:数人云操作系统2.0产品组件图)

数人云CTO肖德时介绍说,数人云操作系统 1.0版本主要是提供了Docker+Mesos的企业级核心生产环境基础功能,而在2.0版本中则从单一的生产环境扩展到了包括更多基础功能、监控管理、策略管理和增强功能等四大部分在内的完整企业应用管理工具集。

具体来说,在基础功能部分,数人云自主研发了:持续集成里的镜像管理,镜像仓库则在开源项目的基础上与VMware合作而成;日志管理里的日志收集和日志导出;应用管理里的容器管理为自主研发,应用编排是在开源Compose的基础上开发而成;平台管理里的服务发现、资源计量、健康检查和访问安全里的多租户管理都是数人云自主研发。监控管理里的日志监控、平台监控和第三方监控,以及策略管理里的日志告警、应用告警、应用策略扩展、平台告警和访问策略与权限等功能,也全部由数人云自主研发。在增强功能里,大部分为开源社区的项目,数人云自主研发了其中的灰度发布和集成LDAP等功能。

也就是说,在容器管理和集群管理两个核心内核模块的基础上,数人云操作系统2.0版本推出了多达20多个功能模块,组成了面向企业级应用管理的完整工具集,即完整的企业私有云操作系统或称之为企业云分布式数据中心操作系统。

产品演进方向听从客户的声音

对于刚刚发展了三年的Docker来说,各方面还都处于早期。Docker开源社区里对于核心内核的技术路线还存有争议,更不用说周边的配套管理工具。2014年成立的数人云,相当于与全球Docker技术同步发展,在没有任何先例可以借鉴的前提下,究竟如何判断产品方向?

 

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(上图:数人云CTO肖德时)

“就是听客户的声音,理解客户的需求,向客户学习。” 肖德时的这个观点与亚马逊CEO贝索斯的观点非常类似。作为全球首个云计算的实践者,AWS过去十年在没有任何现成产品可以借鉴的情况下,主要是根据客户需求来决定产品研发的方向。

对于数人云来说,首先是选择私有云方向,这是第一个产品判断。自从OpenStack诞生以来,究竟是走公有云路线还是走私有云路线,技术公司们就为此不停的争论,Docker也继承了这个争论。那么,究竟哪个路线能更快变现,从而更快的支持新技术产业的后续发展?

曾任红帽Engineering Services内部工具工作组Team Leader的肖德时相信面向企业的私有云市场,“看一看企业虚拟化市场的独角兽VMware,就知道企业级市场的规模了。”更为重要的是,中国的市场环境不同于欧美,行业监管、信息安全和去IOE等更适于私有云的发展。

其次,现在面向企业级私有云市场,有众多碎片化的解决方案,而企业原有的IT系统也不能完全抛弃,现在的企业就处于新旧IT交替更迭的过渡期。Docker最大的好处是以未来五到十年的技术标准组成黑盒子的方式(即容器),黑盒子内部的技术逻辑可以随意更换,但外部保证了五到十年后的技术领先性。

尽管Docker容器技术解决了未来五到十年后的技术标准问题,连接了现在与未来IT两种状态,但现有的开源Docker模块缺乏企业所需要的成熟的管理工具,比如日志管理、多租户管理、系统监控等辅助工具。对于创业公司来说,所做的就是需要想象究竟企业需要哪些管理工具,然后在资源和时间有限的前提下,尽快推出这些管理工具。

为此,数人云的团队自创业之初,就跑了几十家企业,其中包括互联网公司,也包括银行、证券等传统企业。“很多企业甚至都没听说过Docker,但我们却需要他们提出用户需求,其中的难度可想而知。”肖德时回忆2015年10月份开始跑客户需求时的场景,“大家都在提企业云或数据中心操作系统,但这个操作系统究竟长什么样,没有人知道。”

在数人云产品研发初期收集客户需求的时候,逐渐把注意力转到了金融企业身上。这是因为一方面金融企业的信息化建设比较全面、成熟,基本上代表了国内甚至是全球IT的最高水平,因此能够对下一代技术提出比较明确和完整的需求;另一方面金融企业本身就是IT驱动,对于新技术的需求是无止境的,很容易接受和尝试新技术;更为重要的是,金融企业对于技术的稳定性要求非常高,比如所有的组件都必须支持容灾,通常能适应金融企业要求的技术也往往能适用于其它企业。

上交所经过一段时间跟数人云的交流和合作,建立了自己的私有容器云。上交所的私有容器云主要解决三个方面问题;资源调度、软件发布以及集群的监控与部署。通过采用Docker技术,上交所想制定标准化的监控平台,所有应用是按同一个方式处理,并把运维监控数据及时反馈给开发,促进软件水平的发展和软件能力的提升。

目前,国内的企业级市场已经渡过了投资虚拟化的阶段,正在渡过投资以OpenStack为代表的IaaS阶段,接下来就是要投资面向应用管理的PaaS阶段,因为只有应用才能为企业带来真正的价值。数人云CEO王璞认为,“当下正值PaaS市场爆发的初期,未来两年该市场将迎来全面爆发,由Docker引爆的PaaS将成为主流。”

最近,高阳金信就把基于大型机研发的核心银行系统IBS(Innovative Banking Suite)成功移植到以Docker和Mesos为核心的数人云操作系统上,完成IBS核心应用的容器化。作为金融解决方案供应商,高阳金信主要客户为国内银行,包括五大国有商业银行及股份制商业银行。

中国企业创未来的三大挑战

中国宽带产业基金创始人田溯宁认为,在云计算这场变革中,中国企业有与世界巨头竞争的机会。在这次云计算与大数据的新变革中,中国与世界的距离最小,在很多领域甚至还有着创新与领先的可能。

Docker恰巧就是这样一个领域。国内外总共也没有几家Docker技术公司,这是一个非常新的技术方向,各家Docker公司都在探索把Docker落地以及实现产品化。2016年3月,美国Docker公司收购了一家名为Conductant的创业团队,三个主要创始人主要从事Mesos的商业化,这与数人云选择的技术方向一致,两家都在创未来的过程中。

“Docker容器是一个新事物。我们跑在前面的最大担心是落地问题,客户可能都不理解什么是容器,所以尽管Docker很先进但是卖不出去。这是最大的挑战。”肖德时认为,对于企业来说,不是一家公司做出先进的技术与产品,就会直接采用,而是需要一个过程。“我们跟客户进行沟通,了解他们的情况,然而改造自己的产品。所以不能跑的太快,要理解客户的诉求。”

肖德时说,一开始的时候作为一家初创公司很着急,因为Docker技术本身并没有难度,而且数人云作为一家技术型公司,在产品研发方面也是过关的,但在产品化过程中需要考虑的是给客户解决了什么问题,必须要抓住需求点。“对于一个小公司来说,我们纠结的地方是需求的功能很多,产品研发没有尽头。在公司僧多粥少的情况下,不可能做一个大盘子,还是要聚焦,这是我们的一个经验。”

第二个经验,肖德时认为是传统企业采用新技术时间周期比较长,而创业公司往往希望短平快,但是事实情况是创业公司需要投入更多的精力、要有耐心。“虽然数人云在做Docker,但企业可能最关心的是基础架构而不是容器技术,企业更关注基础架构下的应用管理,容灾、数据备份、安全等合规性要求如何解决等,这个对我们就是很好的经验。”

此外,技术型创业公司还必须要专注。专注让创业公司更有技术发言权,数人云在开源技术方面的持续投入,成为传统企业选择数人云最重要的原因。“数人云不是把开源软件包装一下就开始卖,而是持续投入。” 数人云首席科学家徐葳即为清华大学交叉信息研究院助理院长,在UC Berkeley获得了博士学位,并曾在Google主持过日志和性能监控方面的工作。

2016年2月,数人云与清华大学交叉信息研究院开放计算项目实验室(OCP实验室)合作,通过10台OCP服务器成功完成了百万并发HTTP请求的节点压力模拟测试,处理每秒百万个用户并发、每秒84万次用户请求,99%请求在780毫秒之内得到了系统响应。数人云在OCP服务器上做百万并发压力测试环境,包括压测工具Tsung、负载均衡器HAProxy、Web服务器NginX等,压测涉及的所有程序封装在数千个Docker容器实例里。

2015年6月,Facebook资助清华大学交叉信息研究院成立中国唯一的一家OCP实验室。OCP是一个有5年历史的开源硬件项目,由Facebook等公司创办,旨在通过开源的方式设计下一代数据中心硬件,分为存储、网络、服务器设计、开放机架、硬件管理、数据中心等项目。

“OCP开源硬件+数人云操作系统,就是下一代数据中心的‘PC兼容机加Windows’组合。”王璞认为。除了在OCP合作外,数人云还与清华大学交叉信息研究院就GPU集群的管理以及将深度学习、机器学习算法容器化后运行在GPU集群等前沿工作展开了合作。

数人云还积极与思科以及VMware等传统IT技术厂商合作。思科容器管理平台Mantl也是基于Docker + Mesos组合,数人云已经与思科在Mantl项目上深入合作。同时,数人云积极参与VMware中国研发中心开源的企业级 Docker 镜像仓库项目,该项目专门解决企业级Docker私有镜像仓库的需求。目前,Harbor 已集成到数人云产品中。

不能跑的太快、必须要有耐心、持续专注在自己的技术领域,这是中国技术型创业公司数人云在创未来过程中最重要的三点体会。

从2016年开始向后的十年,是各国对PaaS层云计算操作系统争夺战的十年,特别是企业云操作系统。正如当年的PC服务器加上Windows/Linux服务器操作系统一样,谁能赢得市场的认可,谁就将占领未来数十年的企业级市场。而今天,这一切才刚刚开始。

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