現(xiàn)在國內(nèi)外都不乏大規(guī)模采用OpenStack構(gòu)建企業(yè)私有云的用戶，例如Best Buy, BMW, EBay, 和Walmart，盡管Forrester仍對OpenStack在企業(yè)中的應(yīng)用前景持懷疑態(tài)度。今天我們來學(xué)習(xí)一下PayPal是怎么做的，它擁有目前業(yè)界***OS私有云(10+可用區(qū)、40萬個(gè)Core、82000臺(tái)虛擬機(jī))。

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首先來看看PayPal做這件事的背景。eBay作為老牌的電子商務(wù)公司，曾經(jīng)和AOL、 Yahoo一樣是全球訪問量***的網(wǎng)站，但是最近幾年eBay發(fā)展緩慢，沒有抓住電商市場的迅速崛起的大好時(shí)機(jī)、被亞馬遜等后起之秀搶去了很大份額，龍頭地位不復(fù)存在。今年早些時(shí)候，為了不讓eBay繼續(xù)拖累PayPal的發(fā)展，股東們決定將PayPal分拆出來。

PayPal的IT部門任務(wù)艱巨，他們一方面要盡快把IT系統(tǒng)從eBay分離出來，另一方面還要準(zhǔn)備應(yīng)對假期消費(fèi)高峰對系統(tǒng)造成的壓力，留給他們的只有7個(gè)多月的時(shí)間(準(zhǔn)確地說，用6個(gè)月時(shí)間構(gòu)建新的IT環(huán)境，再用10周時(shí)間將業(yè)務(wù)從原有的IT環(huán)境中遷移過來)。

一、構(gòu)建篇

在構(gòu)建方面，PayPal的工程師最關(guān)心擴(kuò)展性和可用性，具體涉及以下幾個(gè)方面：

1. 首先是可用性，基于Nova的Cell來實(shí)現(xiàn)IT服務(wù)的可用性。
2. 其次是棄用那些過時(shí)的工具，以負(fù)載均衡為例，eBay和PayPal花了幾年時(shí)間試圖自己開發(fā)工具以實(shí)現(xiàn)LBaaS，最終還是決定改用社區(qū)的功能組件，因?yàn)樯鐓^(qū)的組件更開放，合作伙伴更容易在上面開發(fā)插件。
3. 在線升級(jí)和測試 這一功能對于平臺(tái)的健壯性和擴(kuò)展性尤為重要，能夠在線升級(jí)，才能跟上社區(qū)發(fā)展的腳步。
4. 實(shí)時(shí)容量擴(kuò)展 PayPal的目標(biāo)是新機(jī)架到貨之后，只需要1-2天就可以完成部署并上線應(yīng)用。

二、遷移篇

相對于構(gòu)建一個(gè)新的系統(tǒng)，將應(yīng)用和數(shù)據(jù)遷移到新的架構(gòu)則更具挑戰(zhàn)，我們來看看這次遷移任務(wù)的細(xì)節(jié)和面對的挑戰(zhàn)：

1. 有限的工作人員;
2. 超過8000臺(tái)機(jī)器;
3. 2PB的公共數(shù)據(jù)，以及大量存儲(chǔ)于虛擬機(jī)內(nèi)的本地?cái)?shù)據(jù);
4. 上述應(yīng)用和數(shù)據(jù)位于3個(gè)不同的地點(diǎn);
5. 通過遷移將可用性技術(shù)從Nova Availability Zone變更為Nova Cell Service以實(shí)現(xiàn)更好的可用性和擴(kuò)展性;
6. 變更防火墻配置，制定訪問規(guī)則;
7. 檢驗(yàn)并解決新硬件的兼容性問題，確保新系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

下面是PayPal通過這一次遷移總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)：

1. 基礎(chǔ)架構(gòu)的可見性對保持配置一致性非常重要 如果你沒有一個(gè)關(guān)于基礎(chǔ)架構(gòu)的完整視圖，那將是致命的。比如你在部署應(yīng)用的過程中如果有虛擬機(jī)宕機(jī)了，等它重新恢復(fù)工作時(shí)，上面的應(yīng)用和配置將是不正確的。
2. 不要指望所有的應(yīng)用和開發(fā)工作都能遷移到新的環(huán)境 必然會(huì)有無法遷移的部分，在云計(jì)算時(shí)代，少幾個(gè)虛擬機(jī)應(yīng)該不是什么大問題。
3. 不要一開始就使用自動(dòng)化配置工具 PayPal先用手工的方式完成5%-10%的配置工作，在確定一定正常之后才引入自動(dòng)化的方法完成后緒的工作。
4. 遷移API服務(wù)的時(shí)候要萬分小心 很多自動(dòng)化操作基于這些API完成，因此你不能隨便停止這些API服務(wù)，選擇關(guān)鍵操作的執(zhí)行間隙來遷移服務(wù)，并且不要指望在一個(gè)時(shí)間窗口內(nèi)遷移所有API服務(wù)。
5. 要清楚你遷移的是什么 不要為了節(jié)省時(shí)間而停止你的生產(chǎn)API或?qū)嵗奶揑P，那樣會(huì)增加風(fēng)險(xiǎn)。
6. 切記，如果遇到問題，你不一定可以回滾配置。

補(bǔ)充說明一下這個(gè)Cell，它是用來替代原來的Zone以更好地解決OpenStack的擴(kuò)展性問題，這部分內(nèi)容OS借鑒了AWS的做法。一個(gè)OS云首先分為多個(gè)Region，不同的Region通常需要不同的地域，多個(gè)Region之間只有 KeyStone和Horizon服務(wù)是共享的，因此Region可以用來實(shí)現(xiàn)隔離和優(yōu)化訪問。Region的下一級(jí)就是Cell，每個(gè)Cell都有一套獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫和消息隊(duì)列服務(wù)，另外Cell是樹形結(jié)構(gòu)，只有樹根Cell有Nova-API服務(wù)，因此也被稱為API-Cell。其它的子Cell都共享這個(gè)Nova-API服務(wù)，而Nova的其它服務(wù)則分布于每一個(gè)Cell，子Cell也稱計(jì)算Cell。

PayPal提到Cell這個(gè)組件目前功能還不完整，在數(shù)據(jù)同步方面還有一些不足，但是因?yàn)閿U(kuò)展性和可用性需要，PayPal必須用Cell來代替原有的Zone。

三、工具篇

PayPal使用了一些開源工具：

1. Graphite用于繪圖
2. Puppet和Salt用于配置管理
3. Zabbix用于監(jiān)視
4. Cobbler用于裸機(jī)部署

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另外PayPal自己開發(fā)了一個(gè)名為Flyway的遷移工具，用于從eBay云向PayPal云遷移幾千臺(tái)虛擬機(jī)和相關(guān)資源。它負(fù)責(zé)完成下述資源的遷移工作：

1. Nova虛擬機(jī)
2. 用戶、租戶、角色、密鑰對和限額
3. 鏡像和快照
4. Cinder卷和數(shù)據(jù)
5. Trove數(shù)據(jù)庫實(shí)例
6. LBaaS VIP實(shí)例和證書

PayPal計(jì)劃將這一工具開源到GitHub。此外，PayPal還開發(fā)了其它一些遷移輔助工具：

1. Stackwatch/Stackmetrics用于健康檢查和度量
2. Reparo用于服務(wù)器修復(fù)和置備，也負(fù)責(zé)硬件監(jiān)測和補(bǔ)丁管理
3. Cloudinfo用于云的可見性，將各種視圖和相關(guān)數(shù)據(jù)匯總到一起，也提供Metric視圖。
4. CloudMinion用于資源回收 通過掃描網(wǎng)絡(luò)流量發(fā)現(xiàn)閑置虛擬機(jī)，管理過期時(shí)間，發(fā)送告警，自動(dòng)回收資源并提供報(bào)告。
5. CMS 用做中央配置數(shù)據(jù)庫，集中存儲(chǔ)和管理物理和虛擬組件，基礎(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用等所有資源的信息，并可以呈現(xiàn)這些資源之間的關(guān)系。

四、未來篇

1. 采用Masterless Puppet構(gòu)建更具擴(kuò)展性和可用性的配置管理方案，消除單一故障點(diǎn)。
2. Infra AZ項(xiàng)目：通過OpenStack來部署OpenStack，開發(fā)更好的控制平面，提高容量擴(kuò)展速度，實(shí)現(xiàn)一鍵擴(kuò)容。
3. 從H版直接升級(jí)到Kilo版，數(shù)據(jù)平面不能停，控制平臺(tái)只有幾個(gè)小時(shí)的窗口，部分網(wǎng)絡(luò)需要從Nova-Network升級(jí)到Neutron。

五、西蒙亂談

1. 采用開源技術(shù)要跟對主流，社區(qū)是靠一個(gè)龐大的群體來支持的，你對社區(qū)產(chǎn)品的增強(qiáng)只能是錦上添花，如果那塊繡布爛掉了，你的手藝再好也是白搭。
2. OpenStack成長很快，正在不斷完善，可堪大用，但因?yàn)樗亩ㄎ恢皇且粋€(gè)框架，需要與大量的相關(guān)組件進(jìn)行集成才能落地，因此采用社區(qū)版本自主開發(fā)云平臺(tái)并不容易，你需要組建一個(gè)與社區(qū)聯(lián)系緊密的專家團(tuán)隊(duì)。
3. OS在監(jiān)控和運(yùn)維管理方面相對薄弱，還有很多不足，PayPal在這方面花的功夫最多，如果不能很好地解決這一問題，就不要大規(guī)模采用OS，否則你會(huì)把自己拖死。
4. 網(wǎng)絡(luò)也是OpenStack短板之一，PayPal采用Neutron加上NSX來滿足業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的需求。

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