在当今竞争激烈的环境下，随时变化的业务要求需要灵活、快速地配置IT资源。除了灵活性外，传统的IT环境还需要新资源来支持应用程序的动态工作负载。这是一种可能性很大的情形：同一家企业组织里面的不同业务部门管理各自的计算资源，比如硬件、软件、存储、网络和应用程序，结果形成如同孤岛的计算基础设施。企业数据中心的电力、场地和冷却是如今企业面临的一些重大挑战。在增加了计算容量的硬件上运行的应用程序无法高效地利用传统数据中心的可用资源。除此之外，还需要专业人员维护和管理整个环境。
幸好，计算领域的发展为各种各样的企业组织(包括教育和政府机构)带来了许多机会。就在不久前，考虑到计算、存储和网络等资源的成本或购置不足，使用限定的计算容量来应对意料之外的应用程序流量需求，主要担心的一大问题还是部署和托管应用程序。其他颇具挑战性的任务包括管理这项任务：安装、维护和配置支持相应应用程序的整个架构。过去这几年，对于在传统计算环境下面临这些问题的企业组织来说，云计算无异于是个福音。由于使用云服务提供商提供的按使用付费的成本分摊(charge-back)模式，应用程序的设计、部署、维护和托管已变得更容易、更敏捷、成本更低。许多IT主管正考虑从传统数据中心向云基础设施转变，以降低成本、提高IT环境的敏捷性。
什么是云计算?
据美国标准和技术研究所(NIST)声称，云计算是一种模式，让企业能够根据需要，通过无所不在的网络访问可配置计算资源组成的共享池，比如服务器、网络、存储、应用程序和服务等资源，这些资源可以迅速配置和取消配置，基本上不大需要管理工作或服务与提供商之间的交互。这种云模式支持可用性，包括五个基本特点、三种服务模式和四种部署模式。这四种部署模式就是公共云、私有云、社区云和混合云。
云计算提供了一种敏捷环境、让产品更快上市、无限扩展性和服务。不同的应用对扩展和性能自有不同的要求，具体取决于应用的类型。云环境非常适合这类应用：用户有动态的、竞争的流量需求。然而，当你想使用云来部署各种应用程序时，五大特点、三种服务模式和四种部署模式让情况变得错综复杂。来自第三方服务提供商的公共云服务被认为是意外收获，可是对大企业来说，应用程序安全性、合规遵从以及数据的机密性、完整性和可用性(CIA)非常重要，所以很难说服它们采用公共云。
首先，业务数据是任何企业组织的核心。基于监管约束和风险的所有合规要求都围绕这关键的敏感数据。安全、合规、厂商锁定和互操作性日益严峻，阻碍了公共云的采用。
人们应该问的问题是：“如果公共云服务提供商能高效地提供服务，并实现所有好处，包括成本效益和资源的高效利用，那么为什么企业组织就不能凭借现有的专长、资源方面的投入，以及市面上可帮助企业组织构建完全归自己控制的云环境的私有云产品，同样做到这一点呢?”
向云迁移之旅似乎显然会出现在企业组织拥有更高可信度和控制性的的环境中。实际上，通过建立私有云，然后在本地整合私有云，私有云数据或应用程序驻留在公共云，企业组织在此过程中只要利用现有资源，就能构建起混合云。
私有云是指灵活的专有计算架构，它在防火墙后面为企业组织的各业务部门提供了计算、存储和网络等资源。
私有云果真是云吗?
私有云提供了内部云基础设施，对资源拥有绝对控制权，提高了安全性和隐私性，而且易于符合监管要求。它也需要大笔资金投入和专长来构建私有云环境和维护基础设施。在IT行业，思想领袖及其他专家对私有云持有不同的观点。起初，专家们公开表达了对私有云的观点，表示：企业组织可以像公共云服务提供商一样高效地运行内部云，并不是说内部云就是真正的云。我们不妨从规模经济效应、成本分摊和多租户模式来考虑各个论点。
企业组织也许无法获得云计算的主要好处之一：规模经济效应。公共云环境提供了敏捷性和可扩展性，这正是企业组织在客户群更庞大的这个新时代下求得生存所需要的。然而，如果企业决定采用私有云而不是公共云，可能错失同样的好处。因此，这常常成了讨论重点：私有云并不具有与公共云相似的价值主张(value proposition)。
许多公共云支持者提出的一大问题是关于成本分摊。谁与私有云所有者分摊成本?据公共云支持者声称，如果所有成本由单单一家企业组织来管理，它就不是云。如果计算资源归单单一家企业组织所有，它也不是云。
多租户模式对云计算的价格主张来说是关键。多租户模式和共享资源是云计算环境的两大关键特点;在这种环境下，计算、存储和网络等资源在多个用户之间共享。企业组织在云端部署应用程序、存储数据，为所有用户降低了成本。企业组织将资源管理负担和风险转移给了服务提供商。这就是为什么云计算如此令人兴奋。一个观点是，要是未采用多租户模式，那就不是云，它成了检验是不是云的硬杠杠。那充其量只是提供远程资源的环境，这种环境多年前就存在于许多企业组织。
简而言之，相比公共云，构建私有云的企业组织要花更多的钱，获得的好处比较少，企业需要构建私有云的专长，不过私有云提供了更强的控制性和明显更高的安全性。
私有云已取得了长足发展，在市场上获得了稳固的基础。曾炮轰私有云的公共云提供商如今在提供与私有云平台实现互操作的特性。所以，这是个合理的假设：私有云是真正的云。不过，最好还是仔细考虑一般特性和方面，而不是得出明确的结论。公共云显著改变了对IT部门在性能方面的预期目标，但是在一些行业，任何公共云事务的延迟效应会导致服务级别无法忍受、收入损失等后果。这些问题引起了IT领导的注意。构建自己的云是个战略决策，需要利益相关方认真细致地考虑。当前需要这样：企业组织必须实现自助服务，并且根据需要，为内部业务部门提供基础设施、平台和应用程序。推动企业实施私有云的是速度和敏捷性，而不是降低成本。
现在，不妨回顾一下亚马逊公共云的历史，以便更深入一步地开展讨论。亚马逊是如何开始运营及提供公共云的?这一切都始于想要在传统环境下获得灵活性和敏捷性。出于同样那些原因，如今许多IT部门在构建私有云。
许多公共云提供商已宣布与各私有云提供商建立了联系。现在问题是，为什么大家都接受“私有云”的存在?许多企业组织仍有顾虑，不敢将其知识产权或关键应用程序放到公共云、异地或者企业组织的防火墙外面。他们充分评估市场形势后，认识到如果在私有云领域寻求合作，势必会得益。
据在最近Gartner数据中心大会上的一项民意调查显示，47%的调查对象希望今年能够集中管理本地云和异地云。未来几年会有更多的企业部署私有云，那是由于OpenStack、CloudStack、Eucalyptus、VMware、BMC和惠普不断涌现和日益成熟。然而，私有云并非没有挑战。这项技术需要软硬件方面的前期投入、实施方面的培训以及管理云。
我们不妨仔细看一下私有云的好处、构建模块以及开源私有云提供商，以获得更多的信息。
使用私有云的好处
私有云计算带来了一种使用IT资源的新方法，并引入了自动化、流程变化、管理变化、服务标准化、文化和政策，这些方面不断出现在民意调查中，是比技术本身更棘手的挑战。私有云架构在设计当初就应该着眼于未来使用实施的混合云，随着私有云不断成熟，提供更多的选择以及向公共云服务迁移的潜在路径。以私有云为例，私有云资源将用来代替专用服务器，因而企业会获得下列好处：
- 安全――专门针对企业组织的要求设计的安全和治理功能。
- 监管和合规――根据企业组织的要求和合规需求，控制平台的服务级别。
- 控制――企业组织拥有、运营和控制将服务提供给各个部门和合作伙伴的方式。
- 高效利用资源和更好的资源配置系统――管理资源池方面实现高度自动化，包括从计算能力到存储、分析、流程管理和中间件的各种资源。
考虑到这些好处，为什么大家不选择私有云呢?
私有云的构建模块
各云服务提供商为私有云基础设施虚拟化(虚拟机管理程序，比如ESXi和Xen等)、自助服务、计量或成本分摊以及工作流程自动管理提供了构建模块。大多数私有云提供商还提供了管理平台、安全产品以及最佳实践，让私有云基础设施强大又安全。
私有云的构建模板
私有云的实际应用
通常情况下，实验室自动化、开发测试、性能测试和销售演示等是最适合私有云的使用场合。始终如一、可复制的环境提高了开发环境、测试环境和生产环境之间的一致性。自助服务选项不仅有助于提高工作效率，还避免了许多问题，比如变化的工作负载需求。可扩展性手动管理起来比较复杂。
开源私有云产品供应商
OpenStack：
OpenStack提供了一种开源云计算平台，可构建不同类型的云，比如公共云、私有云和混合云。Rackspace(“云文件”平台)和美国航空航天局(Nebula)在2010年启动了OpenStack。目前，惠普、SUSE Linu、红帽、思科、戴尔、IBM及其他厂商加入了OpenStack项目。现在它是采用Apache许可证来发布的。OpenStack通过一套统一服务，提供基础设施即服务解决方案，每个服务提供了方便这种集成的API。
OpenStack的组件：
- 计算服务配置和管理庞大的虚拟机网络。
- 块存储为来宾虚拟机提供了持久性块存储。
- 对象存储存储和检索文件。
- 网络服务让网络连接能够作为一项服务，并让用户能够创建接口，并将接口连接到网络。
- 仪表板让用户能够与OpenStack服务进行交互，从而启动实例，并设置访问控制。
- 身份服务为OpenStack服务提供了身份验证和授权。
- 映像服务提供了虚拟机映像注册中心。
- 计量/监控服务用于计费、基准测试及统计等用途。
- 编排服务编排多个组合式云应用程序。
CloudStack：
CloudStack是一种开源云计算平台，用来在服务提供商环境下或企业组织环境下，创建、管理或部署基础设施即服务模式。Cloud.com最初在初始阶段开发了CloudStack。Cloud.com最初发布的大部分CloudStack代码采用GNU通用公共许可证版本3(GPLv3)。思杰后来采用GPLv3发布了剩余代码。思杰将CloudStack捐赠给了CloudStack Apache软件基金会。CloudStack 4.2.0于2013年10月1日发布，截至本文截稿时的最新稳定版本是4.7.0。它支持IaaS所需的端到端功能，包括计算、存储、网络、用户管理、用户接口、充分利用REST协议的API和命令行工具。它支持诸多虚拟机管理程序，比如KVM、VMware vSphere、XenServer和更多虚拟化技术。除了自己的API外，CloudStack还实施了亚马逊EC2API、亚马逊S3 API和vCloud API。CloudStack的安装包括两部分：1)管理服务器管理云基础设施，2)云基础设施本身。
CloudStack
就CloudStack而言，区域(zone)通常对应于数据中心。一个数据中心可能有多个区域。pod在区域里面加以封装。每个区域可以控制一个或多个pod。区域可以专用，也可以公用。
CloudStack pod代表一个机架，包括一个或多个主机集群以及一个或多个主存储服务器。同一个pod中的主机出现在同一个子网中。主机是提供处理器、存储、内存和网络等计算资源来运行虚拟机的计算机。CloudStack与管理机管理程序无关。可以使用多个能够支持虚拟机管理程序的服务器，比如能够支持Linux KVM的服务器、思杰XenServer服务器或ESXi服务器。
每个主机都有虚拟机管理程序来管理虚拟机。集群是一个或多个主机以及一个或多个主存储服务器组成的集合。可以将它看成是一组XenServer服务器或一组KVM服务器。主存储与集群配合，负责为在这一个集群中的主机上运行的虚拟机存储磁盘卷。二级存储由区域中的所有pod共享，负责存储ISO映像、模板和磁盘卷快照。
Eucalyptus：
Eucalyptus有两种不同的版本：1)开源，2)商业专用IaaS服务提供商。Eucalyptus的全称是“将你的程序连接到实用系统的弹性计算架构”。集群控制器负责管理节点控制器组成的集合。它可访问公共网络和专用网络。它还控制虚拟机的执行，管理虚拟机网络。每个Eucalyptus云会有多个集群控制器;对每个Eucalyptus云而言，每个集群控制器会有一个或多个节点控制器。集群控制着控制虚拟机的活动，比如启动实例、检查和终止实例以及清理实例。云控制器管理基于Eucalyptus的私有云环境中的虚拟化资源。每个Eucalyptus云会有单一的云控制器。
Eucalyptus
Eucalyptus的特性：
- 支持Linux和Windows虚拟机(VM)。
- 支持安全组和弹性IP地址。
- 用户及用户组管理和会计报告。
- 可配置的服务级别协议(SLA)和调度策略。
- 与亚马逊网络服务(AWS)API兼容。
- 支持通过源代码或DEB和RPM软件包进行安装和部署。
一家领先的运动服公司使用Eucalyptus作为其云计算项目的基础，支持与营销活动有关的弹性动态需求。基于Eucalyptus的私有云环境已帮助这家公司使用安全的本地IT环境，提供更快的产品上市时间、敏捷性、高可用性、高扩展性以及弹性的Web应用程序。借助Eucalyptus云，该公司得以为全球各地的客户提供快速、高度可用的电子商务体验。它使用按需增加及减少资源的方法，有效地管理变化的需求。应用程序的一键式部署，在安全、可靠、高度可用的本地基础设施上迅速配置和取消配置计算及存储资源，这对在线营销活动管理来说极其有用。
表1：OpenStack vs CloudStack vs Eucalyptus
表1
OpenNebula：
Ignacio M. Llorente和Ruben S. Montero在2005年发起了OpenNebula这个研究项目，现在它采用Apache许可证。它是用C、C ++、Java、Ruby、外壳脚本、yacc和lex编写的。它是个开源项目，用来构建和管理虚拟化的企业数据中心和IaaS云。它强调核心价值观，比如开放、卓越、合作和创新。OpenNebula管理用来构建IaaS(基础设施即服务)私有云、公共云和混合云的虚拟基础设施。它负责编排存储、网络、虚拟化、监控和安全等服务。
OpenNebula借助面向AWS的连接器，对混合云计算提供支持。它为云用户提供了AWS EC2、EBS API和自助式门户网站。设备市场(Appliance Marketplace)里面有一堆随时可以在OpenNebula环境中运行的虚拟设备。它提供了功能强大的命令行接口(CLI)，类似典型的UNIX命令应用程序。OpenNebula遵循模块化、可扩展的架构，因此很容易与第三方工具实现整合。客户可以获得社区的尽力支持和直接来自开发人员的基于SLA的商业支持。OpenNebula有助于建立为提供基础设施服务而定制的敏捷、弹性、多租户模式的环境。
公有云vs私有云
在下列场景下，推荐使用私有云而不是公共云：
- 严格的安全管理和法规遵从要求需要严格的安全控制，并需要全面了解IT基础设施是如何加以管理的。这可以防止应用程序和数据转移到外部云。
- 高性能要求需要构建云，并通过专用高速网络来访问。
- 需要全面灵活性，并需要控制如何运营云，以便基于云，实现业务创新和未来增长。
- 合并和规范企业组织的软硬件资源，为业务用户构建一个共享、自动化的服务平台，并对他们使用的资源计费。
表2：公共云vs私有云
表2
结束语
与私有云形成对比的是公共云计算环境：只要客户愿意付费，谁都可以访问资源。还有介于这两种云之间的变种，比如社区云计算、虚拟私有云计算和混合云计算。私有云让企业组织有机会获得这个好处：通过自动化、灵活性和成本等方面的好处，提高管理资源的简易性，并且通过更大的控制、更多的选择、更高的效率和服务质量，最重要的是，更高的业务敏捷性，提供了让企业在市场更有竞争力的一种环境。私有云特别适合所在行业受严格管制的企业组织，比如医疗机构、金融公司、银行，或已经在现有数据中心基础设施(包括虚拟化和服务器整合)上投入巨额资金的那些企业组织。
企业的兴趣已经很高，在Gartner的调查中大约75%的受访者表示，他们计划采用私有云计算战略。随着私有云从战略进入到试点和生产部署阶段，这个趋势在成熟度曲线(Hype Cycle)上会快速移动。据Gartner的研究显示，到2015年，大部分私有云计算服务会得到长足发展，开始在混合模式下充分利用公共云服务。
原文链接：http://www.yuntoutiao.com/yun/iaas/5025.html
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