1.前言
Mirantis 公司在2014年9月14日宣布收購 TCPCloud，然后宣布在2017年第一季度會推出全新的私有雲產品。從那時候開始，我就一直滿懷期待。終於，今年4月19日，Mirantis 宣布推出全新的 MCP 1.0。本文根據公開的文檔，試着對該產品做些分析和總結，並且展望一下其未來。因為只是看文檔和視頻，並沒有進行實際部署和操作，因此，可能有一些錯誤。本文會持續進行更新。
2. MCP 1.0 概況
2.1 MCP 1.0 的組成
MCP 1.0 主要包括三大部分：
- DriveTrain：即部署和變更系統，用於整個平台的部署（Day 1）和部署后的變更（Day 2）。
- 雲系統：包括支持物理機和虛機的 OpenStack，支持容器的 Kubernetes，分布式塊和對象存儲 Ceph，面向 OpenStack 集群的SDN OpenContrail，面向 Kubernetes 的 SDN Calico。
- StackLight：即日志、監控和告警系統，為雲平台提供運維支持。
2.2 設計出發點
Mirantis 設計 MCP 1.0 的出發點包括但不限於：
- 基礎架構的消費模式是由公有雲定義的，它的主要特征包括 API 驅動（API driven）、持續交付（continuously delivered）和托管模式（managed）。因此，MCP 1.0 就由之前的以安裝為中心的架構（installer-centric architecture）變為以運維為中心的架構（operations-centric architecture）。
- 面向各種工作負載的統一雲平台，包括為遷移到雲上的傳統應用（cloud hosted）提供虛機和裸機；為已經為雲做過優化的應用（cloud optimized）提供虛機；為雲原生應用（cloud native）提供虛機和容器。
- 變更不再以6到12個月為周期，而是以周為周期進行小迭代（minor increments）而持續發生。
3. MCP 1.0 具體
下面具體分析 MCP 1.0 中的具體組件。
3.1 DriveTrain
3.1.1 概況
（1）理念：Infrasture-as-code 基礎架構即代碼，將基礎架構代碼化。
（2）目標：支持 Day 1 定制化安裝和 Day 2 部署后配置，包括功能和架構變更。
（3）方法：采用 CI/CD 工具和流程，實現 DevOps 模式。
（4）支持：當前支持 OpenStack 集群和 Kubernets 集群，將來會增加更多集群支持。
（5）界面：DriveTrain 的界面集成在 DevOps 界面中。
3.1.2 組件
DriveTrain 是 DevOps 形式的雲平台部署和配置系統。它主要包括以下生命周期管理工具：
- SaltStack + Reclass：SlatStack 類似Puppet 和 Chef，提供配置管理和 MCP 集群的部署和變更；Reclass 結合 SaltStack 使用。
- Gerrit：提供 Git 庫和代碼檢視管理系統，保存源代碼、SaltStack 程序（formulas）、Reclass 模型（models）。
- Jenkins：job 自動化工具。它檢測提交到 Gerrit 的針對 MCP 集群配置的變化，然后通過執行一系列 jobs，將相應的 SaltStack 程序和Reclass 模型應用到 MCP 集群。
- MCP Registry：保存 MCP 集群所需的軟件庫，比如 Docker 鏡像、Debian 包等。
3.1.3 部署
要部署DriveTrain，至少需要3個虛機。它的組件運行在由 Docker Swarm 管理的容器之中。
- 使用三節點 Docker Swarm 部署模式，每個 DriveTrain 組件運行在 Docker Swarm 容器中，確保提供高可用的服務。（mysql 如何運行在容器中，沒有具體說明）
- 使用 GlusterFS 共享文件系統作為共享存儲
- 使用 Keepalived 對各個 service 提供 HA VIP
- 使用 nginx 提供公網訪問能力
3.1.4 CI/CD 流程
- 當運維人員要進行 MCP 部署或者變更時，他首先在 Gerrit 中提交 SaltStack 程序 或者 Reclass 模型的代碼檢視申請。
- 代碼檢視結束后，根據配置的不同（有沒有staging環境），觸發Jenkins 相應的變更 job。
- Jenkins job 從 Jenkins 中獲取SaltStack 程序 或者 Reclass 模型的代碼，以及從 MCP 庫中獲取二進制文件。
- SaltStack 將更改應用到 MCP 集群
3.1.5 簡單分析
與Mirantis之前的 Fuel 做比較，
- Fuel 使用 Puppet 來做配置管理，現在改為使用 SlatStack，應該是吸收了 TCPCloud 的成果。在 Github 上有看到有大量的 TCPCloud 寫的 Slat 程序，比如 https://github.com/tcpcloud。
- Fuel 主要是在 Day 1 部署，而 DriveTrain 則 Day 1 部署和 Day 2 變更並重。當然，現在的 Day 2 變更主要還只是做一些小的變更，比如安全補丁之類的。但是，長期看，兩者都是必須的。
- 客戶有了 DriveTrain 並接受了培訓之后，就可以自動地進行變更了，這為 Mirantis 推行新的 build-operate-transfer 交付模式提供了產品基礎。
3.2 MCP 集群
MCP 1.0 支持 OpenStack 集群和 Kubernetes 集群。
3.2.1 OpenStack 集群
一個部署實例：
MCP OpenStack 集群的特點：
- 采用 DriveTrain 進行部署和變更
- 使用 StackLight 作為 LMA（Logging, Metering, Alerting） 系統
- 每個組件使用多個分布在不同物理服務器上的虛機來實現高可用
- SDN 支持 OpenContrail 或者 Neutron OVS，前者是推薦配置
- 推薦采用 Ceph 做塊和對象存儲。
- 支持多種 OpenStack 服務，支持物理機和虛機：
3.2.2 Kubernetes 集群
MCP 1.0 支持單獨部署一個 K8S 集群，也支持在 OpenStack 集群旁邊部署一個 K8S 集群。一個部署示例如下：
特點：
- K8S 集群和 OpenStack 集群目前沒有關聯。
- 采用 Calico 作為SDN。使用 OpenContrail 處於 technical preview 狀態，也就是測試可用，但生產別用。
- 采用 Ceph 提供卷。
- 采用 DriveTrain 進行集群部署和變更。
- 典型地，K8S 集群會部署在裸金屬服務器上。MCP 采用基於 Ironic 的 MaaS 組件來准備物理環境。
3.2.3 簡單分析
- MCP 中的 OpenStack 和 K8S 集群目前是獨立的，兩者之間沒有關聯
- OpenStack 和 K8S 集群使用同一的部署和配置工具 DriveTrain，以及 LMA 工具 StackLight。
- Mirantis 強調 100% 開源。
3.3 StackLight
MCP StackLight 是 Mirantis 的日志（收集、分析、可視化）、監控（包括設備，服務，和租戶資源等）和告警系統。
3.3.1 功能匯總
3.3.2 總體架構
3.3.2 日志（logging）
（1）日志收集目標包括：
（2）特點
- 采用 Heka 作為日志收集器。它被安裝在MCP集群的每個節點上，負責收集這些節點上的日志。
- 采用 ElasticSearch 作為日志存儲
- 使用 Kabana 作可視化
3.3.3 監控 （Metering）
特點：
- 包括雲物理環境監控和租戶環境監控。
- 租戶資源監控基於 Ceilometer。它將監控指標數據保存在 InfluxDB 中，將資源數據保存在 Elasticsearch 中。
- 采用 InfluxDB 時間序列數據庫保存監控數據
- 采用 Grafana 作為可視化
3.3.4 告警（Altering）
特點：
- 采用 Sensu 和 Uchiwa，支持集群
- 支持通過標准協議將告警導向第三方系統
3.4 DevOps Portal
MCP 1.0 還提供了處於技術預覽狀態的 DevOps 界面。它是 MCP 管理員的主要入口。它的主要內容有：
- 通過各種圖標和狀態等展示雲環境的各種信息
- 提供鏈接到其它工具的鏈接，包括 Grafana，Kibana 和 Rundeck等。
3.4.1 架構
3.4.2 Cloud Intelligence Service （CIS，雲智能服務）
CIS 包括一系列用於收集系統信息的收集器（collectors），包括 OpenStack 集群和MaaS 等等。CIS 保存這些信息，跟蹤它們的變化，並進行分類。CIS 會查詢各種服務的API，並且連接到特定的數據庫去加速數據收集。盡管 CIS 的搜索功能很強大，但是它不能修改任何資源。
Runbooks 每隔5分鍾會運行這些收集器去收集各種信息，並保存到 ElasticSearch 中。
3.4.3 Cloud Health Service 服務（CHS，雲狀態服務）
CHS 也包括一組收集器，它們通過各種資源的通知來提供雲的狀態概要，包括網絡、存儲、計算節點等。這些結果會被展示在 DevOps 界面中。
Runbook 會執行 FCI，API 測試，並將數據保存在 LMA 中。DevOps 界面查詢 LMA，創建雲狀態的各種圖表。雲管理員監控這些圖表。
3.4.4 Runbook 后端和UI
Runbooks Auotmation 是一個自動化服務。用戶可以在其UI中創建工作流任務，這些任務會被定時或者周期性執行。其它 OSS 組件會使用 Runbooks 服務來自動化執行這些任務，比如創建備份、監控數據查詢、生成報表、雲維護等等。Runbooks 是有 Rundeck 工具提供的，它使得用戶可以方便地添加 Rundeck 任務，並將它們嵌入工作流。 Jenkins 和 SaltStack 主要用於部署和生命周期管理，Rundeck 則會幫助用戶執行每天的運維和維護任務。
3.4.5 Capacity Management Serice （CMS， 容量管理服務）
CMS 服務利用LMA 和 CIS 產生的數據，提供多個界面來顯示雲中的資源使用情況。它的內容包括：
- 按照可用區（AZ）分組的計算節點的 CPU 和內存利用率
- 在用內存容量
- 在用存儲容量
- 計算節點總數
它的部分界面會集成到Horizon 中：
3.5 多集群支持
3.5.1 DriveTrain 能支持多集群
一套包含 SlatStack 和 Reclass 的 DriveTrain 環境能支持多集群的配置：
- 一個 Service class 定義MCP 集群中的一個組件（component），比如 RabbitMQ，MySql 等。Service class 定義為 SlatStack 程序。
- 一個 System class 定義 MCP 集群中的一個節點（node），比如控制節點和計算節點，以及部署在節點上的 service。
- 一個 Cluster class 定義一個 MCP 集群，比如一個 demo OpenStack 集群，一個生產 K8S 集群等。一個 cluster class 組合多個 system classes。
通過 DriveTrain 的 CI/CD 流程，管理員就可以定義、部署、維護多個 MCP 雲環境。
3.5.2 StackLight 能支持多集群
4. 總結和展望
4.1 總結
根據上面的信息，對 Mirantis MCP 1.0 做個簡單的總結：
- 產品化思路非常直接：將合適用戶工作負載的雲環境（當前是OpenStack環境和K8S環境）通過好用的部署和變更工具（DriveTrain）和 LMA 系統（StackLight）提供給用戶，使得這個產品既能解決業務需要，又好用。
- OpenStack 地位確定：由神化（無所不能）回到人間（支持物理機和虛機），在整個 Mirantis 私有雲產品中的分量由之前的 100% 下降到當前的 60%，將來應該會進一步下降。
- OpenStack 功能得到聚焦：MCP 1.0 使用 Salt 而不是 OpenStack 自帶的 Magnum 項目來編排 K8S 集群，顯示出 Mirantis 有將 OpenStack 功能收縮到核心組件的趨勢，這應該和 Mirantis 減少 OpenStack 研發人員同時TCPCloud 團隊有非常強大的 SaltStack 能力有一定關系。
- K8S 地位清晰：即定位在 CAAS 平台。它既不能取代OpenStack，也不是 PAAS，而是在其該在的 CAAS 位置。
- 強調 Day 2 （部署后運維），推行 CI/CD 模式的自動化運維平台。
- 強調 LMA （日志-監控-告警），並強調事前分析告警。
4.2 展望
如本文標題，MCP 1.0 只是 Mirantis 新私有雲產品的第一個版本，還處於 OpenStack 和 K8S 整合的第一步。不負責任地預測，將來 MCP 會：
（1）通過 OpenContrail 將 K8S 和 OpenStack 做進一步的整合，打通 物理機-虛機-容器 的網絡。這方面之前 TCPCloud 已經有了很多的嘗試，相信將來會進一步利用起來。
這是 TCPCloud 之前放的一篇文章：
這是 Mirantis 在今年波士頓OpenStack 峰會上的展示，它將大數據不同的組件作為不同的工作負載運行在不同的環境中，在使用 OpenContrail 作為統一的 SDN：
（2）進一步拓寬雲產品棧，OpenStack 的分量會進一步下降，也許會到 30% 左右。
通過 DriveTrain 和 StackLight 支持更多的雲產品，比如大數據、AI 等雲技術棧。相信 Mirantis 也不會限於 OpenStack 和 K8S，而是會選擇更多的開源雲產品。我們也許會看到 Mirantis 參與到更多的開源雲項目中。
（3）用戶體驗（UI）的進一步優化，包括 DriveTrain UI， StackLight UI，DevOps 界面等的增強，以及多個界面之間的整合。
（4）DriveTrain 功能的進一步豐富。當前它更多的只能支持 Day 1 部署，將來會在 Day 2 部署后變更方面做增強，使它真正成為 DevOps 樣式的完整的系統。
參考鏈接