如何基于國產(chǎn)CPU的云平臺構(gòu)建容器管理平臺？（上篇）

作者：ZStack 2018-07-16 22:13:54

云計算 筆者由于一個偶然的機(jī)會，接觸到了國產(chǎn)的芯片廠商和云計算廠商，并得知他們已經(jīng)實現(xiàn)了全國產(chǎn)化的云計算平臺，筆者也親自動手體驗了安裝部署該云計算平臺，并在其之上安裝部署了容器平臺，以下是筆者的分享。

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 隨著“中興事件”不斷升級，引起了國人對國產(chǎn)自主可控技術(shù)的高度關(guān)注;本人作為所在單位的運維工程師，也希望能找到一個穩(wěn)定、能兼容國產(chǎn)CPU的一整套架構(gòu)方案，來構(gòu)建IaaS平臺和PaaS平臺，滿足單位對安全自主可控的需求。要基于全國產(chǎn)方式解決公司業(yè)務(wù)需求至少要在軟硬件層面滿足，而國內(nèi)基本都是基于x86解決方案，想找到滿足需求的國產(chǎn)化解決方案還是非常困難的事情。但筆者由于一個偶然的機(jī)會，接觸到了國產(chǎn)的芯片廠商和云計算廠商，并得知他們已經(jīng)實現(xiàn)了全國產(chǎn)化的云計算平臺，筆者也親自動手體驗了安裝部署該云計算平臺，并在其之上安裝部署了容器平臺，以下是筆者的分享。

***節(jié) 基于國產(chǎn)CPU的服務(wù)器

縱觀國內(nèi)能用于商用國產(chǎn)CPU服務(wù)器也沒幾家真實能用的;有的是基于3B1500國產(chǎn)商用28納米8核處理***主頻達(dá)1.5GHz;通過多方查閱相關(guān)資料目前性能無法滿足云平臺需求，而且還不支持虛擬化。

一個偶然機(jī)會參加2018年貴州大數(shù)據(jù)博覽會，參會過程中發(fā)現(xiàn)一個有意思的事情，就是在阿里云展臺看到國產(chǎn)云平臺+國產(chǎn)芯片宣傳字樣。

于是上前跟現(xiàn)場的工作人員進(jìn)行簡單的溝通，了解到國產(chǎn)CPU是由華芯通設(shè)計開發(fā)，這顆芯片內(nèi)置48顆物理核心，單核心2.6GHz，64Bit、支持虛擬化!沒想到這顆CPU居然支持虛擬化，看來距離我的想法又進(jìn)一步，起碼已經(jīng)有硬件可以實現(xiàn)了。還了解到目前已經(jīng)有國產(chǎn)云平臺具備商用環(huán)境;名字叫ZStack for Alibaba Cloud，據(jù)工作人員介紹目前已有業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行在基于華芯通CPU的云平臺上，云平臺就是ZStack。熱心的工作人員帶我去華芯通的專柜進(jìn)行詳細(xì)參觀。

看到實物那一刻，我發(fā)現(xiàn)這個跟x86架構(gòu)的服務(wù)器區(qū)別并不大，之前一直以為它是一個類似路由器這樣的小盒子。沒想到ARM服務(wù)器工藝已和x86服務(wù)器自造工藝無太大差別。

第二節(jié) 國產(chǎn)云平臺

ZStack作為國內(nèi)為數(shù)不多的自研云平臺，根據(jù)官網(wǎng)信息已發(fā)布基于國產(chǎn)CPU架構(gòu)的版本，那么完全可以實現(xiàn)基于國產(chǎn)CPU架構(gòu)來構(gòu)建國產(chǎn)云平臺。

ZStack架構(gòu)：

這架構(gòu)圖摘自他們的產(chǎn)品白皮書，從架構(gòu)上看整個邏輯還是比較清晰，各組件依賴度并不高，不會因為管理控制節(jié)點故障而影響業(yè)務(wù)系統(tǒng)。經(jīng)過仔細(xì)研究ZStack架構(gòu)發(fā)現(xiàn)以下特點：

全異步架構(gòu)：異步消息、異步方法、異步HTTP調(diào)用

無狀態(tài)服務(wù)：單次請求不依賴其他請求

無鎖架構(gòu)：一致性哈希算法。

進(jìn)程內(nèi)微服務(wù)：微服務(wù)解耦。

再看看ZStack的功能架構(gòu)圖：

從圖里可以發(fā)現(xiàn)，服務(wù)之間的交互統(tǒng)一走消息隊列，整個拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不再緊密，實現(xiàn)星狀的架構(gòu)，各服務(wù)之間只有消息的交互，服務(wù)之間基本獨立，添加或者刪除某個服務(wù)不會影響整個架構(gòu)(只會失去某些功能)。

回到文章的主題上，了解到以上信息后，我們決定使用華芯通CPU+ZStack國產(chǎn)化云平臺來實現(xiàn)容器平臺管理方案敲定后，接下來就是走借測流程。

通過之前展會聯(lián)系的華芯通負(fù)責(zé)人幫忙，在等了2、3個星期之后，機(jī)器寄到了單位。

上圖是他們的工程機(jī)，但做工已經(jīng)非常精細(xì)，完全不輸給主流大廠的X86服務(wù)器。接下來先部署云平臺，之前提到的ZStack是國產(chǎn)化云計算平臺的先行者，核心引擎也是完全開源的，筆者通過ZStack的官方網(wǎng)站,下載了他們的iso系統(tǒng)，并根據(jù)用戶手冊的圖文教程做了燒錄，不得不說，整個文檔做的非常清晰，很快就完成了準(zhǔn)備工作，下面就按照文檔進(jìn)入安裝過程。

3、安裝云平臺

3.1啟動ARM服務(wù)器，從U盤啟動

通過Console連接看到如下一些信息，這是ARM服務(wù)器在進(jìn)行自檢。

直到出現(xiàn)以下信息：

按Delete或者ESC建進(jìn)入BIOS設(shè)置。

3.2 ARM服務(wù)器BIOS基本設(shè)置

3.2.1修改時間

3.2.2快速選擇引導(dǎo)設(shè)備

選擇引導(dǎo)設(shè)備后按回車鍵，快速引導(dǎo)。

3.2.3使用基于VNC方式安裝ZStack

當(dāng)選擇引導(dǎo)設(shè)備后，將進(jìn)入啟動項選擇界面，如下圖所示：

選擇using VNC模式進(jìn)行引導(dǎo)啟動;

選擇usingVNC模式引導(dǎo)啟動，即可實現(xiàn)通過VNC圖形模式進(jìn)行安裝;

表示啟動VNC服務(wù)，并自動從DHCP工具獲取IP地址同時自動分配默認(rèn)VNC端口5901;當(dāng)出現(xiàn)這個界面即可使用VNC viewer客戶端進(jìn)行連接。

3.2.4安裝設(shè)置

A. 選擇安裝模式

目前ZStack For ARM有3種安裝模式分別對應(yīng)為：

?企業(yè)版管理節(jié)點模式

? 計算節(jié)點模式

? 專家模式

可根據(jù)實施規(guī)劃進(jìn)行選擇部署,選擇建議：

? 如果在實施方案中將管理節(jié)點獨立,則***次安裝時應(yīng)選擇管理節(jié)點模式;

? 如果用承載云主機(jī),則安裝模式為計算節(jié)點;

根據(jù)實際情況選擇好對應(yīng)的安裝模式，然后點擊Done按鈕;

B. 配置磁盤分區(qū)：

? 選擇磁盤：

選擇用于安裝ZStack的系統(tǒng)盤。

? 配置分區(qū)

? 自動分區(qū)。

下面就分區(qū)模式進(jìn)行說明：

分區(qū)模式有UEFI 模式和Legacy模式兩種，應(yīng)與BIOS設(shè)置的引導(dǎo)模式一致。

? UEFI 模式

/boot：創(chuàng)建分區(qū) 1GB

/boot/efi：創(chuàng)建分區(qū) 500MB

swap(交換分區(qū))：創(chuàng)建分區(qū) 32GB

/(根分區(qū))：配置剩下容量

? 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置：

選擇需要修改的網(wǎng)卡，點擊Configure按鈕進(jìn)行配置;

設(shè)置密碼并開始安裝：

各模式安裝部署步驟都大同小異，官網(wǎng)可以直接下載用戶手冊。安裝完后的Web UI，非常簡潔大方，整個安裝過程超級簡單，以前一直都是使用OpenStack的，而這回使用ZStack 不到30分鐘部署成功，1個小時內(nèi)3個節(jié)點全部部署成功，還順帶初始化了環(huán)境。

安裝部署結(jié)束后，可以看到還有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔δ?/p>

安裝總結(jié)：

底層硬件是ARM服務(wù)器，云平臺底層也是基于ARM64位的系統(tǒng)。安裝部署超級方便，管理控制層與業(yè)務(wù)層完全獨立，就是說如果管控節(jié)點宕掉，根本就不影響業(yè)務(wù)系統(tǒng)的正常運行，這一點是OpenStack無法實現(xiàn)的。在測試過程中嘗試各種斷電關(guān)機(jī)測試，整個平臺運行依然不受影響，穩(wěn)定性非常高。目前在ZStack For ARM 云平臺上輕松跑了16個ARM架構(gòu)的云主機(jī)。

當(dāng)前標(biāo)題：如何基于國產(chǎn)CPU的云平臺構(gòu)建容器管理平臺？（上篇）
標(biāo)題來源：http://www.dlmjj.cn/article/coosppe.html