如何基於國產CPU的雲平臺構建容器管理平臺？（上篇）

本人做爲所在單位的運維工程師，也但願能找到一個穩定、能兼容國產CPU的一整套架構方案，來構建IaaS平臺和PaaS平臺，知足單位對安全自主可控的需求。要基於全國產方式解決公司業務需求至少要在軟硬件層面知足，而國內基本都是基於x86解決方案，想找到知足需求的國產化解決方案仍是很是困難的事情。但筆者因爲一個偶然的機會，接觸到了國產的芯片廠商和雲計算廠商，並得知他們已經實現了全國產化的雲計算平臺，筆者也親自動手體驗了安裝部署該雲計算平臺，並在其之上安裝部署了容器平臺，如下是筆者的分享。

第一節 基於國產CPU的服務器

縱觀國內能用於商用國產CPU服務器也沒幾家真實能用的；有的是基於3B1500國產商用28納米8核處理最高主頻達1.5GHz；經過多方查閱相關資料目前性能沒法知足雲平臺需求，並且還不支持虛擬化。

一個偶然機會參加2018年貴州大數據博覽會，參會過程當中發現一個有意思的事情，就是在阿里雲展臺看到國產雲平臺+國產芯片宣傳字樣。

因而上前跟現場的工做人員進行簡單的溝通，瞭解到國產CPU是由華芯通設計開發，這顆芯片內置48顆物理核心，單核心2.6GHz，64Bit、 支持虛擬化！沒想到這顆CPU竟然支持虛擬化，看來距離個人想法又進一步，起碼已經有硬件能夠實現了。還了解到目前已經有國產雲平臺具有商用環境；名字叫ZStack for Alibaba Cloud，據工做人員介紹目前已有業務系統運行在基於華芯通CPU的雲平臺上，雲平臺就是ZStack。熱心的工做人員帶我去華芯通的專櫃進行詳細參觀。

看到實物那一刻，我發現這個跟x86架構的服務器區別並不大，以前一直覺得它是一個相似路由器這樣的小盒子。沒想到ARM服務器工藝已和x86服務器自造工藝無太大差異。

第二節 國產雲平臺

一、哪些雲平臺支持國產CPU架構？

ZStack做爲國內爲數很少的自研雲平臺，根據官網信息已發佈基於國產CPU架構的版本，那麼徹底能夠實現基於國產CPU架構來構建國產雲平臺。

ZStack架構：

這架構圖摘自他們的產品白皮書，從架構上看整個邏輯仍是比較清晰，各組件依賴度並不高，不會由於管理控制節點故障而影響業務系統。通過仔細研究ZStack架構發現如下特色：

• 全異步架構：異步消息、異步方法、異步HTTP調用
• 無狀態服務：單次請求不依賴其餘請求
• 無鎖架構：一致性哈希算法。
• 進程內微服務：微服務解耦。

再看看ZStack的功能架構圖：

從圖裏能夠發現，服務之間的交互統一走消息隊列，整個拓撲結構再也不緊密，實現星狀的架構，各服務之間只有消息的交互，服務之間基本獨立，添加或者刪除某個服務不會影響整個架構（只會失去某些功能）。

回到文章的主題上，瞭解到以上信息後，咱們決定使用華芯通CPU+ZStack國產化雲平臺來實現容器平臺管理方案敲定後，接下來就是走借測流程。

經過以前展會聯繫的華芯通負責人幫忙，在等了二、3個星期以後，機器寄到了單位。

上圖是他們的工程機，但作工已經很是精細，徹底不輸給主流大廠的X86服務器。接下來先部署雲平臺，以前提到的ZStack是國產化雲計算平臺的先行者，核心引擎也是徹底開源的，筆者經過ZStack的官方網站（http://www.zstack.io/product/enterprise/）, 下載了他們的iso系統，並根據用戶手冊的圖文教程作了燒錄，不得不說，整個文檔作的很是清晰，很快就完成了準備工做，下面就按照文檔進入安裝過程。

二、安裝雲平臺

2.1啓動ARM服務器，從U盤啓動

經過Console鏈接看到以下一些信息，這是ARM服務器在進行自檢。

直到出現如下信息：

按Delete或者ESC建進入BIOS設置。

2.2 ARM服務器BIOS基本設置

2.2.1修改時間

2.2.2快速選擇引導設備

選擇引導設備後按回車鍵，快速引導。

2.2.3使用基於VNC方式安裝ZStack

當選擇引導設備後，將進入啓動項選擇界面，以下圖所示：

選擇using VNC模式進行引導啓動；

選擇usingVNC模式引導啓動，便可實現經過VNC圖形模式進行安裝；

表示啓動VNC服務，並自動從DHCP工具獲取IP地址同時自動分配默認VNC端口5901；當出現這個界面便可使用VNC viewer客戶端進行鏈接。

2.2.4安裝設置

1. 選擇安裝模式

目前ZStack For ARM有3種安裝模式分別對應爲：

• 企業版管理節點模式
• 計算節點模式
• 專家模式

可根據實施規劃進行選擇部署,選擇建議：

• 若是在實施方案中將管理節點獨立,則第一次安裝時應選擇管理節點模式；
• 若是用承載雲主機,則安裝模式爲計算節點；

根據實際狀況選擇好對應的安裝模式，而後點擊Done按鈕；

B. 配置磁盤分區：

• 選擇磁盤：

選擇用於安裝ZStack的系統盤。

• 配置分區

• 自動分區。

下面就分區模式進行說明：

分區模式有UEFI 模式和Legacy模式兩種，應與BIOS設置的引導模式一致。

UEFI 模式

       /boot：建立分區 1GB

      /boot/efi：建立分區 500MB

      swap（交換分區）：建立分區 32GB

 /（根分區）：配置剩下容量

• 網絡設置：

選擇須要修改的網卡，點擊Configure按鈕進行配置；

設置密碼並開始安裝：

各模式安裝部署步驟都大同小異，官網能夠直接下載用戶手冊。安裝完後的Web UI，很是簡潔大方，整個安裝過程超級簡單，之前一直都是使用OpenStack的，而這回使用ZStack 不到30分鐘部署成功，1個小時內3個節點所有部署成功，還順帶初始化了環境。

安裝部署結束後，能夠看到還有網絡拓撲功能

安裝總結：

底層硬件是ARM服務器，雲平臺底層也是基於ARM64位的系統。安裝部署超級方便，管理控制層與業務層徹底獨立，就是說若是管控節點宕掉，根本就不影響業務系統的正常運行，這一點是OpenStack沒法實現的。在測試過程當中嘗試各類斷電關機測試，整個平臺運行依然不受影響，穩定性很是高。目前在ZStack For ARM 雲平臺上輕鬆跑了16個ARM架構的雲主機。

歡迎你們在ZStack官網最新下載頁面（http://www.zstack.io/product_downloads/）進行免費的下載安裝和試用。