欧盟RESERVOIR云计算项目概述

欧盟云计算项目(RESERVOIR)简介

作者:vcloud(中国云计算论坛)

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本文重要简介欧盟的一种云计算项目RESERVOIRFP7,既然是研究，那么必然

要给出研究的背景，研究的原因以及项目的总体简介，同步，也将给出该项目所

波及时关键技术，以便更好地进行知识准备和技术积累。如下的内容将分为三个

部分：

•研究背景

•为何要选择RESERVOIR

•RESERVOIR模型及关键的组件

•波及的基本概念

•波及的关键技术

•项目的代码签出和波及的开发语言

1研究背景

目前，出现的云计算的范型，如Amazon弹性计算云（EC2）,为驻留和布署基于

WEB的服务而展现了一种很有前景的概念性的基础，同步理论上将服务提供商从

提供支持这些服务所需为计算资源的职责中释放出来。

巨大的全球客户群访问，那么，伸缩性的问题也许将急剧恶化。

•在云提供商之间缺乏互操作(interoperability)

目前的云技术并没有设计带有互操作。这就导致了不能通过云提供商之间的业

务合作来处理伸缩性问题。此外，它阻碍了小和中等规模的云基础设施提供商

进入云供应市场。总体上，克制了竞争并将云消费者锁定到单一的提供商。

•缺乏内置的业务服务管理(BSM)支持

业务服务管理(BSM)是一种管理方略，它容许多种业务将它们的IT管理和

它们高级别的业务目的相吻合。BSM的要点是服务级别协议(ServiceLevel

Agreementb目前的云计算处理方案并没有设计支持BSM的某些行为，这

些行为很好地被建立在企业IT部门的平常管理中。成果，那些试图变化它们

的IT操作方式到基于云技术的企业将使前进的步伐面临着非增长性和具有潜

在的破坏性。

我们坚信通过改善既有的架构可以修补上述的问题以及其他重要的问题(如安全

性和可用性卜相反，这些问题应当根据基本的设计准则通过对云计算架构进行合

理的设计来处理。

因此，RESERVOIR提出了一种引用模型和架构来系统地处理这些缺陷。

以上的这些问题和缺陷从下文中引用，由于翻译的质量和理解的差异，请大家自己

去体会和消化：

“TheRESERVOIRModelandArchitectureforOpenFederatedCloudComputing”

2为何要选择RESERVOIR

最重要的原因是RESERVOIR是开源的云计算基础设施(laaS)项目，尤其是

RESERVOIR所使用的几种子项目都是非常活跃的开源云计算项目，得到了欧洲

某些大型软件提供商以及某些大学科研机构的支持和协助。

另一方面，如下也是选择RESERVOIR作为研究的某些重要原因。

•RESERVOIR的设计准则之一以模块化为中心。

•RESERVOIR架构自身具有可扩展性。

•RESERVOIR支持业务服务管理(BSM),在目前的某些云基础设施中并不多

见，也为转化为工业应用提供了研究原型。

•RESERVOIR致力于研究云的联合(federation),也就是云的互操作。

•RESERVOIR使用的子项目的小区非常活跃。

3RESERVOIR模型及关键的组件

1)RESERVOIR模型

RESERVOIR模型中，在服务提供商的功能角色和基础设施提供商的功能角色之

间有一种清晰的分离。

服务提供商是某些实体，它们理解特定业务的需求并且提供服务应用程序来处理

那些需求。服务提供商不拥有这些服务应用程序所需要的计算资源；相反，它们

从基础设施提供商那里租用资源。

基础设施提供商操作一组RESERVOIR站点，管理物理基础设施供服务应用程序

执行。这些RESERVOIR站点的联合形成了RESERVOIR云。为了优化资源的

运用，一种站点的计算资源通过一种虚拟层被划提成不一样的虚拟执行环境

（VEEs卜这些虚拟执行环境是完全隔离的运行时环境，它们抽取出资源的物理

特性并且可以共享物理资源。被虚拟的计算资源连同虚拟层和所有管理启用组件

被称为VEE宿主（Host卜

一种服务应用程序是一组通过协同工作来到达共同目的的软件组件的集合。这样

的服务应用程序的每一种组件执行在一种专门的VEE中。这些VEE被放置在同

一种RESERVOIR站点或不一样的RESERVOIR站点中的相似或不一样的VEE

宿主中（参见下图1卜

J--------------------------

ServiceServceAppication2IServiceApplication3

Applicaticrt1

ReservoirSite1ReservoirSite2

图1服务应用程序由一组VEE（图中以小时正方形表达）来执行，这组VEE分

布在RESERVOIR云的不一样VEE宿主（Host）中。对于一种特定的服务应用

程序，VEE也许都被放置在同一种VEE宿主（Host）中（如服务应用程序1）;

不过也许被放置在同一种RESERVOIR站点的不一样的VEE宿主（Host）中（如

服务应用程序2）;甚至也有也许被放置在不一样的RESERVOIR站点中（如如服

务应用程序3）

通过使用一种服务清单（manifest）,服务应用程序被布署在RESERVOIR云中，

这个服务清单正式地定义了在服务提供商和基础设施提供商之间的协议与SLAo

有关服务清单，将在后续的帖子中进行简介。

在每一种RESERVOIR站点中，资源运用被监控并且VEE的位置会被不停地更新

以最低的成本来到达最佳地运用。类似地，服务应用程序的执行也被监控并且资

源的使用状况会不停地被调整来满足清单中指定的需求和SLA。

重要的是资源分派的优化不需要人来干预，完全由安装在每个RESERVOIR站点上

的RESERVOIR软件堆栈来完毕。

2)RESERVOIR中的关键组件

RESERVOIR由三层组件构成(参见下图2卜

■/

ServiceServiceServiceService

ProviderProviderProviderProvider

(摘自:RESERVOIRArchitecture.png)

图2RESERVOIR三层架构

•服务管理器(SM)-Claudia

服务管理器负责服务应用程序的初始化(控制服务生命周期)并且动态地向VEEM

祈求虚拟资源，尽量防止过度提供资源和提供局限性的资源。服务管理器的接口

（SMI）容许服务提供商通过使用服务清单（基于OpenVirtualizationFormat）来

控制服务供应的生命周期，服务清单中申明了服务组件（包裹在虚拟机映像中）,

服务需求，服务的QoS（监控，SLA目的和弹性规则）以及业务要素（成本，安

全，许可证，地区，提供商，限制，…卜

Claudia是RESERVOIR服务管理器的关键组件，是一种开源的项目。

Claudia的小区主页如下：

•虚拟执行环境管理器（VEEM）

虚拟执行环境管理器（VEEM）负责放置VEE（虚拟执行环境，虚拟机概念的一

种泛化）到VEE宿主（Host）（hypervisor或Java虚拟机容器管理器的泛化）中。

虚拟执行环境管理器提供了VEEM接口（VMI）给服务管理器，并且基于许多布

署指令来发现包括服务组件最合适的VEEoVEEM处理站点的联合来决定在哪里

放置或移动（RESERVOIR容许VEE在站点之间进行移植）VEE到当地（管理当

地资源池）或者其他站点（与其他VEEM交互）的基础设施中。

OpenNebula是RESERVOIRVEEM的关键组件。

OpenNebula眩）小区主页如下：

Claudia将实现OCCI云计算接口来访问OpenNebula。

•虚拟执行环境宿主（VEEH）

虚拟执行环境宿主代表了可以驻留某种VEE（例如，一种物理机带有一种

hypervisor,或者Java虚拟服务容器）的虚拟化的资源。VEEH也负责增长必须

的功能到虚拟化的平台，如虚拟网络管理，映像存储…。

VEEH提供VEEH接口（VHI）给VEEM来管理VEE,这个接口基于了libvirt的

扩展。RESERVOIR通过OpenNebula集成了KVMhypervisoroOpenNebula也

支持Xen和VMWare驱动。

4波及时基本概念

RESERVOIR中的波及如下三个基本概念：

•虚拟化

・网格计算

•业务服务管理（BSM）

RESERVOIR的目的是结合这三个基本概念来构建面向服务的基础设施（S01b

请参见下图3:

Grid-AwareVirtualizationVirtualization-AwareGridBSM

eg.,livemigrationacross+e.g..useoflowlevelmonitoringeg.,policy-basedmanagement

administrativedomainsformeteringandbillingofservice-levelagreement

(摘自"CloudcomputingandRESERVOIRproject")

图3RESERVOIR的SOI等式

对于上图中的SOI等式，需要做某些阐明。

(1)网格感知的虚拟化(Grid-AwareVirtualization)

虚拟化已经使优化资源运用成为也许。不过，这种优化局限于单一的数据中心的

不灵话的配置。RESERVOIR将扩展目前的虚拟化基础设施来成为网格感知。同

步，

RESERVOIR致力于构建一种基础设施，在这个基础设施中，虚拟机可以动态得

被重定位到任意的节点，不管这些节点的位置，网络，存储配置以及管理领域。

(2)虚拟化感知的网格(Virtualization.AwareGrid)

网格计算已经以大规模作业调度系统为形式建立了联合(federated)计算基础设

施的可行性和价值，这些作业调度系统在高性能的科学计算中非常的成功。不过，

在许多情形下，调度有限作业的算法并不适合商业的应用程序，而虚拟化技术的

使用在克服网格概念的商业化采用中的某些障碍中已经显示了其用处。

RESERVOIR通过将研究视角从作业调度转变到一般性的虚拟计算资源的创立和

放置，来将虚拟化的感知增长到网格计算中。

(3)业务服务管理(BSM)

业务服务管理(BSM)可以完全受益于RESERVOIR基础设施的动态本质。

RESERVOIR将提供一种统一的方略驱动(policy-driven)管理层，这个管理层

通过调整资源分派级别(resourceallocationlevel)和位置(location)将自动地

为服务分派资源并且监控资源执行和运用状况来保证符合SLAo这种基础设施的

新的能力将使我们可以探究新的分派方略，并通过大量的参数进行优化。

以上的阐明参照了“CloudcomputingandRESERVOIRproject”中的”2.-Key

concepts”。

5波及时关键技术

RESERVOIR中的波及的关键技术有如下某些：

,可以在多种网络和存储边界之间进行虚拟机和虚拟的JAVA服务容器的移植

•在支持私有，公有和混合的云架构的站点之间进行虚拟基础设施的分布式管理

•符合SLA(ServiceLevelAgreement)需求的资源分派的算法

•创立一种正式的服务定义语言来支持RESERVOIR站点之间的服务布署以及

服务的生命周期管理

•在多种物理机器和RESERVOIR站点之间建立虚拟机的安全布署和重定位的

安全机制

•开发一种业务信息模型包括面向业务的支付和定价机制来收取一种或多种

RESERVOIR站点之间被使用的资源的费用

•为了服务供应(provisioning)和动态伸缩来进行自动的服务生命周期管理

以上波及的关键技术参照了

中的简介，伴随研究的深入，将也许追加更多的总结。

6项目的代码签出和波及的开发语言

•Claudia

Claudia的代码寄存在Morfeo的SVN领地中，通过SVN客户端使用如下的命令

可以进行匿名访问来签出最新的代码C

svncheckout

BuildClaudia项目需要安装Maven,此外，Claudia项目使用了Java语言进行开

发，因此，大家需要有一定的Java基础口

备注

1)有关SVN客户端，推荐大家使用“乌龟(TortoiseSVN)”，从如下的位置可以

获取TortoiseSVN:

2)有关Maven，请大家从如下的位置获取，使用措施将在后续的帖子中加以简介。

3）有关怎样BuildClaudia项目，将在后续的帖子中加以简介。

•OpenNebula

OpenNebula的小区中提到代码寄存在公共的Git领地中，通过Git客户端使用如

下的命令可以访问来签出最新的代码C

gitclonegit:///one.git

有关怎样BuildOpenNebula,将进行后续的研究，然后发出帖子供大家参照，Git

的安装和使用措施也将在后续的帖