Iaas、Caas、Paas、Faas，選擇正確的平臺(tái)！

一個(gè)平臺(tái)的誕生必定是經(jīng)年錘煉而來(lái)，即從應(yīng)用程序中提取通用的功能到更底層的抽象中。如果完成了既定的設(shè)計(jì)意圖，那么您將得到一個(gè)可用的平臺(tái)，反之，您將得到一個(gè)“燙手山芋”，既而您將再次尋找合適的平臺(tái)，這時(shí)候您會(huì)發(fā)現(xiàn)別人已經(jīng)構(gòu)建好的平臺(tái)給您帶來(lái)了一線希望的曙光。

正確的平臺(tái)，您將在靈活性和簡(jiǎn)單性之間達(dá)到您所需要的平衡，從而使您能夠更快速地構(gòu)建而不受太多限制。本文將探討云平臺(tái)的范圍，以幫助您找到最適合您的那一款。

對(duì)于什么樣的平臺(tái)才是完美的，每個(gè)人有每個(gè)人的看法，因?yàn)槊總€(gè)人的使用場(chǎng)景有所不同。但是幾乎所有人都尋求以下兩個(gè)特征：

• 提高開發(fā)速度

• 自動(dòng)化運(yùn)維

這兩個(gè)要求推動(dòng)了大多數(shù)軟件平臺(tái)的進(jìn)化。真的，這兩項(xiàng)可以作為自動(dòng)化檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：速度和可重復(fù)性。

所以，沒有一個(gè)平臺(tái)對(duì)于任何用戶來(lái)說是完美的，那么是否意味著我們要自己寫呢？如果自己寫，是否建立在一個(gè)現(xiàn)有的平臺(tái)之上？您想要一個(gè)從上到下的緊密集成的平臺(tái)，還是想要使用強(qiáng)大的擴(kuò)展點(diǎn)松散連接的多層平臺(tái)？

這些都是一時(shí)間難以回答的問題，并沒有一個(gè)真正適合每個(gè)人的單一答案。尋找合適平臺(tái)的成就感是發(fā)現(xiàn)，比較和權(quán)衡之一。所以我們一起來(lái)吧！

云平臺(tái)的“彩虹”，總有您喜歡的色彩。

每個(gè)廠商都會(huì)告訴你，他們的軟件是特別的，甚至是獨(dú)一無(wú)二的。他們都在努力使自己的產(chǎn)品與眾不同，以提供不可替代的價(jià)值。但是，如果您仔細(xì)觀察，并容忍一些粗糙的地方，您可以根據(jù)它們提供的接口類型對(duì)這些產(chǎn)品進(jìn)行分組。???

云平臺(tái)的示例

“軟件即服務(wù)”一詞最早可追溯到2000年左右，指的是將打包的軟件產(chǎn)品和支持服務(wù)捆綁在托管解決方案中，以避免經(jīng)常未知的執(zhí)行和操作成本。一個(gè)SaaS產(chǎn)品本身就是一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)。SaaS的一些原始用途取代了傳統(tǒng)企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）和客戶關(guān)系管理（CRM）平臺(tái)。

像Salesforce和SAP這樣的公司，對(duì)于那些沒有大型工程師團(tuán)隊(duì)或IT部門來(lái)構(gòu)建和管理這些復(fù)雜的系統(tǒng)客戶，他們會(huì)在這些領(lǐng)域非常成功。即使是擁有這些資源的公司也可能認(rèn)為這些事情不在其核心競(jìng)爭(zhēng)力范圍之內(nèi)，不值得自己去建設(shè)或經(jīng)營(yíng)。如今幾乎所有類別的軟件都可以通過SaaS獲得，從電子郵件到文字處理系統(tǒng)，再到內(nèi)容管理系統(tǒng)比比皆是。

Spectrum的另一方面是基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)。

將應(yīng)用程序配置到基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)上

基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)在SaaS之后不久就出現(xiàn)了。VMware GSX Server（2006）和亞馬遜彈性計(jì)算云（EC2，2006）提供了早期的虛擬化平臺(tái)。然而，VMWare最初專注在企業(yè)內(nèi)部部署，亞馬遜web服務(wù)則將其托管的IaaS和SaaS產(chǎn)品結(jié)合，定位于更廣闊的市場(chǎng)。后來(lái)，Rackspace和美國(guó)航天局開發(fā)了OpenStack（2010）作為VMware vSphere（2009年發(fā)布，取代GSX）和亞馬遜EC2的開源競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

這些IaaS主要提供了一些具體的抽象：虛擬機(jī)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，軟件定義的網(wǎng)絡(luò)和可掛載的存儲(chǔ)。在有SaaS的情況下，托管的IaaS的主要賣點(diǎn)是外部資源容量配置操作的自動(dòng)化，但與SaaS不同，托管的IaaS會(huì)給用戶帶來(lái)資源規(guī)模無(wú)限大的錯(cuò)覺。對(duì)于大多數(shù)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施外包感興趣的公司來(lái)說，AWS會(huì)提供比客戶以往任何時(shí)候資源需求量大得多的資源，在您向AWS尋求更多節(jié)點(diǎn)之前，已經(jīng)擴(kuò)展了數(shù)據(jù)中心。對(duì)于無(wú)法或者不愿意外包的公司，像OpenStack和vSphere這樣的基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)可以在您選擇的數(shù)據(jù)中心中托管自己的云。

然而，管理不僅僅只是涉及硬件，還包括管理一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，并且這需要更多的工作，這是企業(yè)公司已經(jīng)在自己的平臺(tái)上做過的。無(wú)論是手動(dòng)管理沒有虛擬化層的硬件，還是渴望使配置更加自主化。因此，as-a-service模型又回到了起點(diǎn):承載的平臺(tái)變成了打包產(chǎn)品，這次添加了多租戶功能，允許客戶為自己的內(nèi)部用戶組操作它。

隨之而來(lái)的應(yīng)用平臺(tái)。

基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)上的應(yīng)用平臺(tái)

Fotango的Zimki（2006）和Heroku（2007）率先使用平臺(tái)即服務(wù)。后來(lái)的Google App Engine（2008），CloudFoundry（2011）和其他幾個(gè)加入了戰(zhàn)斗。在當(dāng)時(shí)，很明顯，這些是真正的應(yīng)用平臺(tái)（aPaaS），專門用于加快開發(fā)人員的速度并降低運(yùn)營(yíng)開銷。使得開發(fā)人員自己配置和管理他們開發(fā)的應(yīng)用，進(jìn)一步壓縮了從開始到發(fā)布到反饋到迭代的周轉(zhuǎn)時(shí)間，與日益普及的敏捷軟件開發(fā)思想相契合，并為剛剛起步的DevOps運(yùn)動(dòng)播下種子。

但進(jìn)步永遠(yuǎn)不會(huì)停止。容器平臺(tái)出現(xiàn)了。

基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)上的容器平臺(tái)

容器化已經(jīng)比您想象得要深入（FreeBSD Jails自2000年以來(lái)一直在使用），但是可以肯定的是直到Docker（2013）將Linux操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化與文件系統(tǒng)鏡像結(jié)合起來(lái)，容器化才真正廣泛流行起來(lái)。這使得構(gòu)建和部署容器化應(yīng)用更加容易，這是一種可以理解為通過構(gòu)建磁盤鏡像來(lái)加快基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)配置的IaaS用戶模式。但與VM相比，同時(shí)運(yùn)行的幾臺(tái)驅(qū)動(dòng)器足以讓您的工作站超負(fù)荷運(yùn)行，容器則允許您在本地部署完整的微服務(wù)堆棧，大大加快了開發(fā)周期。另外，由于降低了開銷，每個(gè)微服務(wù)器都可以擁有自己的容器映像，自己的發(fā)布周期和自己的滾動(dòng)升級(jí)，允許更小的團(tuán)隊(duì)并行開發(fā)它們。

從容器運(yùn)行時(shí)到容器平臺(tái)，這是一個(gè)明顯的進(jìn)步。像CloudFoundry這樣的應(yīng)用平臺(tái)和像Apache Mesos這樣的集群資源管理系統(tǒng)自成立以來(lái)就一直使用容器隔離。下一步是開放一個(gè)平臺(tái)API，允許開發(fā)人員在一組機(jī)器上部署越來(lái)越受歡迎的Docker鏡像。像基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)一樣，容器平臺(tái)也是在內(nèi)部開始的，后來(lái)提供托管服務(wù)。Mesosphere的Marathon（2013）是通用容器編排的首個(gè)開源平臺(tái)之一，但它早期是由內(nèi)部努力推動(dòng)的，比如Google的Borg（?2004）和Twitter的Aurora（2010年寫成，在2013年開放為Apache Aurora）。

容器編排是容器平臺(tái)的核心。與應(yīng)用平臺(tái)一樣，容器平臺(tái)需要提供基于約束的聲明性調(diào)度。與應(yīng)用平臺(tái)不同的是，容器不限于十二要素應(yīng)用程序。比如，有狀態(tài)服務(wù)需要的持久卷，隔離保證機(jī)制，特定域的遷移過程及并行的備份作業(yè)等等。由于這種靈活性，容器平臺(tái)可以輕松地變得比應(yīng)用程序平臺(tái)更復(fù)雜，以支持更多種類的工作負(fù)載。

計(jì)算機(jī)集群上的容器平臺(tái)

為了增加靈活性，并且在不遷移的情況下支持傳統(tǒng)工作負(fù)載，許多人在基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)之上運(yùn)行容器平臺(tái)，但這并不是絕對(duì)必要的。容器與單個(gè)機(jī)器已經(jīng)十分接近，幾乎所有的工作負(fù)載都是兼容的。所以并不是每個(gè)人都需要這種靈活性。許多開發(fā)人員將他們所有的時(shí)間都花在單層的堆棧中。他們尋找避免重復(fù)執(zhí)行任務(wù)的辦法，例如為他們構(gòu)建的每個(gè)新應(yīng)用程序手工制作容器鏡像。對(duì)于這些人來(lái)說，功能平臺(tái)（也稱為無(wú)服務(wù)器）就出現(xiàn)了。

亞馬遜推出了AWS Lambda（2014），引領(lǐng)了無(wú)服務(wù)的“熱潮”，在其虛擬基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)之上提供輕量級(jí)的容器化事件處理。像其他Amazon Web Services一樣，Lambda僅僅只是一種托管服務(wù)。因此，由Iron.io（2014），Apache OpenWhisk（2016），F(xiàn)ission（2016），Galactic Fog的Gestalt（2016），OpenLambda（2016）填補(bǔ)了私有化部署替代品的市場(chǎng)。

除了他們各自基于特定語(yǔ)言的框架之外，功能平臺(tái)的運(yùn)行方式與應(yīng)用平臺(tái)相同。因此，開發(fā)人員只需要開發(fā)事件處理程序，并使用平臺(tái)API將觸發(fā)器映射到該處理程序即可，而不是使用多個(gè)端點(diǎn)編寫應(yīng)用程序。功能平臺(tái)通常與API網(wǎng)關(guān)配合或集成，以處理代理，負(fù)載均衡和集中式服務(wù)發(fā)現(xiàn)。與應(yīng)用平臺(tái)不同，功能平臺(tái)透明地集成了基于負(fù)載的自動(dòng)縮放，因?yàn)樗鼈兛刂扑腥肟邳c(diǎn)和復(fù)用。

像容器平臺(tái)一樣，功能平臺(tái)不一定需要基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)，但與容器平臺(tái)提供的靈活性不同，功能平臺(tái)不是設(shè)計(jì)用于支持各種各樣的工作負(fù)載。所以僅僅只運(yùn)行一個(gè)功能平臺(tái)可能是不明智的或不可能的。您可能還需要一個(gè)較低級(jí)別的容器或基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)。一些功能平臺(tái)甚至被設(shè)計(jì)成與容器平臺(tái)集成，利用中間層自動(dòng)化來(lái)降低較高層的復(fù)雜性。

云平臺(tái)，它們的接口和抽象規(guī)模

這些平臺(tái)中的每一層都提供了自己獨(dú)特的抽象和API，某些層比其他層更抽象。一些更高層級(jí)的平臺(tái)要么全部采用，要么就全不用。它們具有頂部到底部的集成，但只能支持您要運(yùn)行的一小部分工作負(fù)載。您可能會(huì)嘗試選擇最高層的抽象化來(lái)最大限度地提高開發(fā)人員的速度，但是您也必須考慮到這些平臺(tái)上構(gòu)建的軟件將與平臺(tái)最緊密耦合，當(dāng)您需要重新選擇平臺(tái)的時(shí)候， 這將增加您的風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，較低級(jí)別的平臺(tái)可以提供最大的靈活性，可以實(shí)現(xiàn)最廣泛的工作負(fù)載，包括Web應(yīng)用程序，微服務(wù)器，整體架構(gòu)應(yīng)用，數(shù)據(jù)管道和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)。它們使得遷移更輕松和基礎(chǔ)設(shè)施操作更容易，但是在上面實(shí)際開發(fā)或運(yùn)維應(yīng)用程序，服務(wù)或作業(yè)卻更難。

應(yīng)用平臺(tái)和基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)之間的沖突是容器平臺(tái)受歡迎的重要原因之一。容器平臺(tái)在這兩方面作出了妥協(xié)。它們?cè)试S您根據(jù)每個(gè)容器來(lái)決定您的工作負(fù)載是否需要自己的環(huán)境，或者可以作為二進(jìn)制運(yùn)行，支持更多種類的工作負(fù)載。但它們還像應(yīng)用程序平臺(tái)一樣提供聲明式配置，生命周期管理，復(fù)制和調(diào)度。如果您還需要更高層次的抽象，您可以輕松地在容器平臺(tái)之上部署更輕量級(jí)的應(yīng)用程序或功能平臺(tái)，共享具有較低級(jí)別工作負(fù)載的資源和機(jī)器。如果您還需要較低級(jí)別的抽象，您可以輕松地在基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)之上部署容器平臺(tái)，而不是直接使用裸機(jī)。

DC / OS架構(gòu)層

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