云计算的开放架构设计[图]
随着技术的发展和各行业对云概念理解的深入，云开始在各个层面和各个领域蔓延。它已经变成一种思路、一种潮流，如云计算、云服务、云安全等。它们可以使计算能力、服务、运营能力及安全能力通过一个平台集中提供并控制，并让其成为千千万万的企业和个人可以随需索取的东西。
如何让云深入人们的生活？其中的关键在于开放平台的提供，它可以使云透过标准通用管道，服务于普通百姓人家。可以说，使用云能力的门槛越低、越便利，使用范围才能越来越广。云计算的能力开放，不仅方便最终使用者，更是受益第三方企业，他们能利用开放的接口和服务， 提供超出云计算本身能力的服务。
1 IaaS能力开放架构
1.1 虚拟化能力开放
目前业界已有很多厂商可以提供虚拟化解决方案，如VMWare、 Microsoft、Citrix以及基于开源的Xen/KVM等。各种虚拟化解决方案各有特色，但目前面临的最大问题是：不论是生成的虚拟化文件，还是虚拟化的管理都各自为政、互不兼容。
当前的形式迫切需要一种标准，能向所有参与者提供虚拟化应用的方法，并且减少多个、竞争性的、不兼容的实现所带来的问题。目前，分布管理任务组织已开始使用开放式虚拟机（OVF）格式。OVF支持多虚拟化映像格式，对于任何监管程序的虚拟机都可以使用它引导程序并加载。另外，OVF引导程序是基于数字签名的，确保了免费发布和用户的利益。
虚拟化最主要的参与厂商，像Dell、HP、IBM、微软、VMware以及Citrix都加入了OVF，后几者的加入表明虚拟化厂商参与的重要性，同时也增强了标准被广泛采纳的可能性。
中兴通讯公司在虚拟化的统一管理方面提供了开放的管理平台，能够支持多种底层虚拟化环境，如图1所示。它未来也将可以支持OVF， 并能提供用户侧的监控与网管，自由创建、销毁、迁移及监测各虚拟机及上层应用的状态。由于虚拟机调度可能导致网络设备以及负荷平衡设备的变化，因此将对网络设备也实现统一管理。虚拟化平台向应用层提供可信的虚拟化开放接口，可以让应用系统根据自身需求，动态调度虚拟机。业务系统通过开放的接口调用，就能够实现更加广义的自动化业务弹性可扩展解决方案。
1.2 存储能力开放
存储能力是最基本的能力之一，也是所有数据能够被处理的基础。目前的数据存储主要有3种访问方式：文件存储、对象存储以及块存储。块存储与文件存储面向底层接口，一般来说对应用透明；对象存储属于应用层之上的软接口［1］。
从文件系统的角度来看，云计算主要面向的是分布式文件系统，它是云基础架构中最核心的元素，目前比较著名的有RedHat GFS、IBM 的GPFS及SUN的Luster。这些分布式文件系统对硬件设施的要求较高，往往需要存储节点自身提供数据可靠性的保证。这类文件系统通常会在操作系统核心提供开放接口供文件访问。另外一类是类似Google GFS产品，如开源的HDFS、KFS、阿里巴巴的盘古文件系统等，此类产品使用廉价商用机器搭建分布式文件系统，并在用户态提供开放接口。
不论何种内部实现方式，分布式文件系统都需要提供可靠性存储及可供应用访问的接口。核心域实现的存储开放方式主要是在操作系统内核层面通过专用驱动实现裸设备的暴露，操作系统使用通用的文件系统如Ext3对应用开放。用户域的存储开放方式是Posix接口或专用的私有协议接口。使用用户态开放接口有如下好处：
在用户态文件系统与操作系统松耦合，便于单独升级，稳定性好。
减少操作系统导致的底层交互次数，降低复杂度，提高效率。
接口更丰富，能够实现更好的优化。
安全性更好控制。
当然，用户态开放也有缺点，如接口对应用有侵入性。如果迁移到其他存储系统将需要重新编译相关应用。
对应用户态开放的是通用接口方式，如网络文件系统（NFS）、文件传输协议（FTP）等标准协议。由于这些标准协议制订时并未考虑到分布式问题，所以接口本身的分布式需要重点解决，即接口本身如何寻址、容错、负载均衡等。同时需要重点解决多文件共享访问的读写锁问题。
