ZStack功能架构

产品剖析

ZStack功能架构如图 1所示：

ZStack提供了对企业数据中心基础设施的计算、存储、网络等资源的管理，底层支持KVM和VMware虚拟化技术，支持DAS/NAS/SAN/DFS等存储类型，支持本地存储、NFS存储、SAN存储、分布式块存储，支持VLAN/VXLAN等网络模型。

ZStack的核心云引擎，使用消息总线同数据库MariaDB及各服务模块进行通信，提供了云主机管理、物理主机管控、存储调度、网络功能、账号计费、实时监控等功能。ZStack还提供了Java和Python的SDK，且支持RESTful APIs进行资源调度管理。基于ZStack打造的专有云管理平台充分体现专有云的4S优势，即：简单Simple、健壮Strong、弹性Scalable、智能Smart。

ZStack核心架构设计特点：

全异步架构：异步消息、异步方法、异步HTTP调用。
- ZStack使用消息总线进行各服务的通信连接，在调用服务时，源服务发消息给目的服务，并注册一个回调函数，然后立即返回；一旦目的服务完成任务，就会触发回调函数回复任务结果。异步消息可以并行处理。
- ZStack服务之间采用异步消息进行通信，对于服务内部，一系列相关组件或插件，也是通过异步方法来调用，调用方法与异步消息一致。
- ZStack采用的插件机制，给每个插件设置相应的代理程序。ZStack为每个请求设置了回调URL在HTTP的包头，任务结束后，代理程序会发送应答给调用者的URL。
- 基于异步消息、异步方法、异步HTTP调用这三种方式，ZStack构建了一个分层架构，保证了所有组件均能实现异步操作。
- 基于全异步架构机制，单管理节点的ZStack每秒可并发处理上万条API请求，还可同时管理上万台服务器和数十万台云主机。
无状态服务：单次请求不依赖其他请求。
- ZStack的计算节点代理、存储代理、网络服务、控制台代理服务、配置服务等，均不依赖其他请求，一次请求可包含所有信息，相关节点无须维护存储任何信息。
- ZStack使用一致性哈希环对管理节点、计算节点或者其他资源以UUID为唯一ID进行认证的哈希环处理，消息发送者无需知道待处理消息的服务实例，服务也无须维护、交换相关的资源信息，服务只需单纯的处理消息即可。
- ZStack管理节点间共享的信息非常少，两个管理节点即可满足高可用性和可扩展性需求。
- 无状态服务机制让系统更为健壮，重启服务器不会丢失任何状态信息，数据中心的弹性扩展和伸缩性维护更为简单。
无锁架构：一致性哈希算法。
- 一致性哈希算法保证了同一资源的所有消息均被同一个服务实例来处理。这种聚合消息到特定节点的方法，降低了同步与并行的复杂度。
- ZStack使用工作队列来避免竞争锁的问题，串行任务以工作队列的方式保存在内存中，工作队列可对任意资源的任意操作进行并行处理来提高系统并行度。
- ZStack基于队列的无锁架构，使得任务可以简单地控制并行度，从而提升系统性能。
进程内微服务：微服务解耦。
- ZStack使用消息总线对各服务进行隔离控制，例如，云主机服务、身份认证服务、快照服务、云盘服务、网络服务、存储服务等。所有的微服务都集合在管理节点的进程内，各服务之间利用消息总线进行交互，所有消息发送到消息总线后，再通过一致性哈希环选择目的服务进行转发处理。
- 进程内微服务，以星状架构实现各服务独立运行，将高度集中的控制业务进行解耦，实现了系统的高度自治和高度隔离，任何服务出现故障并不影响其他组件。可靠性与稳定性得到有效保障。
全插件结构：插件支持横向扩展。
- ZStack使用中任何新加入的插件对目前其他的插件没有任何影响，均是独立自主提供服务。
- ZStack支持策略模式和观察者模式进行插件设计。策略插件会继承父类的接口然后执行具体实现；观察者插件，会注册listener进行监控内部的业务逻辑的事件变化，当应用内部发现事件时，插件会对此事件做出自响应，在插件自身的代码里执行相应的业务流。
- ZStack支持插件的横向扩展，云平台可以快速更迭，而整体系统架构依然健壮。
工作流引擎：顺序管理，出错回滚。
- ZStack工作流基于XML对每个工作流程进行清晰定义，在任何步骤出现错误均可按照原本执行路径进行回滚，清理掉执行过程的垃圾资源。
- 每个工作流还可以包含子工作流用于扩展业务逻辑。
标签系统：支持业务逻辑变更，增加资源属性。
- ZStack支持利用系统标签和插件机制对原本的业务逻辑进行扩展变更。
- 使用标签机制，可对资源进行分组划分，支持对指定标签进行资源搜索。
瀑布流架构：支持资源的级联操作。
- ZStack使用Cascade Framework对资源管理进行瀑布状的级联操作，对资源进行卸载或者删除时，会对相关的资源进行级联操作。
- 资源也可以通过插件形式加入到瀑布框架中，加入或者退出瀑布框架，并不影响其他资源。
- 级联机制使得ZStack的配置灵活轻便，快速满足客户资源配置的变更。
全自动化Ansible部署：Ansible无代理自动部署。
- ZStack使用Ansible进行无代理的全自动化安装依赖、配置物理资源，部署代理程序，全过程对用户透明，无须额外干预，可透过重连代理程序对代理进行升级。
全API查询：任意资源的任意属性均可查询。
- ZStack支持数百万个条件的资源查询，支持全API查询，支持任意组合。

升级提醒

若您选择升级至4.0.0及之后版本，请注意以下功能调整：

1. 云路由器全面升级为VPC路由器，云路由网络全面升级为VPC网络，不再单独设云路由器页面。升级全程无感知，相关业务不受任何影响。

2. 企业管理账号体系取代用户组与用户，不再单独设用户/用户组页面，不可再使用用户/用户组账号登录云平台。升级前，请先将“用户组与用户”纳管的账号数据妥善迁移至“企业管理”纳管，再执行升级操作。注意：对于admin创建并具备admin权限的用户账号同步取消，如有需要，可使用企业管理账号体系中的平台管理员实现相同功能。

3. 调整AD/LDAP与账户的对接管理方式，统一由企业管理纳管，不再单独设AD/LDAP页面。升级前，请先将“账户”对接纳管的AD/LDAP账号数据妥善迁移至“企业管理”纳管，再执行升级操作。

如对上述升级提醒有任何疑问或需要升级帮助，请联系ZStack官方技术支持

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