无数据中心的云服务

最近借着上云计算课的机会读了一些论文，偶尔也会碰到一两篇比较「扯」的，比如这篇：A “No Data Center” Solution to Cloud Computing。

研究背景

考虑到管理和安全的问题，很多企业可能不会选择公有云服务，而搭建私有云就是解决这个问题的方案之一。然而，搭建私有云需要巨大的开销，除了购买服务器硬件外，日常的运维也需要不少的支出。另一方面，企业内部有大量的 PC，这些 PC 通常每天只被使用几个小时，多数时间处在闲置状态（被员工用来玩扫雷大概也算一种闲置），其中的计算资源就这么被浪费掉了。为此，作者提出一种使用 PC（而不是数据中心）搭建云服务的方案。

模型

作者借用了「信用社」（Credit Union）这个概念，提出了「信用社云模型」（Credit Union Cloud Model，简称 CUCM）。该模型的目标是整合闲置计算机中的计算资源和存储空间，以提供云服务。这里说的计算机并不是指专门用于云架构的计算机，而是可被用于日常工作的普通 PC。这些计算机资源会被整合到统一的资源池中，相当于建立了一个「云信用社」。

CUCM 的架构图如下：

CUCM 采用客户端/服务器架构，除了 PC 充当的客户端节点外，还有专门的服务器。

服务器由以下的模块构成：

• Interface：与用户交互的接口，通过调用 Authentication & Authorization 模块进行认证和授权。

• Resource Manager：管理云服务中可用的资源。

• Resource Allocator：根据需求选择用于虚拟机部署的客户端节点。

• Scheduler：接收用户的请求，并与 Resource Allocator 和 VMM 合作完成请求，或者拒绝请求。

• VMM（Virtual Machine Manager）：处理虚拟机在客户端节点上的部署。

• Security：处理虚拟机的安全问题。

• Monitoring and Management：给出目前云服务中资源的详细情况。

每个客户端节点都部署了 Membership Controller（MC） 组件，用于监管节点上资源的使用情况，并决定节点的状态：active 表示当前节点上的资源足以用来部署一个最小的虚拟机，而 inactive 表示资源不足。MC 会定期向资源池中添加可用资源。

MC 由三个模块构成：

• Sensor：监管当前节点的资源使用情况（包括内存、CPU 和硬盘），并将分析得到的数据交给 Reporter。

• Reporter：从 Sensor 中获得信息，并判断可用资源是否超过某个阈值，将对应的状态（active/inactive）发送给服务器的 Resource Manager 部件。

• Virtual Environment Monitor：管理部署在当前节点的虚拟机。