Cloud Foundry BOSH在部署系統時是如何工作的

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Cloud Foundry BOSH 簡介

Cloud Foundry 是業界第一個開源PaaS，它支持多種開發框架、多種服務和多種IaaS。BOSH起先是在Cloud Foundry項目中開發的，不過，它是一個通用的工具，協助大規模分布式服務的部署和生命周期管理。

我們使用BOSH將Cloud Foundry的各組件部署到分布的節點上（在虛擬化環境中，節點即虛擬機）。以下簡要介紹一下BOSH在部署系統時是如何工作的。

BOSH是Bosh Outter SHell的縮寫。與“Outter Shell”相對，被BOSH部署和管理的系統稱為“Inner Shell”。下圖簡要說明了BOSH的模塊：

BOSH是將分布式系統的部署步驟進行定義和編排的服務器，通過BOSH CLI（指令界面，一個ruby工具）可以與BOSH服務器交互。BOSH開始部署系統之前，需要準備好三項內容：stemcell，release（要安裝的軟件），和一個部署清單（manifest）。讓我們仔細看一下這三項內容：

Stemcells:  在云平臺上，VM經常會用從模板clone的方法創建。stemcell是包含了標準操作系統（例如ubuntu）和BOSH agent的VM模板。“stemcell”這個詞來源于生物學的“干細胞”，指的是可以生長成為不同類型細胞的原始細胞。同樣的由BOSH stemcell創建的VM在開始時是相同的，啟動后，VM被配置成不同的CPU/memory/storage/network，并且安裝不同的軟件包。這樣由同樣stemcell模板創建的VM變得不一樣了。

Releases: release包含一系列軟件和配置，用于安裝到目標系統中。配置通常包含例如IP地址、商品號、用戶名、口令、域名等。這些參數根據部署清單文件（Deployment mManifest）中的屬性來確定。

 contains collections of software bits and configurations which will be installed onto the target system. Each VM is deployed with a collection of software, which is called a job. Configurations are usually templates which contain parameters such as IP address, port number, user name, password, domain name. These parameters will be replaced at deploy time by the properties defined in a deployment manifest file.

Deployment Manifest: Deployment Manifest（部署清單）定義了部署時所需的實際參數值，在部署過程中，BOSH用這些值替換release中的參數，使得軟件按計劃好的配置來運行。

當以上三個內容準備好之后，它們將被用BOSH CLI工具上傳到BOSH。然后，用BOSH安裝分布式系統一般包括以下主機步驟：

1) 如果在release中的一些package需要編譯，BOSH首先創建幾個臨時VM來編譯它們。編譯完成后，BOSH將編譯好的二進制代碼放在內部的blobstore，將臨時VM銷毀。

2) BOSH創建一個VM池，包含多個VM，release將被部署到這些VM上。這些VM從stemcell克隆過來，它們已經包含了BOSH agent.

3) 部署一個release的任務時，BOSH從VM池里取出一個VM，根據Deployment Manifest更改配置。配置可能包括IP address、永久磁盤大小，等等。

4) 當重新配置VM完成后，BOSH向每個VM中的agent發送指令。這些指令告訴agent來安裝軟件包。安裝過程中，agent可能從BOSH下載軟件包并安裝。當安裝完成后，agent運行啟動腳本來啟動VM中的任務。

5) BOSH重復步驟3-4，直到所有任務都已部署和啟動。這些任務可以并行或順序部署，由manifest（清單）文件中的“max_in_flight”值控制。當設為1時，任務一個一個部署。對于性能差的系統，這個值很有用，可避免資源擁擠造成超時。當這個值大于1時，意味著任務可以并行部署。

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