一、什么是PAAS平臺

PaaS（Platform-as-a-Service：平臺即服務）全稱：（Platformasaservice）中文：平臺即服務所謂PaaS實際上是指將軟件研發(fā)的平臺（計世資訊定義為業(yè)務基礎平臺）作為一種服務，以SaaS的模式提交給用戶。因此，PaaS也是SaaS模式的一種應用。但是，PaaS的出現(xiàn)可以加快SaaS的發(fā)展，尤其是加快SaaS應用的開發(fā)速度。在2007年國內(nèi)外SaaS廠商先后推出自己的PAAS平臺。PAAS之所以能夠推進SaaS的發(fā)展，主要在于它能夠提供企業(yè)進行定制化研發(fā)的中間件平臺，同時涵蓋數(shù)據(jù)庫和應用服務器等。PAAS可以提高在Web平臺上利用的資源數(shù)量。例如，可通過遠程Web服務使用數(shù)據(jù)即服務（Data-as-a-Service：數(shù)據(jù)即服務），還可以使用可視化的API。用戶或者廠商基于PaaS平臺可以快速開發(fā)自己所需要的應用和產(chǎn)品。同時，PaaS平臺開發(fā)的應用能更好地搭建基于SOA架構的企業(yè)應用。

二、PAAS的特點

PaaS能將現(xiàn)有各種業(yè)務能力進行整合，具體可以歸類為應用服務器、業(yè)務能力接入、業(yè)務引擎、業(yè)務開放平臺，向下根據(jù)業(yè)務能力需要測算基礎服務能力，通過IaaS提供的API調(diào)用硬件資源，向上提供業(yè)務調(diào)度中心服務，實時監(jiān)控平臺的各種資源，并將這些資源通過API開放給SaaS用戶。PaaS主要具備以下三個特點：

（1）平臺即服務：PaaS所提供的服務與其他的服務最根本的區(qū)別是PaaS提供的是一個基礎平臺，而不是某種應用。在傳統(tǒng)的觀念中，平臺是向外提供服務的基礎。一般來說，平臺作為應用系統(tǒng)部署的基礎，是由應用服務提供商搭建和維護的，而PaaS顛覆了這種概念，由專門的平臺服務提供商搭建和運營該基礎平臺，并將該平臺以服務的方式提供給應用系統(tǒng)運營商；

（2）平臺及服務：PaaS運營商所需提供的服務，不僅僅是單純的基礎平臺，而且包括針對該平臺的技術支持服務，甚至針對該平臺而進行的應用系統(tǒng)開發(fā)、優(yōu)化等服務。PaaS的運營商最了解他們所運營的基礎平臺，所以由PaaS運營商所提出的對應用系統(tǒng)優(yōu)化和改進的建議也非常重要。而在新應用系統(tǒng)的開發(fā)過程中，PaaS運營商的技術咨詢和支持團隊的介入，也是保證應用系統(tǒng)在以后的運營中得以長期、穩(wěn)定運行的重要因素;

（3）平臺及服務：PaaS運營商對外提供的服務不同于其他的服務，這種服務的背后是強大而穩(wěn)定的基礎運營平臺，以及專業(yè)的技術支持隊伍。這種“平臺級”服務能夠保證支撐SaaS或其他軟件服務提供商各種應用系統(tǒng)長時間、穩(wěn)定的運行。PaaS的實質(zhì)是將互聯(lián)網(wǎng)的資源服務化為可編程接口，為第三方開發(fā)者提供有商業(yè)價值的資源和服務平臺。有了PaaS平臺的支撐，云計算［1］的開發(fā)者就獲得了大量的可編程元素，這些可編程元素有具體的業(yè)務邏輯，這就為開發(fā)帶來了極大的方便，不但提高了開發(fā)效率，還節(jié)約了開發(fā)成本。有了PaaS平臺的支持，WEB應用的開發(fā)變得更加敏捷，能夠快速響應用戶需求的開發(fā)能力，也為最終用戶帶來了實實在在的利益。

三、PAAS平臺發(fā)展前景

云計算相對來說仍然還不成熟，新服務和功能會一直出現(xiàn)。云開發(fā)平臺和PaaS也會在新的功能登場時不斷演變。然而，由于用戶社區(qū)對開源軟件的影響很深，因此無法保證新功能會以足夠快的速度出現(xiàn)以滿足你的開發(fā)需求。

雖然每個PaaS產(chǎn)品都有著類似的功能，但具備這些功能的速度卻有所不同。例如，Pivotal的開源PaaS產(chǎn)品CloudFoundry以其對語言的支持，服務整合，以及與其它如Chef，Puppet，Jenkins和NoSQL這樣的開源工具的集成著稱。然而，CloudFoundry上只提供初步的容器支持，用戶界面主要靠命令行，支持數(shù)量有限的軟件部署商業(yè)模式以及在應用的性能指標衡量上偏弱。

監(jiān)控一個平臺的發(fā)展路線圖然后再作出決定。那些發(fā)展緩慢或者正在經(jīng)歷某種艱難的發(fā)展模式的平臺可能會為你的應用開發(fā)團隊和你的業(yè)務帶來問題。

四、paas邏輯架構圖

paas邏輯架構圖：

用友PaaS體系包括開發(fā)部署平臺、運營平臺、運行平臺三大平臺，輔以各種應用支撐和公共服務，全面高效地實現(xiàn)了企業(yè)應用所需的云平臺環(huán)境。

PaaS架構比較

大致來看，PaaS的實現(xiàn)分為兩種：以虛擬機為基礎或是以容器為基礎。前者的代表是AWS，后者的代表則是GAE， CloudFoundry和Heroku。前文已經(jīng)提到，AWS是基于虛擬機技術來打造自己的PaaS平臺，其架構模式大致如下圖所示：

具體而言，AWS基于如下構件打造了Beanstalk：首先是負載均衡層（ELB），該層需要將用戶的請求投射到對應的服務器實例，同時，負載均衡層還需要。當應用實例出現(xiàn)擴容時，需要動態(tài)將調(diào)整的服務器實例注冊到對應的域名上，以完成分流；中間是Web服務器層，目前ElasticBean支持Java、Python和PHP等多種編程語言，盡量為編程人員提供多樣性的選擇，開放性基本是所有PaaS平臺的標配。在服務后端，Beanstalk基本依托于AWS本身的服務生態(tài)系統(tǒng)為應用提供服務，比如RDS、S3、DynamoDB等。

CloudFoundry等平臺則是基于容器技術打造。相比于虛擬機，容器帶來的系統(tǒng)開銷非常低，如果一臺虛擬機的操作系統(tǒng)需要占用2G的內(nèi)存，則7個虛擬機所組成的集群只是操作系統(tǒng)就需要14G的內(nèi)存占用?；谌萜鞯募夹g如果一臺16G的裸機除去2G的操作系統(tǒng)開銷，還能夠部署7個容器進程。所以，從經(jīng)濟性來說，容器的技術遠遠好于虛擬機。另外一個比較的標準是性能，容器的性能相對而言更好一些，具體的比較參數(shù)可以參見IBM研究院剛剛出的報告。但是，從安全性和隔離型來說，虛擬機是遠遠好于容器的。

CloudFoundry的架構設計如下圖所示。首先，CF也提供了一個路由模塊（Router），該模塊基本是基于ngnix打造，只是在ngnix技術上提供了動態(tài)注冊的功能。在部署時，由于CF會同時部署非常多的應用實例，所以需要一個router集群來滿足應用的需要；其次，CF的應用容器基于自己開發(fā)的warden技術，warden也是基于LXC技術，但是使用c和ruby作了一層簡單的封裝。Docker的大熱讓CloudFoundry很糾結；第三，CF使用service broker來集成各種資源服務，如mongo、mysql、rabbitmq和redis等。最后，CF使用消息總線NATS/GNATS來完成應用之間的通訊。

其他基于容器的PaaS平臺（如Heroku、OpenShift、DotCloud）的平臺架構和上面所描述的模式基本一致，我在附件中提供了若干鏈接，大家如果有興趣可以仔細研究。

PaaS的參考架構模式

根據(jù)上面討論的兩種架構模式，我們可以看到PaaS平臺的實現(xiàn)基本需要如下的構件：

1.路由模塊：該模塊的基本功能是將終端用戶請求路由到對應的服務器實例，并提供應用動態(tài)注冊等功能。目前絕大多數(shù)的實現(xiàn)是基于ngnix，同時也需要使用簡單的lua腳本完成應用注冊和路由查詢等基本功能；

2.服務管理模塊：該模塊會為開發(fā)人員和運維人員提供管理接口，其基本功能包括創(chuàng)建應用實例、配置應用運行參數(shù)、啟停應用、發(fā)布應用程序、擴容或縮容等。服務管理模塊也需要提供相應的客戶端被用戶使用，如命令行或是用戶界面等；

3.應用容器模塊：應用容器是PaaS平臺的核心，其主要功能是管理應用實例的生命周期，匯報應用的運行狀態(tài)等。目前來看，應用容器可以基于虛擬機來實現(xiàn)（如AWS），也可以使用Linux容器技術來實現(xiàn)，最早使用的是LXC，CloudFoundry使用的是自己的warden，同樣也是基于cgroup，現(xiàn)在最新的是docker；

4.應用部署模塊：應用部署模塊需要將應用程序打包成為可直接部署的發(fā)布包。該模塊是實現(xiàn)PaaS平臺開發(fā)性的關鍵。由于現(xiàn)有通用的PaaS平臺需要支持多種編程語言和框架，如Java， Python， Ruby和PHP等，當應用發(fā)布時，PaaS平臺需要根據(jù)不同的編程語言將應用打包成為通用的發(fā)布包，然后傳遞給容器模塊部署。應用部署模塊是實現(xiàn)這一過程的關鍵，目前來看起源于Heroku的buildpack已經(jīng)被大家廣發(fā)接受；

5.塊存儲模塊：該模塊主要用于存儲應用的發(fā)布包，需要保證程序包的長久存儲和。目前AWS的Beanstalk直接使用S3，CF可以使用網(wǎng)絡文件系統(tǒng)NFS或是其他任何分布式文件存儲系統(tǒng)（如HBase）；

6.數(shù)據(jù)存儲模塊：該模塊需要保存應用和服務的基本信息，可以基于任何現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫技術實現(xiàn)，如MYSQL或是MONGODB等；

7.監(jiān)控模塊：該模塊的作用是持續(xù)監(jiān)控應用的運行狀態(tài)，比如健康狀態(tài)（是否存活）、資源使用率（CPU、內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡等）和可用性等。這些指標會成為整個PaaS平臺運維的關鍵，也為自動彈性伸縮奠定基礎；

8.用戶認證模塊：該模塊需要保證應用程序的安全性和隔離性，通常而言，公有云的提供商會使用OAuth等技術集成現(xiàn)有的用戶認證服務；

9.消息總線模塊：該模塊也是最重要的模塊，由于PaaS平臺所搭建的是一個大規(guī)模分布式環(huán)境，通常而言，規(guī)模在數(shù)百臺到上千臺的機器數(shù)量，所有模塊之間的通訊會變成一個核心的問題。所以消息總線會變成系統(tǒng)之間通訊的基礎，通常需要支持pub/sub模式。