現(xiàn)實(shí)中的開放源碼云計(jì)算,第2部分:針對云進(jìn)行開發(fā)

概述：本文使用一個(gè)看似簡單的應(yīng)用程序和為人熟知的開源技術(shù)來闡釋相關(guān)概念和探究云計(jì)算的實(shí)力。

您可能對這樣的說法 —— “一次編程，處處可用” —— 早有耳聞。但是如果想要為運(yùn)行在某個(gè)云中的應(yīng)用程序編程，恐怕真的需要知道其中的究竟。在 “現(xiàn)實(shí)中的開放源碼云計(jì)算” 系列的第 2 部分中，了解如何使用 PHP 編寫一個(gè)運(yùn)行在 Aptana 云計(jì)算平臺上的應(yīng)用程序。探索云應(yīng)用程序和傳統(tǒng)的 N 層應(yīng)用程序之間的關(guān)鍵設(shè)計(jì)差異。

　　關(guān)于本系列

　　在這個(gè)分三部分的 “現(xiàn)實(shí)中的開放源碼云計(jì)算” 系列中，學(xué)習(xí)如何判斷云計(jì)算是否對您有幫助以及如何制定云計(jì)算戰(zhàn)略。在第 1 部分中，了解云計(jì)算的益處、云的類型和可供選擇的云計(jì)算平臺。第 3 部分所涵蓋的是部署在云上的應(yīng)用程序生命周期的其他部分。

　　本文中，我們將學(xué)習(xí)用 PHP 編寫一個(gè)簡單的、在 Aptana 云計(jì)算平臺上運(yùn)行的應(yīng)用程序。另外還將探討云應(yīng)用程序與傳統(tǒng) N-層應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)差異。

　　云計(jì)算架構(gòu)

　　要想使軟件穩(wěn)定運(yùn)行、執(zhí)行良好且能進(jìn)行伸縮以滿足所有的功能需求，至關(guān)重要的一點(diǎn)是針對軟件的運(yùn)行環(huán)境來量身打造軟件。這時(shí)要考慮您的軟件所運(yùn)行的環(huán)境是您自己的還是別人的。正如您在 現(xiàn)實(shí)中的開放源碼云計(jì)算，第 1 部分：并不是所有云都相同 看到的，不是所有的云都相同。不同類型的云計(jì)算需要不同的設(shè)計(jì)。需要把基礎(chǔ)云計(jì)算平臺與專用云計(jì)算平臺區(qū)分開來。

　　針對專用平臺的架構(gòu)

　　就架構(gòu)而言，高度專用的平臺最為復(fù)雜。當(dāng)設(shè)計(jì)運(yùn)行在這些云上的應(yīng)用程序時(shí)，需要考慮很多問題。當(dāng)然，它們帶來的獨(dú)特益處足以彌補(bǔ)這些限制。Google App Engine 是一個(gè)很好的例子。

　當(dāng)針對 Google App Engine 創(chuàng)建一個(gè)應(yīng)用程序時(shí)，僅需創(chuàng)建應(yīng)用程序源代碼以及需要用到的靜態(tài)資源（比如圖片）。您無法控制應(yīng)用服務(wù)器或數(shù)據(jù)訪問。對此，有一個(gè)很好的解釋：App Engine 提供高度可伸縮的解決方案。不過，您需要理解 App Engine 所提供的基礎(chǔ)架構(gòu)。Google 提供了一個(gè) API（Google Query Language）用來訪問 App Engine 數(shù)據(jù)存儲。這非常類似 SQL，這樣一來，您就能輕松地開始使用數(shù)據(jù)存儲了。這個(gè)數(shù)據(jù)存儲不是一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫，倒更像是一個(gè)簡單的文件系統(tǒng)。

　　對數(shù)據(jù)庫的簡單訪問要比對數(shù)據(jù)庫的查詢（通過主鍵找到一個(gè)單一對象）慢一些。關(guān)系查詢（例如表連接）是允許的，但要通過多個(gè)連續(xù)查詢才能實(shí)現(xiàn)。這要比關(guān)系數(shù)據(jù)庫上的連接慢得多，因此很難創(chuàng)建一個(gè)讓數(shù)據(jù)存儲超負(fù)荷的查詢。

　　為了充分利用數(shù)據(jù)存儲，我們通常建議對數(shù)據(jù)進(jìn)行反常規(guī)處理，比如允許相關(guān)數(shù)據(jù)存儲在一起并被一起檢索。例如，看這樣一個(gè)例子：我們需要存儲用戶信息，其中每個(gè)用戶都可能具有多個(gè)電話號碼。這是一個(gè)典型的一對多的關(guān)系，并且通常情況下，在數(shù)據(jù)庫中，都會(huì)相應(yīng)地建立一個(gè)用戶表及一個(gè)電話號碼表，其中的電話號碼表包括一個(gè)指向用戶表的外鍵。您完全可以按同樣的方法用 Google 的數(shù)據(jù)存儲建模，但將電話號碼封裝為用戶的一部分（作為一個(gè)電話號碼的列表或數(shù)組），效率會(huì)更高。對數(shù)據(jù)存儲的單一查詢就可以返回您所需要的任何東西。

　　Google App Engine 并不是使用這個(gè)模型的惟一云計(jì)算平臺。Amazon 的平臺 SimpleDB 也以同樣的方式工作。您可以在 EC2 上運(yùn)行 MySQL、Postgres 或任何其他數(shù)據(jù)庫，但 SimpleDB 最簡單易用，并可提供某些可伸縮性方面的優(yōu)勢（當(dāng)不允許連接時(shí)，水平伸縮會(huì)更容易）。Ning 是另一個(gè)專用平臺，也提供類似的訪問模式。　通過使用專用平臺，您能夠獲益良多，但當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)行于這些專用平臺之上的應(yīng)用程序時(shí)，需要牢記它們各自的特點(diǎn)。因此，使用一個(gè)基礎(chǔ)云計(jì)算平臺往往更簡單些。

　　針對基礎(chǔ)平臺的架構(gòu)

　　基礎(chǔ)平臺，例如 Amazon EC2 或 Joyent Accelerator，允許在其云上運(yùn)行任何軟件。它對架構(gòu)的限制較少。如果要針對基礎(chǔ)平臺進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)，可以像處理屬于您自已的平臺一樣任意處理這個(gè)平臺。若應(yīng)用程序需要運(yùn)行于自已的數(shù)據(jù)中心或從本地供應(yīng)商租來的服務(wù)器上，該如何設(shè)計(jì)這個(gè)應(yīng)用程序呢？倘若想在云計(jì)算平臺上運(yùn)行這個(gè)應(yīng)用程序，可能根本不需要對設(shè)計(jì)做大量更改。

　　在基礎(chǔ)平臺上運(yùn)行 Web 應(yīng)用程序，與在像 Google App Engine 那樣的專用平臺上運(yùn)行 Web 應(yīng)用程序非常類似，但不同的是，可以隨意使用所需要的任何應(yīng)用服務(wù)器或數(shù)據(jù)庫。當(dāng)然，它的缺點(diǎn)就是您需要建立、安裝、配置并管理所有這些基礎(chǔ)架構(gòu)。在這方面，云平臺幫不上什么忙。

　　這里也有一些中間地帶。Aptana Cloud 平臺提供了很多的靈活性，因?yàn)樗挥?Joyent Accelerator 之上。Aptana 提供了幾個(gè)可供選擇的開源基礎(chǔ)架構(gòu)，您可以在其上構(gòu)建應(yīng)用程序，這就大大減少了工作量。它還有一些很好的工具，可用來簡化部署過程。成功的關(guān)鍵就是選用了開源技術(shù)。

　　充分利用開源技術(shù)

　　有了基礎(chǔ)平臺，還需要著手選擇應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫等。如何選擇呢？如果要構(gòu)建自已的數(shù)據(jù)中心，可能就想要使用開源技術(shù)。這同樣適用于云平臺。您可以選擇一個(gè) Linux? 或 UNIX? 操作系統(tǒng)、一個(gè)具有恰當(dāng)?shù)木幊陶Z言模塊的 Apache Web 服務(wù)器以及一個(gè) MySQL 或 Postgres 數(shù)據(jù)庫。這些都是一些極為常用的選擇，甚至可以找到一些預(yù)先配置好的選項(xiàng)。一個(gè)更容易的選擇是使用 Aptana Cloud。Aptana Cloud

　　Aptana Cloud 將開源技術(shù)布置在 Joyent Accelerator 平臺之上。由于 Joyent 在 OpenSolaris 操作系統(tǒng)上使用了 Xen 虛擬技術(shù)，所以 Joyent 與 Aptana 所使用的開源技術(shù)相結(jié)合，就產(chǎn)生了一個(gè)真正的純開源的平臺。Aptana 使用 Apache Web 服務(wù)器、Postfix 郵件服務(wù)器及 MySQL 數(shù)據(jù)庫。它提供了針對 PHP 及 Jaxer 的 Apache 插件，這是一個(gè)開源容器，可用于使用服務(wù)器端 JavaScript。在撰寫本文時(shí)，Aptana 還在 Aptana Cloud 上提供了面向 Ruby on Rails 的私有 beta 版本。

　　使用 Aptana Cloud 十分簡單。Aptana 的平臺被集成進(jìn)了它的旗艦產(chǎn)品 Aptana Studio IDE 中。只需下載這個(gè) Studio 并用它創(chuàng)建應(yīng)用程序，然后將應(yīng)用程序部署到 Aptana Cloud。如果更愿意使用自已喜歡的工具構(gòu)建應(yīng)用程序，也是可以的。只要將它導(dǎo)入到 Aptana Studio 并用 Studio 將應(yīng)用程序部署到云即可。下面，我們將著重看看如何構(gòu)建應(yīng)用程序并將其部署到 Aptana Cloud。構(gòu)建一個(gè)應(yīng)用程序

　　本文中的示例應(yīng)用程序在 Aptana Cloud 上使用了 PHP。要使用 Aptana Studio 開發(fā)應(yīng)用程序，所要做的就是安裝 PHP 插件，如下所示。

　　圖 1. 為 Aptana Studio 安裝 PHP 插件

　　安裝完插件后，就可以開始編寫 PHP 了。由于它是一個(gè)完整的 IDE，因此可以運(yùn)行這個(gè) PHP 應(yīng)用程序，對它進(jìn)行調(diào)試等。它還提供了一個(gè)用來與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互的接口。　我們將為這個(gè)示例應(yīng)用程序創(chuàng)建一個(gè)定制博客。這種類型的應(yīng)用程序適合用于簡單的平臺，例如 Aptana Cloud。開始時(shí)，可以用少量的資源以較低的開銷先啟動(dòng)這個(gè)應(yīng)用程序。隨著應(yīng)用程序受歡迎程度的增加，再給它增加資源（垂直伸縮）。但是，即使是一個(gè)很小的應(yīng)用程序也有可能出現(xiàn)使用 “暴增” 的情況（它將自動(dòng)地增加 CPU 的使用來進(jìn)行處理）。如果需要維持大量的用戶，就需要用多個(gè)服務(wù)器來進(jìn)行水平伸縮，還有可能需要直接使用 Joyent Accelerator 來處理定制架構(gòu)。

　　因示例應(yīng)用程序是一個(gè)博客，我們可以走個(gè)捷徑。這個(gè)應(yīng)用程序是在 WordPress 博客軟件基礎(chǔ)上開發(fā)的。它是一個(gè)純 PHP 應(yīng)用程序，使用了一個(gè) MySQL 數(shù)據(jù)庫，這使得它很適合 Aptana Cloud。由于它是開源的，因此只需下載代碼、定制它并將它部署到服務(wù)器。在這個(gè)示例中，服務(wù)器實(shí)際上是 Aptana Cloud。

　　對于任何一個(gè) WordPress 應(yīng)用程序，我們的首要工作之一就是通過編輯 wp-config.php 腳本對它進(jìn)行配置，以便設(shè)置數(shù)據(jù)庫訪問和 cookie 安全性。清單 1 給出了一個(gè)典型的示例文件。

　　清單 1. 配置 WordPress

//　**　MySQL　settings　-　You　can　get　this　info　from　your　web　host　**　//　
/**　The　name　of　the　database　for　WordPress　*/　
define(’DB_NAME’,　’wordpress’);　
　
/**　MySQL　database　username　*/　
define(’DB_USER’,　’wpadmin’);　
　
/**　MySQL　database　password　*/　
define(’DB_PASSWORD’,　’your_password_here’);　
　
/**　MySQL　hostname　*/　
define(’DB_HOST’,　’localhost’);　
　
/**　Database　Charset　to　use　in　creating　database　tables.　*/　
define(’DB_CHARSET’,　’utf8’);　
　
/**　The　Database　Collate　type.　Don’t　change　this　if　in　doubt.　*/　
define(’DB_COLLATE’,　’’);　
　
/**　More　stuff　omitted.　*/　
?>　上述代碼中有幾點(diǎn)需要引起我們的注意。如果是在本地工作站上做開發(fā)，那么 MySQL 數(shù)據(jù)庫很可能也在相同的這個(gè)機(jī)器上。這就需要將 DB_HOST 設(shè)為本地主機(jī)。這種設(shè)置與在 Aptana Cloud 上使用的設(shè)置相同。數(shù)據(jù)庫將運(yùn)行于與應(yīng)用服務(wù)器相同的一個(gè)機(jī)器上。在將它部署到 Aptana Cloud 時(shí)，不必更改運(yùn)行在工作站上的代碼。