从用户侧需求研究来看，用户所需要的理想私有云方案，应具备：简单性、稳定性、可扩展性、灵活性。

1、简单性

私有云的架构跟公有云是不一样的，它更像一个 generic solution，根据客户的通用需求，提取出它最重要的部分，做成的一个软件，然后通过产品化普及落地。用户上来直接就能下载安装使用的、可缩短上云周期的一个标准化产品。

2、稳定性

稳定性对于保障企业的业务持续性、尤其关乎国计民生的场景中非常重要。比如省界高速收费站系统，还有一些大型、重型制造业的供应链管理系统，这些对时间的要求非常严格，这些软件一旦发生 crash，无法保证它的可用性的时候，会带来巨大的损失。

3、可扩展性

某些需要并发快速创建出成百上千虚拟机的场景中，比如很多教育行业的用户，实验室里可能有几百个学生，要统一打开一个环境，然后几十上百个虚拟机要同时快速启动......类似这种场景，就反映在云的 Scalability（弹性）的难度上。

4、灵活性  

不同客户的需求也不一样，它们之间可能是相互矛盾的。举个例子，比如一些分布式系统，它可以支撑很大的规模，但它的应用性却并没有那么好。而且灵活性和稳定性之间也有一定矛盾，当灵活性很强的时候，代码可能会有各种各样的组合，各种各样的分支，很难保证测试在每个场景都能测下来，稳定性可能会打折扣。

私有云架构的技术秘籍

针对以上挑战，从用户实际需求出发，深度调研了当前主要开源架构的优缺点，研发了具有 4S 特性的私有云开源架构：

1、简单（Simple）

首先，在开源代码架构里，将不同的模块进行单独封装，通过一个 in-memory 的 message bus 去实现内部消息的分发，以及一些公共消息的封装；再将所有模块单独分成一个 Java bean，通过 message bus 来进行内外部通信。

综上得到的效果就是，对运维人员来说，云平台的运行就是一个统一的进程，但从软件架构上讲，它又分了很多模块，兼具简单操作与强大性能；对于普通用户来说，只需要下载一个 ISO，就可以在 30 分钟以内把云平台安装部署起来，真正享受简单易用的上云体验。

2、健壮（Strong）

针对稳定性，通过 workflow 来将代码通过各种组合去实现新功能，而不是不断修改原本的代码。同时，支持云主机与管理端的 HA、支撑高并发的 API 请求、断电后平台自恢复等，确保系统高效和稳定运行。

3、弹性（Scalable）

解决可扩展性的核心方法，主要依靠全异步架构，即在做架构设计时，为操作系统提供一些异步的接口；异步方法设置完成后，只需一个很小的线程，就可以支持数以万计的 API 并发量。

另一方面，采用一致性哈希环（Consistent Hash Ring），将任意一个资源处理到正确节点，避免对资源做加全局锁。在架构里，可以通过一个内存队列来控制并发级别（Synce level），得到更好的并发性能。

4、智能（Smart）  

主要通过 Plugins 和 Driver 来分离接口和实现。具体来说，通过 strategy-Pattem Plugins 结构，将不同的底层对应到同一个接口，再对外提供服务。

开源软件彼此组合、依赖，连同各个为开源做贡献的维护者与开发者，所共同形成的包含上万节点的开源软件供应链，已经是当代社会中 科技 规模化协作发展的典范模式，也是激发软件创新活力的有效手段。