给Cloud Foundry添加自定义服务

问题导读：
1、Cloud Foundry如何提供可扩展性？
2、Cloud Foundry服务架构有哪些？





上一篇博客介绍了Cloud Foundry系统服务的工作方式，看到两个重要组件：Service Gateway，Service Node。其实这只是服务的冰山一角，Cloud Foundry为了提供服务的可扩展性、管理性，架构设计得非常灵活，见下图：


Cloud Foundry服务架构

概括为三点：

Service Gateway向外暴露RproEST API;
Service主要有两大组件：Service Gateway和Service Node；
Service Gate与Service Gateway间通过NATS通信。
首先是CloudController与Service Gateway间的REST API。这里有双向，共六组API需要实现：


当然，因为CloudFoundry有一些安全配置项来限制Service，所以还需要在cloud_controller.yml里配置令牌，这部份参考：

向开源软件 Cloud Foundry 添加系统服务中文文档

至此，我们可以宣布一个Service已经开发完成，Service可以被发现，可以进行创建、绑定、解绑、删除等操作。但是上面那一坨东西还没搞呢，可惜CloudFoundry中文的文档到此就没了。其实剩下的部份称作Reference implementation：

Service Gateway处理命令及控制Service；
Service Node是Service运行的虚拟机，它可以动态扩展；
当有一个创建命令来到Service Gateway，它会进行负载均衡，选择一个低负载的Service Node进行创建；
Service Gateway与Service Node可以互相发现，并且通过NATS进行通信。而通信内容不在CloudFoundry规范里面，可以自定义。
有点复杂，如何让开发者可以遵循以上Reference实现呢？熟悉设计模式的朋友肯定能想到模板模式。CloudFoundry提供了一系列基类帮助开发，如果没有什么特别需求，可以直接继承基类放法即可。甚至上面我们提到的六个REST API都不需要我们来实现 ，因为我们所有的Service都需要实现上面六个API，所以VCAP::Services::Base::Gateway已经帮我们做好了，它会解析配置文件后通过asynchronous service gateway.rb提供出那六个API，我们可以直接继承使用这个基类。所以我们真正代码需要写的类有：

provisioner.rb：在接到asynchronous service gateway的调用后它会向NATS发消息，让Service Node执行相对应的操作。一般来说VCAP::Services::Base::Provisioner已经做了绝大部份工作，除非我们需要高级功能，否则直接使用基类即可；
node.rb: 这个类是运行在Service Node的。如果我们继承了VCAP::Services::Base::Node，当Service Node从NATS收到消息后就会触发相应的行为，这里有相应的抽象方法等待我们去实现，譬如provision，unprovision，bind，unbind等等。这里真正操作你提供的服务；
common.rb: 这个可以就一行代码，告诉别人Service的名字；
error.rb: 一般继承VCAP::Services::Base::Error::ServiceError，定义了一些错误消息。
我们可以看到上面那张复杂的架构图经过Cloud Foundry的封装，我们只需要简单的实现几个真正干活的方法即可，另外还能从Cloud Foundry所提供的大量钩子方法来进一步定义服务。

在Service里面，有一些高级功能，例如：Snapshot等，它们的激活与否可以绑定到一个plan。plan在这里的意思是指这个服务的SLA，譬如是收费用户、免费用户、金牌用户等等。我们可针对不同的Level来决定是否对他们开启这项功能。我们可以参考MySQL服务的定义：

plan_management:
   plans:
   free:
      low_water: 10
      high_water: 180
      lifecycle:
        snapshot:
         quota: 5
        serialization: enable
        job: enable
复制代码

我们可以看到MySQL的免费用户也是支持snapshot, serialization和job功能的。我们可以看看snapshot功能的实现，由于Cloud Foundry提供了大量的Base实现，所以实现起来比你想象的要简单得多。我们以创建Snapshot为例，在VCAP::Services::Mysql::Provisioner内，除了继承了VCAP::Services::Base::Provisioner外，还snapshot, serialization和job相关的方法，我们只看创建snapshot的方法：

  def create_snapshot_job
      VCAP::Services::Mysql::Snapshot::CreateSnapshotJob
  end
复制代码

然后去看VCAP::Services::Mysql::Snapshot::CreateSnapshotJob，位置在mysql/lib/job/mysql_snapshot.rb中，

class CreateSnapshotJob < BaseCreateSnapshotJob
   include VCAP::Services::Mysql::Util
   include Common

   def execute
      ...
   end
end
复制代码

看到这应该很明白了吧，snapshot相关的其他方法也是使用类似实现。更多的细节，笔者推荐可以参考下MySQL的实现，这个服务算是Cloud Foundry里面比较早规范的实现，参考价值很高。

另外，Cloud Foundry的服务在一直发展，还有很多值得讨论的话题，例如目前服务模块也引入了warden，使每个租户的服务不影响，同时也不受别的服务影响，这些话题应该可在《深入Cloud Foundry》专栏文章里面针对Service的专文中看到，笔者也会在其他文章里探讨一下。