OpenStack身世揭秘

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彩虹馆（Rainbow Mansion）是栋位于美国西岸的迷你皇宫，座落在一个可以俯瞰矽谷的山丘上，并且有着西班牙式的屋瓦与门厅的豪华吊灯。这座占地超过140坪豪宅的前任主人，曾靠着销售电脑显示卡晶片和光碟机晶片赚进大把钞票。不过事到如今，这里只是一个矽谷式公社，一个科技界的年轻激进份子生活并分享工作的场所。

这里的房客有Google员工、NASA工程师、在Tesla打造电动车的员工，也有苹果的工程师。不过这些人选择彩虹馆作为栖身之所，并不只是为了应付工作上的需要而已。门厅之后的公共图书馆，正是平常举行沙龙（一种不拘形式的讨论）的地点。平常房客们讨论的题目无所不包：从国家主义的凋亡，到网路自由是否比个人隐私还要重要，都曾是题目之一。而车库里面有着凑合着用的硬体实验室，房客们于此打造模型潜水艇、卫星以及可以使用Android手机操作的无人飞行载具。在过去这几年来，不只一间新创公司从这些房间里面诞生。
根据一名前房客所言，想要住在彩虹馆的先决条件是：你想要改变这个世界！改变世界似乎是件说比做更简单的事，不过彩虹馆的房客已经做到了。他们把集体社会性格（communal ethos）灌注到近十年来最重要的开放软件专案中：OpenStack，一个在Linux环境底下运作的云端运算程式。
利用OpenStack这个程序，任何人都能打造属于自己的亚马逊弹性云端运算（Amazon’s Elastic Compute Cloud）。亚马逊弹性云端运算是目前极受欢迎的网路服务，该服务可以让研发人员和企业即时存取虚拟伺服器。大约四年前，OpenStack的前身还只是一个在NASA内部没人看好的专案，不过目前OpenStack已经大大颠覆整个私人与公用领域的现况。
自从获得Vivek Kundra（美国第一个资讯长）的关注之后，除了NASA以外，其他的美国联邦政府业务部门也加入使用OpenStack的行列。而在NASA跟云端运算市场第二大品牌Rackspace结盟、合力推出OpenStack后，目前全世界已经有183家以上的公司宣布支持OpenStack。OpenStack正改变着HP、Cisco、Dell等科技龙头的未来，另外，如果流言属实的话，IBM也是其中加入改变的一员。
“业界有很多人正严肃地看待这件事”，Zorawar “Biri” Singh表示。Zorawar “Biri” Singh是监督HP利用OpenStack打造云端服务的负责人。“除了已经宣布支持OpenStack的成员之外，我们还跟其他人讨论过这件事，像是一些对OpenStack有浓厚兴趣的一流网路架构师。虽然还有很多工作要做，不过一切都在我们的掌握之中”。
OpenStack的创办人遍布在NASA、Rackspace和其他地方。不过其中最重要的几个创办人，曾是彩虹馆内的科技公社的活跃份子，例如现年34岁的Chris C. Kemp，就是在2006年加入NASA的艾姆斯研究中心（Ames Research Center）并创办公社的自由思想家之一。”我们当时只是想找个地方住”，Kemp表示，“不过这个地方后来变成一个招揽有趣?人士地方，这是一个让有趣的人一起吃饭、碰面与生活的地方，这些有趣的人具备扩大我们对这个世界认识的能力。”
Kemp后来担任艾姆斯研究中心的资讯长，接着则是担任整个NASA的技术长。就是在NASA与其他彩虹馆相关人士共事的时候，Kemp开启了NASA Nebula专案，这项专案后来让Google的网路杰作能够散布到全世界。在经过两年的奋斗之后，专案的主要开放式平台Nova跟Rackspace的相容平台合并，造就了OpenStack的诞生。
就像Linux一样，OpenStack的诞生可说是奇迹。在当时，命运女神并不是站在Kemp的这一边，即使想在NASA内部进行Nebula这个专案都不是件容易的事。除了因为Nebula专案跟NASA的使命不怎么相关之外，NASA内部的官僚系统，也不适合这种能够跟全世界开放共享的创作，这个专案能够这么快速地在列强环伺的科技世界中找到容身之处，的确是件困难的事。
“这项专案打从一开始就遭遇了种种困难。事实上，从头到尾就是个不可能的任务”，Rick Clark表示。Rick Clark在OpenStack专案进行的初期任职于Rackspace，现在则在Cisco协助推动相关专案。“你必须同时讨好NASA、NASA法务团队、Rackspace法务团队、Rackspace董事会，以及其他研发人员。这个专案的诞生只能说是老天保佑！”

NASA 找到失散多年的双胞胎兄弟
NASA跟Rackspace的联手，始于某篇部落格的文章。这篇文章大约在2010年初夏时出现在网路上，当时几乎没有人注意到。Joshua McKenty在这篇部落格文中写着：“启动Nova”。Joshua McKenty不但是NASA的承包商，也是彩虹馆的常客之一，他在文章中提到：“这是个用Python程式语言写成云端运算软体，使用Apache许可证方式授权。这东西可以用、很多缺陷、是个试用版，赶快来试试看吧。”
使用Python程式语言写就的Nova，基本上是亚马逊弹性云端运算的仿制品。亚马逊弹性云端运算能让使用者在不需设定个人实体机器的情况下，操作软体应用程式，只要使用者有需求，就可以获得更多的虚拟伺服器。它跟亚马逊弹性云端运算最大的不同点，在于Nova是开放式软体，由于Apache许可证的关系，所以想要使用Nova架构弹性云端运算的人，都可以任意使用这个平台。
在Nova上线一个星期后，有人告诉Rick Clark这个消息。前一年九月，Clark从Canonical（Ubuntu Linux distro的供应商）跳槽到Rackspace，并接下建立一个能够打造基础设施云端（infrastructure clouds）开放式平台的任务。当时几个Rackspace的高阶主管正在推动同样的专案，其中包括企业发展部门的副总Jim Curry与策略长Lew Moorman。
在Clark看过NASA的Nova程式码之后，对于Nova跟Rackspace本身正在进行的开放式平台间的高相似度感到相当震惊，久久无法自己。所以他很快地发送了一封电子邮件给Rackspace的巨头们，“NASA，差不多领先我们三个月的进度”，他在信中写着，“我们需要跟他们谈谈，看看有没有什么合作的方法，好让我们使用他们的程式来进行进一步的修改。”
Clark从来没有想过NASA会真的跟Rackspace合作，不过显然这间公司跟NASA之间很有缘份。Clark的老板（企业发展部门副总Jim Curry）的老爸是一名在NASA服务四十年的工程师，他的工作主要是研发供给太空梭与太空船使用的隔热系统，因此Curry从小就在德州休士顿的NASA太空中心底下长大。Curry在NASA跟Kemp搭上线的一个星期后，几个Rackspace的员工就飞到矽谷跟NASA的团队开会。他们跟NASA的团队先是在艾姆斯研究中心碰头，然后一起在附近的泰国餐厅吃饭。此时Rackspace跟NASA之间的缘分又加深了一层。
“这好像找到失散已久的双胞兄弟”，McKenty表示，“这真是我这辈子最诡异的一个经验。我们使用同样的工具，选择同样的语言程式。我们这两个研发团队里面没有一个人曾经见过对方，而且我们两边都说：哇！你们刚写的程式码正是我们正打算要写的。”
更巧的是，两边的程式码基底（code base）是相容的。当NASA在打造Nova的时候，Rackspace已经完成一个叫做Swift的平台；Nova提供虚拟伺服器，也就是运算处理能力，而Swift提供资料储存功能；Nova是仿造亚马逊弹性云端运算的功能，而Swift则是仿造亚马逊简易储存服务（Amazon’s Simple Storage Service，S3）的功能。在晚餐席间，两个团队决定将这两个专案结合在一起，并且开放程式原始码，同时决定使用“OpenStack”这个名称作为新专案名称。
不过离这样的目标还有很长的一段路要走。当餐后要付帐的时候，这群工程师意识到没有一个简单付帐的办法，在NASA，公务员与承包商必须付自己的餐点费。“去吃饭的人大概有20个人吧，而且我们是共享所有的泰式餐点，所以我们得试着按照人头来分配费用”，任职于Rackspace的Jonathan Bryce表示，“当时我想，如果这就是跟政府一起工作的缩影，这专案永远不会成功吧”。
这的确是跟政府合作的缩影，这也难怪Nova面世是多么令人跌破眼镜的一件事。
Google 跟用不完的基础设施
2006年，艾姆斯研究中心为了将这个NASA的矽谷前哨站带入网路新纪元，所以换了个新的主任。新主任上任后，马上招揽新血，其中就包括Chris Kemp与其他四个后来搬进彩虹馆的员工。彩虹馆距离艾姆斯研究中心大约只有15分钟的车程，而Kemp的新工作就是改变NASA。
Kemp原本是Silicon Graphics驻阿拉巴马州亨茨维尔（Huntsville, Alabama）办事处的系统工程师；这个办事处的任务，主要在于支援NASA马歇尔太空飞行中心（Marshall Space Flight Center）的火箭科学家。后来，他成为Classmates.com的首席网路架构师，这间公司正是90年代网路泡沫热潮中的佼佼者之一。
在NASA艾姆斯研究中心编号200号的建筑地下室安顿好之后的七个月内，Kemp马不停蹄地到处奔走。他敲定Google与NASA间的合作案，让网路巨人Google 能够协助NASA在公共网路上传送月球与火星影像。然后，作为Kemp的第二个功绩，他让Google的高阶主管把他们的私人喷射机停在艾姆斯研究中心的飞机场上。
这笔开放飞机场给Google使用的生意，每年为NASA带来一、两百万美金以上的额外收入。不过相较于机场交易，Google Moon与Google Mars给NASA带来的影响更为重大。在此之前，Kemp曾经在微软进行类似的网路服务，所以对于Google和微软之间处理通讯基础设施（backend infrastructure）的手法不同，深感冲击。
“在Google，基础设施像是不用钱的一样”，Kemp 表示，“Google那种自由放任（laissez-faire）态度就像是在说：‘没问题，我们随时都有几千个TB的空间可以用。’微软的态度跟Google则是完全相反。在微软，资料储存空间是被某些特定单位所把持，所以你必须跪下来求他们，想尽办法去借或是去偷一些运算资源来用。在NASA的情况就更艰难了，因为NASA完全没有任何基础设施来容纳这些东西。”
过去这几年来，Google建造了无以伦比的基础设施：一个横跨众多服务器的软体平台，让Google的研发人员可以任意扩增或缩减他们的应用程序。而这个基础设施仅供Google本身使用，并不需要像亚马逊弹性云端运算一样跟整个世界共用。同时，亚马逊弹性云端运算跟Google基础设施的技术概念其实是类似的。
因此，Kemp认为类似亚马逊弹性云端运算与Google的基础设施，正是NASA所需要的。他希望NASA毋须藉由Google、微软或亚马逊的协助，就可以自己传递自家的高解析度影像。
“我认为NASA应该要能够传递这份宝贵资料，好让类似Google Earth和微软的太空望远镜（WorldWide Telescope） 的平台能够使用这份珍贵的资料”，Kemp 表示，“我们不能总是说这是Google或微软要解决的问题。而当时现实的情况是我们还没有自己的基础设施。这就是为什么我们会想要发起这个专案原因。”他帮这个专案取名为“NASA， Nebula”，而这个专案最终导致了Nova的诞生。Joshua McKenty表示，在接下来的那几年里，大部分的策略会议以及一大堆的加班写程式，都是在彩虹馆的餐桌上完成的。
白宫拯救Nebula 免于被摧毁的危机
NASA Nebula本来仅是亚马逊公有云的仿制品，或是另外一个失败的政府专案。不过在2009年的时候，事情有了转机，这个专案获得美国第一位联邦资讯长Vivek Kundra的青睐。当奥巴马在2009年就职美国总统的时候，他创造了资讯长这个职位，希望能够借此大幅改善政府科技基础设施的体质，而NASA Nebula刚好提供了这个机会。Kundra把Nebula视为一个平台，可以让包括NASA在内的的联邦政府部门，都在上面使用应用程式。
“在那个时候，技术的部分还很青涩”，Kundra表示，“不过当时我可以预见，采用这个技术之后，很可能会打破我们过去使用科技的模式，这也就是我们所说的数位油田（ digital oil）。旧模式非常不经济，会消耗很多资源，每个政府单位都必须准备足够的空间，好应付尖峰使用时段，不过除了尖峰时刻之外，大部分的空间都不会用到。”Kundra表示，政府的资料中心只会用到所有资料储存空间的40%左右，以及大约27%的运算处理能力。而Nebula的降临，将改变这一切。Nebula不但具备运算处理能力，也有资料储存空间功能，让每个单位要用到的时候就可以拿去用。
所以Kundra把Chris Kemp转调到白宫，并利用NASA Nebula，打造了网站“USAspending.gov”，用来将政府花费的相关资料公布给大众。同时Kundra也拟订了相关专案，希望能够推广这个平台到其他政府单位。
这时候遇到的问题是，某些美国立法者和NASA官僚打算要中止这个专案。Kemp表示，反对者中的领导者是参议员Richard Shelby，他是参议院拨款委员会（Senate Appropriations Committee）的主席。Shelby的办公室并没有针对这件事给《Wired》回覆，不过Kemp表示，参议员认为Nebula会让很多人失业。“每次我在华盛顿提到云端技术可以让资料中心在无人状态下运作时，我的话就会被解读为工作机会将因此消失”，Kemp表示，“这个专案面对了很艰辛的政治挑战，之前掌管整个NASA的长官，甚至打电话要求我解释这件事。”
Kundra谈到这件事的态度比较委婉。他表示，这不过是在推行新观念时面临了一些阻力。而现任NASA艾姆斯研究中心IT技术长的Ray O’Brien，说法和Kundra也很类似。不过据Kemp所言，当时这个专案很可能拿不到任何资金，甚至因而无法继续下去。
华盛顿方面施加的压力，差不多在2009年秋天时到了临界点。那年秋天，Kundra飞到矽谷艾姆斯研究中心，亲自主持联邦政府云端策略（cloud computing strategy）的正式运作，以表示他个人于公于私都支持Nebula专案。“没有Vivek在白宫为我们奔走，我们没办法完成这个专案」，Kemp说，「当时我的团队正在全力制作可能会在国会调查用到的文件。不过Vivek才是那个真正出力阻止他们的人。”在这种状况下，NASA Nebula运作的状况不如预期，则是另一个令人头疼的问题。

开源的难题
Nebula的第一版是建构在已发布的开源Eucalyptus之上，这个平台主要由加州大学圣塔芭芭拉分校的团队所打造；不过Chris Kemp和Joshua McKenty都认为，Eucalyptus并不具备所有他们团队想要的功能，“基本上，Eucalyptus的架构不能满足我们的需求”，McKenty表示，“代码的品质则是另外一个问题。他们的代码里面有些很严重的漏洞。”
雪上加霜的是，Eucalyptus的创办人刚为了Eucalyptus设立一间公司，显然他们不会愿意把某些代码放在开源平台上，因为他们想要保留那部分，好作为将来的卖点。这个开放核心协议的运作模式（open-core，开放项目本身的核心，但是不开放其他的相关代码），并没有打消Kemp、McKenty与整个NASA团队，希望打造一个每个人都可以使用并修改的开放式平台的念头。
Kemp、McKenty和常常在周末拜访彩虹馆的Nebula软件工程总监Jesse Andrews，花了很长的时间讨论NASA是不是有可能从零开始，打造一个新的开放软件专案，不过他们心知肚明这是件困难的事。NASA官僚系统运作的方式，倾向于使用现存开放式软体专案的程式码，而通常在经过一些法律行动之后，最后的结果就会变成NASA拿自己写好的部分来协助其他的专案。NASA实在是没有自己从零开始进行一个专案的经验，尤其这个专案将会让NASA跟外面的世界紧密合作。
“NASA开发的往往是价值数十亿元的系统，这些系统的软体通常是长时间投资的成果，所以软体里面会包含许多智慧财产和敏感国家安全资讯，也不是件令人意外的事”， Kemp表示，“而我们就是在这种环境下，试着开放我们的程式码，打算让Nebula采取合作的模式；但是NASA并不是一个对这种模式友善的环境，我们必须另辟蹊径，重新创造一个软体发行以及开放程式码的方法。”
McKenty和Andrews最终找到了漏洞可钻：让整个团队牺牲自己周末的时间，打造属于自己的Eucalyptus，这样一来，这个作品就不属于NASA的专案了；然后他们在正常上班时间时，又以NASA承包商的身份，协助改进这个专案。Mckenty表示，这样一来，NASA就不用面对开放程式码的难题，因为从技术层面上看来，NASA只是在“协助”一个非NASA的专案。
Kemp等人就真的这样做了。他们利用私人时间在HouseKu加班赶工，这里是另一个NASA承包商Andy Smith在旧金山的住处，也是个类似彩虹馆的地方。最后，他们花了两周完成新专案的原型，也就是Nova。
震惊全世界的云软件
在NASA与Rackspace团队于艾姆斯研究中心附近的泰式餐厅，筹画OpenStack相关细节的五周后，他们已经准备好要在美国奥勒冈州波特兰OSCON开放软体展（O’Reilly Media’s Open Source Developers Conference）上发表他们的心血结晶。开源软件展的前几天，两个供应商跟几间德州的公司碰面，其中某些公司已同意加入这个项目。虽然如此，直到预定发表日的前一天晚上，Kemp还没有拿到NASA的许可，好确保能够他们能够在Apache许可证的前提下开放Nova的程式码。
没错，从Andrews和McKenty的立场来看，他们已经开放了Nova的代码。但是他们顶着NASA承包商的名义所做的工作，却还不能公开，这个项目还是需要NASA的默许。
如果是在NASA自家许可证的前提下开放Nova代码，整件事就会简单许多。NASA在几年前就为了开源软体，而开发了相关的许可证。但是Kemp与Rackspace的Jim Curry都认为，如果OpenStack不能在Apache许可证的前提下开放，以及取得两边的供应商支持，那么OpenStack的接受度就不可能会高。HP的Zorawar Singh现在回顾当初Kemp跟Curry的这个决定，他认为他们所做的决定是正确的。Singh表示，这个平台能够在许多不同的情况派上用场，就是因为Apache许可证的存在，即便使用者无法对原本的开放式软体专案有所贡献，也可以使用它。
但是NASA的官僚系统还没有准备好以这样的方式去开放代码。“让NASA在Apache许可证的前提下开放代码，是一件几乎不可能的事”，Kemp表示，“我的组员里面有些人是从法律系毕业的，虽然他们不是NASA的律师，但是他们协助我跟NASA的律师合作，好让开放程式码成真。”最后，Kemp还是胜利了。Kemp在7月19日一大早拿到NASA的最终许可，离OpenStack的正式问世只差几个小时而已。
发表OpenStack简直是Kemp与Rackspace团队梦寐以求的事。“发表的时候轰动了全场”，McKenty说，“轰动的程度远远超过我们的预期。”NTT Data马上宣布跟进采用OpenStack，NTT Data是日本通讯龙头、日本电信电话株式会社（NTT）的咨询子公司。在OpenStack问世之后的四个月，这个专案得到微软的支持。要知道，微软对开放式软体的支持可是一件很罕见的事。隔年，Dell、HP和Cisco也相继加入这个专案。
当Rick Clark还在Canonical工作的时候，Canonical使用Ubuntu Linux distro重新包装Eucalyptus，期望能让整个世界都可以使用开放式云端。OpenStack问世后不到一年之后，Canonical在2011年5月把Ubuntu的重心从Eucalyptus 转向OpenStack。就如同Kemp、McKenty、Andrews和其他NASA的研发人员所盼望的，Canonical希望打造一个任何人都可以使用的开放式平台，可以同时让任何人去编辑它，因为这是唯一一个能够跟亚马逊互别苗头的方法。

亚马逊 VS. 全世界
“亚马逊正在跟所有的IT系统供应商竞争”，Sebastian Stadil说。Sebastian Stadil是开放式云端管理供应商Scalr的CEO，矽谷云端运算小组（Silicon Valley Cloud Computing group）的创办人，也是彩虹馆的前房客。“老实说，我认为OpenStack能够在这种前途未卜的情况之下，能获得众多助力的其中一个原因就是，它是业界其他公司能够生存下去的唯一希望。”
很难估计到底有多少人使用亚马逊的服务。光去年，亚马逊网路服务系统（Amazon Web Services）的生意就成长了70％，年运转收入（annual run rate）逼近10亿美元之谱。如果你使用亚马逊弹性云端运算，你就不可能向HP或Dell之类的公司购买伺服器，也不会购买可能用来管理这些服务器的众多软体。一旦你使用亚马逊基于弹性云端运算与简易储存所提供的其他服务，像是资料库跟其他的工具，你会购买的产品就真的是屈指可数了。
OpenStack提供了一个打造足以和亚马逊匹敌的公有云的可能性，它同时也是这类公用云服务的替代品。透过OpenStack，一般的企业也可以设置私有云服务，以满足公司内部的特定业务需求。许多公司犹豫着要不要把企业资料放到其他人的服务器上，如果他们在自家的资料中心使用OpenStack，他们就可以在不把资料交给亚马逊的前提之下，享受亚马逊弹性云端运算带来的好处。
Amazon颠覆了IT世界的现状。而现在，OpenStack打算扳倒Amazon，不过这需要大家一起努力，才有办法做到。要打乱目前的市场现状，不能只靠一间公司，需要很多间公司一起参与。Chris Kemp现在主持一间叫做Nebula Inc.的公司，并按照当初他在NASA进行的专案所命名，公司的业务是销售OpenStack相关的云端运算系统软硬体。Joshua McKenty现在是Piston Cloud Computing的CEO，主要业务则是提供OpenStack distro给传统企业供应商。而Jesse Andrews跟几个一起进行Nebula专案的NASA承包商，现在则在Rackspace就职，帮助这间公司打造公用云端服务，同时也协助其他供应商打造属于自己的OpenStack云端服务。
Josh McKenty表示， Nebula这个点子于2008年萌芽，并在彩虹馆的团体环境下成长茁壮。因此彩虹馆虽然只是OpenStack创立故事的一小部分，却是很重要的一部份。