開源虛擬化平台技術入門：認識CubeCOS

歡迎來到《認識 CubeCOS 》的第一步。在這個系列中，我們將探索 CubeCOS 這個開源平台，逐步解析它的組成，並分享實用指南，幫助您快速上手。在這篇文章中，我將介紹 CubeCOS 的起源、核心理念，以及未來的發展方向。

CubeCOS是什麼？

CubeCOS 是一個免費且開源的 IaaS 與 PaaS 平台，提供一套自主並可快速部署的基礎架構。它透過自動化部署，整合虛擬化基礎設施與 Kubernetes，並帶來類似公有雲的使用體驗，簡化了 OpenStack 的複雜性。

CubeCOS 被設計成能從邊緣環境延展到資料中心，提供可重現的環境，幫助開發者更有效率地管理資源，同時降低管理員與運維人員的負擔。

圖 1：從實體伺服器 → 虛擬伺服器 → 容器 → 編排 → CubeCOS 的演進時間軸

第一條路徑的風險在於會被他人的產品與平台限制所綁住，這正是我們希望避免的。因此，我們選擇了第二條路徑——完全掌握平台主導權，自己選擇、整合並運行每一個元件。

在確定方向後，我們開始設計需求：必須是開源的、能投入生產環境、可支援現代化工作負載、並具備可維運性。我們將所需能力對應到既有專案，例如 Hypervisor、儲存後端、網路、編排與監控，再用額外工具補齊缺口。

接著進入實作階段，包含平台的部署、運行與維護。這正是我們遭遇第一批挑戰的時刻。

使用開源專案構建平台的挑戰

我們遇到的挑戰可以分為三大類，而這正是 CubeCOS 所要解決的：

1. 沒有可以有效整和開源的大規模部署框架

為滿足需求，CubeCOS 需要超過 40 個開源元件的整合。逐一手動整合工具與專案不僅繁瑣耗時，也容易出現人為錯誤。

2. 多數整合的套件個有獨立的管理方式不好操作與維護

不同的命令列操作、管理介面以及領域知識，對開發人員與運維人員造成極大負擔。 

3. 分散的生命週期管理

我們缺乏一套可靠的方法，在不影響運行的情況下測試與驗證新功能或升級。這限制了 CubeCOS 的長期可用性與可維護性。

圖 3：整合所有必要元件的編排示意圖

我們能夠部署堆疊整個平台，但挑戰在於平台的持續整合與維護。市面上的工具大多能解決「部署」或「整合」其中之一，但很少能同時解決兩者，我們正需要一個能兼顧兩者的解決方案。

Hex Bedrock：CubeCOS 的編排與自動化核心

我們打造了 Hex Bedrock—一個自訂框架，用來實現可重現的部署、服務整合的編排，以及運維自動化。關於 Hex 的詳細內容，我們將在即將推出的 CubeCOS Deep Dive 系列中深入介紹。

從高層次來看，Hex 是 CubeCOS 平台的核心基石，提供：

1. 整合模組：連接並設定所有必要的 CubeCOS 元件。
2. 統一的 CLI：用單一介面執行所有叢集操作，取代過去多種分散的工具。
3. 健康檢測：監控服務並自動修復異常服務。
4. 可重現的叢集框架：透過預先定義的策略，建置一致性的環境。

訂閱我們的部落格，隨時掌握後續 Deep Dive 系列，了解 Hex 如何與 OpenStack 服務整合。

有了 Hex，CubeCOS 在大規模情境下更容易部署、操作與維護。接下來，我們將探討 CubeCOS 解決的問題，以及它所支援的工作負載。

CubeCOS 解決的挑戰：在 OpenStack 上部署 Kubernetes

CubeCOS 專注於一個核心問題：OpenStack 的運維複雜性。透過抽象化部署、整合與生命週期管理，它為管理員、運維人員與開發者提供一致的體驗，無論工作負載是小規模還是雲端級別。

簡化 OpenStack 基礎架構

透過 Hex，CubeCOS 負責 OpenStack 叢集的整合、編排與運行，交付一個可運作、能進入生產環境的環境，無需人工設定服務或進行繁瑣配置。

在 OpenStack 上運行 Kubernetes

CubeCOS 原生整合 Kubernetes，讓叢集能直接使用 OpenStack 資源。每個 Kubernetes 叢集都能部署在獨立的租戶內，並分配專屬的運算、儲存與網路，以最佳化資源利用率並支援多租戶的雲端級工作負載。

避免供應商鎖定

CubeCOS 在 Apache 2.0 授權條款下 100% 開源，設計目標是讓社群能自行運行、維護與擴展它。

透過解決部署複雜度、Kubernetes 整合與廠商鎖定問題，CubeCOS 將驅動您的虛擬化基礎架構。我們已在不同環境與規模的實際生產中驗證 CubeCOS 的可行性。

CubeCOS 可以部署在哪裡？

在過去幾年，我們將 CubeCOS 作為封閉式平台部署，並透過實際生產回饋來優化，使其符合企業需求。目前我們的合作夥伴與使用機構已在以下場域中部署 CubeCOS：

私有雲

作為虛擬化與容器化工作負載的基礎架構平台。

公有雲

為供應商提供多租戶 IaaS 與 PaaS 的基礎平台。

邊緣部署

經過最佳化的版本，在有限資源環境中提供相同能力，支援地點特定的工作負載。

歡迎告訴我們您如何應用 CubeCOS！請在 GitHub Discussions 或社群頻道分享您的工作負載與使用案例！

CubeCOS 的未來展望

我們承諾遵循 OpenInfra Foundation 定義的四大開放原則 —— 開源（open source）、開放設計（open design）、開放開發（open development）、開放社群（open community），並致力於將 CubeCOS 發展成 自我驅動、由社群主導的專案。

在即將推出的版本中，我們的路線圖包括：

歡迎與我們合作！您可以在 GitHub 討論區參與交流、瀏覽使用上的議題，或透過社群平台加入我們。讓我們一起推動 CubeCOS，成為新一代虛擬化與容器化工作負載的開放式基礎架構平台。