Orchestration简介
随着Oracle Cloud即将在中国落地，Oracle企业级的云服务即将为中国企业用户提供更优质的服务。本文介绍的Orchestration服务就是Oracle云服务的重要部分。
那什么是Orchestration呢？举个例子，用户在使用公有云服务时，如创建云主机、创建存储，设置安全控制等，一般都是在Web上通过向导，填入必要的信息，逐步点Next就可以完成的。这当然很简单方便，但如果是创建10个,100个云主机呢？如果需要设置多个安全策略呢？这就需要太多重复的工作了。这个时候就需要一个资源编排工具，通过对公有云上的资源进行编排，设定资源之间的依赖关系，简单就可以实现10个,100个,1000个云上资源的创建、关闭、删除等管理工作。Orchestration就是Oracle提供的一种资源编排工具。
目前Oracle已经发布了Orchestration的第2个版本，V2比V1版本有了更多功能和特点，本文不再详细比较这两个版本的特性，如有兴趣，可以详细阅读附录中的官方文档。本文后续的内容大部分是通用的，但主要是以V2为主，示例也是V2的。
使用Orchestration
首先需要明确Orchestration的三个基本概念：
Type，即Orchestration能够管理的资源类型，如云主机的type就是Instance，云存储的type就是StorageVolume。
Objects，即每个资源类型的实例，如对于云主机type来说，一个Objects就是一个云主机。在一个Orchestration中可以定义100个Objects。
Template，即资源对应的属性。显然，对于每种资源type来说，其对应的属性是不同的，也意味着其Template是完全由资源type来确定的。
我们可以通过一个例子来深入理解以上概念。首先，Orchestration的定义是通过JSON格式来完成的，下图中type就是IpNetwork，这段定义了一个具体的Object叫做gse_ipnet_app，这个Object的Template属性中包括了name,
ipNetworkExchange和ipAddressPrefix等。
同时，在示例中对象之间是有依赖关系的，这个依赖关系通过{{lable:name}}的方式进行说明。对象之间的依赖关系，在后面的具体讲解中会有说明。
那么Orchestration能够管理的对象也可以分为三类：
Computing，对应的是云主机，是客户直接面对的最终对象，包括名称、主机名、主机间的依赖关系以及主机的存储、网络等。
Storage，对应的是块存储，可以是纯粹的数据盘，也可以是带操作系统的启动盘。
Networking，对应的是云端的网络资源，即Shared Network和IP Network。
考虑到计算资源是依赖存储资源和网络资源的，我们先介绍存储资源的定义，再讨论网络资源的定义，最后讨论如何定义云主机。
定义存储
在云计算的世界中，存储包括块存储和对象存储，对象存储主要用于备份、BYOI、snapshot等功能，块存储才是云主机直接使用的存储。在Oracle公有云中，块存储还可以分为两类：
启动存储，此时存储创建时是以某个操作系统Image为基础的，这个存储本身就可以启动。如果设定存储大小为100GB，则数据可用容量是100GB减去操作系统的大小。
数据存储，这种存储仅用于保存数据，存储上没有操作系统文件，也不可以启动。这种存储设定的大小就是数据可用容量。
我们使用一个简单的Orchestration来说明存储的创建方法，如下图所示：
首先orch2-gse-storages.json就是我们完成的Orchestration，这个Orchestration用于创建两个存储。每个Orchestration可以包括以下属性(Top Attributes)：
Name，必须属性，是Orchestration的名称，是由三段组成，第一段Compute-gse00002994中的Compute是Namespace，表明是IaaS Compute相关的，gse00002994是客户在Oracle公有云上的identity Domain Name；第二段cloud.admin是客户在Oracle公有云上的用户名。当然这个用户必须具有相应的权限才能创建相应的资源；第三段gse_storages_01是可以自定义的名称，可以采用客户自己的命名规则，但需要保持唯一性。
desired_state，必须属性。状态值有四个：active，表示上传Orchestration后立即启动Orchestration，创建相应资源；inactive，表示Orchestration立即停止，删除所有定义的资源；suspend，表示Orchestration立即停止，但只删除非持久性资源；delete，停止Orchestration，并删除所有定义的资源以及Orchestration本身。
Objects，必须属性，代表着这个orchestration定义的资源。每个Orchestration文件最多可以定义100个Objects。
Description是可选的，可根据需要填写详细的描述。
Tags也是可选属性，可自定义。
示例中Objects是存储StorageVolume，由type属性确定，Objects有通用的属性，某些对象还有特别属性需要设置。通用属性包括：
Type，必须属性，说明要创建的对象类型，包括StorageVolume，Instance等。
Label，必须属性，字符串，每个Object在Orchestration中Label是唯一的。
Template，必须属性，是对象的详细属性值的集合。
Persistent，可选属性，如果为True，那此对象为持久化对象，否则为非持久化对象。这个值默认为false。
Relationships，可选属性，如果定义的对象和其他对象有依赖关系，可通过这个属性来设置。
内层是Template，每种Object的详细设置信息。示例中包括了启动存储和数据存储，可以从属性上进一步区分：
Name，必须属性，存储的名称，和Orchestration的名称一样，也是三段式，第三段是自定义的。
Size，必须属性，存储的大小，单位可以是K、M、G、T，也可以是小写字母，在Oracle公有云中存储的范围是1GB ~ 2TB。
Properties，必须属性，磁盘属性，主要是磁盘的IOPS和吞吐量属性有差异。/oracle/public/storage/default普通存储，/oracle/public/storage/latency是高性能存储，/oracle/public/storage/ssd/gp1是SSD存储。
Bootable，可选属性，默认为False，存储不可启动，是数据存储；设置为True时，必须设置imagelist属性来指定启动的操作系统Image。
Imagelist，可选属性，仅当Bootable设置为True时需要设置。当操作系统Image是客户自定义的Image(BYOI)或来自于Oracle Cloud Marketplace时，设置为/Compute-gse00002994/cloud.admin/<Image-Name>，如果使用Oracle公有云提供的操作系统Image。例如用Oracle Linux 6.8，设置为/oracle/public/OL_6.8_UEKR4_x86_64。可通过REST API查询系统提供的Image名称，也可以在Web上在向导中获得。
定义网络
在Oracle公有云的OCIC和OCC中，支持两类网络：Shared Network和IP Network，这两种网络包括的对象类型和对象属性完全不一样，我们来分别讨论。
Oracle Shared Network
Shared Network是默认的网络模式，此种模式下云主机的外部IP地址和内部IP地址是由Oracle自动赋予的，但用户可以定义保留IP功能来保证外网IP地址不变，但无法干预、指定内部私有IP。
Shared Network模式下，通过Security List、Security Application、Security IP List和Security Rule来定义网络的安全性，架构图如下：
Security List，本质上是虚拟防火墙，默认规则是拒绝外部访问(Deny Inbound)，容许访问外部(Permit Outbound)，在一个Security List之内的主机之间的访问是畅通的。因此在Oracle公有云当中，如果仅仅设置了Security List，那么客户默认是不能访问到这个云主机的(客户端访问，对于云主机属于外部访问，默认是拒绝的)，这也是Oracle公有云默认的安全设置。
Security Application，定义一个需要访问的协议和端口。Oracle已经定义了大部分常见的协议和端口，如ssh、https等，客户可以定义自己独有的协议和端口。
Security IP List，定义一个安全的IP列表，在Security Rule中作为source时，则客户只能通过指定的这些IP来访问到Destination。
Security Rule，定义一条安全规则，允许Source通过制定的Security Application来访问Destination，其中Security List可以做为Source或Destination，Security IP List只能作为Source。
定义Shared Network的这些资源是比较简单的，定义Security List示例：
定义Security Application示例：
定义Security Rule示例，注意，创建Security Rule需要Security Application和Security List准备好，因此需要设置依赖关系，此处是在同一个Orchestration中定义的，可使用{{label:name}}的Reference方法进行设置，如果是不同的Orchestration，就需要通过relationship来定义依赖关系。
Oracle IP Network
与Shared Network不同，Oracle IP Network的内部IP地址是客户可以自己定义的，使用私网IP地址，如192.168.x.x，10.0.x.x等，云主机之间通信可以采用私网IP地址。显然，IP Network的优点是可以完全兼容于客户目前的网络架构，采用VPN打通云端和本地数据中心后，即可实现一个虚拟的、混合云网络；另外，采用IP Network也可以降低公有IP的使用费用，以及加强网络的安全性。
IP Network下有三个常用设置：
IP Network，即一个自定义的私有网段，如192.168.2.x/24网段。
IP Network Exchange，虚拟的网络路由器，一个IP Network Exchange可以包括多个IP Network，这些IP Network网段之间直接连通，因此一个IP Network Exchange中的IP Network网段不能重复，不同的Exchange中的IP Network网段则可以重复。
Virtual Nic Set，虚拟网卡集合，主要用于设置基于网卡的访问控制策略。
通常来讲，IP Network是私有网络，外部不能直接访问，必须通过VPN或Shared
Network才能访问，安全性主要通过Shared Network来设置，IP Network本身很少设置安全策略，但Oracle实际上也对IP
Network提供了很多安全设置，对安全性要求较高的客户可以考虑设置。
定义计算
最后，我们来定义计算资源，我们首先给出一个示例来说明：
Name，可选属性，也是一个三段式的命名。
Shape，必需属性，是Oracle定义的计算实例资源的名称，本质上是OCPU(Oracle定义的CPU单位，代表着一个物理核)和内存的组合，某些特殊Shape还代表着不同大小的SSD存储大小。通常情况下，一个OCPU可以配置7.5GB内存(普通版)或15GB内存(高配版，标志是shape名称后面有一个m)，Shape的定义可在文章参考列表中获得。
Label，可选属性，字符串，设置依赖关系的Reference时使用Label属性。
Hostname，可选属性，自定义主机名。
Attributes，可选属性，用于定义一些云主机使用的属性。但对于Windows云主机，必须使用这个属性来设置Administrator的密码和在Windows上启用RDP服务。
Sshkeys，可选属性，但对于Linux类主机，必须使用这个属性指定云主机使用的SSH Public Key(Oracle公有云强制Linux使用SSH Key的方式，加强安全性)。
Networking，必须属性，设置网络相关属性，Oracle在OCIC上支持多达8个网卡，这个属性可以针对每个网卡进行设置，其中针对Shared Network和IP Network的属性是有差异的。示例中使用了两个网卡，第一个网卡采用的是IP Network模式，第二个网卡使用的是Shared Network模式。
Storage_attachments，必须属性，设置存储属性。每个云主机可以设置10个存储，设置时从1开始，指定每个存储的三段式名称或通过Reference进行设置。
Boot_order，当Storage_attachments定义的第一个存储是启动存储时，必须设置这个属性为1。
Imagelist，当Storage_attachments定义的第一个存储是数据存储时，必须设置这个属性为操作系统Image，可以是Oracle提供的，或者来自Oracle Marketplace，也可以来自于BYOI。
Web编辑还是文本编辑
根据我们的介绍，现在其实已经可以完成一个Orchestration了。显然，这个Orchestration是基于文本的，采用JSON格式编写的，那么Oracle是否提供图形化界面呢？
答案是，有的。Oracle提供了Web界面来协助客户完成Orchestration的编写，在Orchestration Tab中点击Create Orchestration，然后选择你要创建的Object，通过向导即可创建，之后会自动生成对应的JSON代码。
当然，这个图形编辑器的功能还是有限的，远远没有文本编辑器的效率高。但通过Web编辑器可以学习所需要对象的具体示例写法，对于文本编写还是有很大参考价值的。当然，通过Web向导创建一个计算实例，Oracle也会自动生成对应的Orchestration，也具有很好的参考价值。
编写完成的Orchestration可以通过Web进行上传、启动、关闭、挂起、删除等操作，也可以通过REST API进行。关于REST API的详细使用，可以访问附件中的官方文档。
小结
Oracle通过Orchestration提供了一种方便、灵活的资源定义及管理工具，通过简单的Web点击或文本编辑即可实现，对于云端的管理和运维还是很有价值的。
在使用过程中，V2可以将一个应用的所有资源定义在一个文件中，但考虑到灵活性和多实例的创建，小编建议采用网络、存储和计算资源分别进行定义的方式。
最后需要指出的是，Orchestration在OCI-C和Oracle Cloud @ Customer都是可以使用的，如果您已经拥有这些云服务，享受您的Orchestration吧！
参考资料：
Orchestration V2 Public Doc：https://docs.oracle.com/en/cloud/iaas/compute-iaas-cloud/stcsg/
Orchestration REST API：http://docs.oracle.com/cloud/latest/stcomputecs/STCSA/QuickStart.html
About Shape：https://docs.oracle.com/en/cloud/iaas/compute-iaas-cloud/stcsg/machine-images-and-shapes.html
编辑：Henry
