原标题：迪士尼用OpenShift建IT自助服务，应用程序部署工作数分钟就搞定
图片来源:iThome
提到迪士尼，许多人在脑中浮现的画面，想必少不了脍炙人口的米老鼠、高飞狗或唐老鸭等角色，这些卡通人物是不少人都有的童年回忆。这家由华特?迪士尼在1923年创办，起初资本额为3,200美元的动画工作室，现在已经演变成年营业额超过550亿美元的大型娱乐集团，除了原本的动画事业外，还跨足经营电影、有线电视以及游乐园事业等。
早期的迪士尼名作，像是《幻想曲》、《白雪公主》及《木偶奇遇记》等，都是靠着动画师用铅笔一张一张手绘，再转印到赛璐璐片上。光是1秒的动画，至少就得画上24幀，才能在大荧幕上赋予卡通人物如人般活灵活现的姿态。
但是现今经营电影、动画事业，要成功，不单只是靠好剧本、演员及动画师，IT在其中的参与更是越来越有份量，像是近年的《无敌破坏王》、《冰雪奇缘》、《动物方城市》等作品，动画制作的媒介已经以电脑为主力，不只如此，絢丽的电影特效，也必须依赖电脑后制。如何让动画师、应用程序开发者无须为IT服务操心，可以专心地投入影视创作及开发工作，靠的就是背后稳健的基础架构服务。
华特迪士尼影业集团首席系统工程师Leonard△Arul表示，其团队主要任务为管理迪士尼影业制作所需的IT基础架构，目前总共管理的储存容量多达20至30PB，每天要搬迁多达15TB的数据，“光是拍摄一部动作片，背后所要使用的应用程序就超过200个。”而该团队的挑战，又可以分为网络管理、储存管理，快速进入市场及企业资源管理这四大任务。
第一个挑战是维护串起迪士尼影视制作所需要的网络架构，“支撑这些任务的伺服器，散落在迪士尼各处的建筑物及分部设施”，Leonard△Arul解释，一部电影的拍摄场景不会在单一地点就能完成，而是横跨全世界的不同国家，IT团队的难题在于统整这些散落在全世界各处的视频资料，让导演、制作人可以检视每日拍摄的工作镜头，并思考如何改善它的视觉效果。
Leonard△Arul表示，视频档案所需要执行的后制，不像单张照片那么简单，“一个镜头拍摄需要数台摄影机”，如果要拍摄3D视频，需要的摄影器材更是加倍成长。也因此，每部电影所产生的毛片资料都相当可观，像是近年《神鬼奇航：死无对证》这部电影，Leonard△Arul表示，光是视频Raw档就占据了1PB的储存空间，“如何在不同工作场域搬移这些档案相当困难。”
第二个挑战则是管理PB等级的储存架构。随着后制技术一日千里的进步，支撑迪士尼运作背后所需要储存架构规模，自然水涨船高。Leonard△Arul表示，从90年代开始，迪士尼影视制作开始引入数位技术，以1990年推出的《救难小英雄：澳洲历险记》而言，当时一部视频制作约需要1TB的视频原始档，到了2000年的动画片《恐龙》，原始档容量剧烈成长至50TB，更甚，2010年的《魔发奇缘》，原始档已经成长到400TB。
第三个挑战则是在一定时间内，提供多种发布形式。早期动画上映时，除了提供各大电影院拨放，也只需要提供录影带、VCD等视频媒介而已。但是现在上映前，迪士尼除了提供各平台多国语言、字幕的预告片之外，电影发布形式也更加多元，如DVD、蓝光，以及线上串流等。
“现今视频交付的压力也变得越来越大”，Leonard△Arul表示，以前电影在美国与海外上映日的时间间隔较大，但是现在全球各地上映日的差距不仅缩短，其他视频媒介如DVD，视频上映几周内也得推出。“快速进入市场永远都是事业的重要推力。”他表示。
最后的挑战则是企业内部资源管理。迪士尼旗下不只拥有一家电影公司，同一时间内有多部电影、动画都在进行制作，“我们得要确保各应用程序、硬件设备资源都能妥善隔离。”Leonard△Arul表示。
Leonard△Arul表示，最早在裸机架构的时期，应用程序部署的工作得花上数周，演进到PaaS架构后，只要数分钟就可以完成部署工作。他举例，原本内部总共8个资产管理应用程序，以前得要2周的前置作业才能开始运作，“利用PaaS，可让老旧应用程序继续运作”，在打造出不需更动的基础架构（Immutable△Infrastructure）的同时，也可以继续开发新兴应用程序。但是，基础架构的演进，“除了带来方便，也会带来新的挑战。”
首先是系统监控的挑战。IT团队要能及时侦测系统的错误，一旦发现系统故障，还要能马上进行故障排除。由于电影、动画制作不会只在单一地点完成，同时，每部视频所需要的应用程序也不同。Leonard△Arul表示，举例，像是某次海外电影取景时，网络频宽突然下降至5Mb至10Mb，但当地没有工程师可以即时协助剧组排除故障，“这类事件我们都得马上收到通知。”因此，IT团队必须提供单一的系统除错介面，“不能只提供资料中心使用，其他地方也可用”，此外，还必须架设监控系统，追踪系统、伺服器的运作情形。
再者是资料转移的考验，迪士尼会将视频相关的资料，随着时间迁移至不同的基础架构上储存。Leonard△Arul解释，电影从制作到封存，中间还会经过上映、DVD及蓝光释出、线上推出等阶段。随时间，影视资料会从高速储存逐渐搬移至低速储存，“同时还要确保哪些人有浏览的权限。”
最后则是要打造出自助式IT服务，“让开发者的工作更加轻松”，Leonard△Arul举例，像是建立统一的持续整合、持续交付流程，即使不同的开发专案也可使用。或是开发者如碰上增加专案储存空间的需求，不须通过维运团队也可以自行扩充空间。
摄影／王立恒
利用PaaS平台，可以让老旧应用程序继续运作。打造不需变更基础架构（Immutable△Infrastructure）的同时，也能继续开发新兴应用程序。——华特迪士尼影业集团首席系统工程师Leonard△Arul
资产管理系统运作靠OpenShift
因此，目前迪士尼影业集团除了4座私有资料中心之外，更导入Google及AWS的公有云服务。基础架构也从过去的裸机、伺服器虚拟化、IaaS，逐渐将工作负载搬迁PaaS平台OpenShift上运作。
华特迪士尼影业集团系统工程师Thomas△Haynes表示， IT团队已经将资产管理系统都转移至OpenShift上运作，“从传统的Tomcat应用程序，转型成Spirng△Boot组成的微服务应用程序。”他表示，目前资管理系统共有1,000个使用者，随着未来使用规模增加，IT团队也计划提高应用程序集中化的程度。其中一个导入OpenShift的因素，“要让开发人员不通过系统工程师，也能取得基础架构资源”，就如公有云厂商提供的服务般，开发团队只要按几个按键，就可以建置所需要的基础架构资源。
Thomas△Haynes也揭露了这套OpenShift的使用架构。以迪士尼影业集团的内部资料中心而言，现阶段架设了3个开源虚拟化平台KVM丛集作为基础架构。而在KVM平台上，总共有12个节点支援OpenShift平台的运作。
而这12个节点，又可细分成3类节点：3个主节点、3个基础架构节点，及6个应用程序节点。Thomas△Haynes表示，主节点的任务是维持API运作顺畅，让开发人员可以自由存取OpenShift。再者，容器储存库、Log系统或监控系统，则是建置在基础架构节点上运作。其余的节点则是应用程序节点，“确保应用程序正常运作，让终端使用者可以存取应用程序。”
但是，将基础架构翻新的同时，也会受到过去包袱的箝制。Thomas△Haynes举例，像过去使用VM时，系统管理员可以设立白名单，允许特定IP位址的VM挂载硬盘。但转为使用OpenShift之后，一个节点上同时会有许多Pod同时运作，“如果全部的Pod都在白名单之上，就无法确保彼此有足够的隔离度。”
而IT团队想到的办法，就是在网络流量的出入口，部署一个控制节点中Pod存取权限的Egrass△Pod。Thomas△Haynes解释，当节点中某个Pod想要存取NFS伺服器，必须先与Egrass△Pod界接。再者，IT团队也可以利用防火墙，限定Pod可以存取的网络，加强资安防护并提高存取控制的精密度。
另外，Thomas△Haynes也预想到，随着基础架构扩张，系统复杂度、资源调度难易度也逐步提升，“因此我们将中控中心独立于OpenShift节点外。”他表示，如此一来，在使用OpenShift时，“开发者不需要厘清Pod在何处运作，只要理解如何使用中控中心就好。”未来本地资料中心执行维护工作时，IT团队也能够利用中控中心，将应用程序、工作负载搬移至外部公有云运作。
Thomas△Haynes表示，目前在OpenShift平台上运作的Pod总共有1,000个，计划在年底将Pod数量提升至超过1万个。现阶段迪士尼其他事业部也陆续开始导入OpenShift。
VM组态管理不易
而迪士尼影视集团旗下另一个将OpenShift导入正式环境的子公司，就是皮克斯动画工作室，在2006年时被迪士尼所并购。在这家具有传奇色彩的工作室，一手推出了《玩具总动员》、《超人特攻队》等知名动画。对皮克斯而言，OpenShift可用于打造自助式IT服务，同时，皮克斯也导入了Docker及Ansible，解决基础架构组态设定的难题。
皮克斯动画工作室资深Unix系统管理员Charles△Sochin笑着说：“我们是网络及伺服器管理（Network△and△Server△Admin）团队，简称NSA。”目前该团队的编制为6人团队，主要任务是提供皮克斯动画制作所需要的基础架构。除了管理路由器、防火墙、及网络交换器之外，正式环境的VM、容器、老旧应用程序及邮件伺服器等，都属于该团队的管辖范围，“皮克斯永远都在寻找新技术，试图简化这些IT管理工作。”
当下皮克斯IT团队碰上的难题就是VM管理，Charles△Sochin表示，开发团队会不断提出新增VM的需求，作为新应用程序的开发环境，“系统管理员得清楚VM如何被部署，当中执行了哪些应用程序”，而导入容器技术Docker后，更让MIS管理工作雪上加霜，“因为任何人都可以随意开启、部署Docker容器”，同时，IT团队也要确保容器映像档是来自安全的储存库。再者，更新VM也是相当繁瑣的工作，“规模小的时候还好，但当规模达到数千台时就非常困难。”
Charles△Sochin表示，皮克斯内部有许多老旧应用程序，各自都有独特的系统相依性设定，导致更新工作变得非常复杂。他举例，当Rails发布新版本时，维运团队得要重新建立VM，部署完整新版Rails后，再请开发人员将应用程序搬迁至新VM中运作，“我们需要一个工具，可以集中管理应用程序、组态设定跟部署工作”，提高工作流程透明度。
解决这些难题，皮克斯选择导入组态管理工具Ansible，利用YAML撰写组态设定文件Playbook，简化管理部署工作及组态设定，也能让更新工作自动化，“让VM、容器的建置变得更有弹性。”
不仅Ansible，皮克斯也使用OpenShift加速应用程序部署、建置的自动化，同时，还能打造自助式IT开发环境。皮克斯动画工作室技术总监Dale△Bewley表示，自助式IT服务的好处在于，开发者不需要向维运团队提交开启VM的需求，不用担心理会DNS、负载平衡等组态设定改变。
摄影／王立恒
打造自助式IT服务的好处在于，应用程序开发者不需要向维运团队提交开启VM的需求，也不用担心DNS、负载平衡的组态设定改变带来的影响。——皮克斯动画工作室科技总监Dale△Bewley
容器技术容易解决流量问题
除了VM，皮克斯也在正式环境导入了容器技术，利用Openshift作为Docker容器的运作平台。Dale△Bewley表示，容器技术的好处在于易于水平扩充，“可以很轻松地增加节点数量。”
为简化容器的使用流程，Dale△Bewley指出，当中是使用OpenShift所提供的S2I框架（Source-to-Image），从映像档来源开始，建立可复制的Docker映像档，“不仅可以用于映像档建置，S2I也可用于容器建置程序”，他表示，S2I可让开发者专注在应用程序开发，不用介入Dockerfile或是Ansible△Playbook的运作。
在使用容器技术时，其中要注意的要点，就是映像档来源是否安全，一旦映像档储存库有遭受污染的容器，当使用者不慎下载安装后，也会使正式环境的其他容器遭受感染，“红帽提供的映像档内容的安全性较高，但是当映像档来自第三方储存库时，便无法确保它的安全性。”
但是，皮克斯打造自助式服务的目的，就是希望开发者不需要介入底层基础架构的运作。利用S2I，开发者可以建置可复制的容器映像档，“当映像档来源有所变更时，我们也想让应用程序、映像档的更新自动化。”Dale△Bewley表示。
映像档建置、部署都自动化
在红帽OpenShift的设计中，当映像档有更新时，系统可以自动触发，从映像档储存库中下载新版本的映像档，并且自动部署，这样的功能称为Image△Streams。而皮克斯的容器映像档更新步骤，可以被切分为2个阶段。第一个阶段是建置阶段。Dale△Bewley表示，每当侦测到版本控制系统的主干、分支版本合并成功后，就会自动驱动建置过程。
他举例，像是红帽官方映像档储存库中有Python△2.7版的映像档，而皮克斯内部开发的专案叫做Cool△App。下载至使用者本地环境的映像档，使用者可以给予它一个标签（Tag），“这个标签会指向该映像档来源的储存库。”他表示。
当来源储存库的Python映像档有更新时，Image△Streams会自动比对储存库及映像档标签，观察其Hash值是否有变更，如果有异动，OpenShift便会自行驱动更新流程，下载最新版本的映像档。
而与Python映像档有相依性的内部专案Cool△App，此时正处于暂存阶段（Stage）尚未进入正式环境。在OpenShift的流程设计中，还有提供了一个BuildConfig配置档，储存许多系统中介资料，包含应用程序原始码及基础映像档（Base△Image），并且定义映像档的建置过程以及储存位置。
当建置过程开始时，OpenShift会下载Python映像档，并且开启一个Build△Pod让它运作。接着，系统检查Build△Pod中的运作Python映像档，发现有新版本后，便会自动更新。更新后的映像档，除了上传至本地的丛集储存库外，也会自动写入处在暂存阶段的Cool△App。
第二阶段则是部署阶段。当暂存阶段的Cool△App更新之后，接着就是必须部署到正式环境。在OpenShift的设计中，除了靠BuildConfig配置档完成建置阶段，还要靠Deployment△Config配置档，让映像档变成在Pod内执行的容器。
Deployment△Config配置档是由使用者自行定义的模板，描述部署过程外，还有过程中所需映像档、环境变数，并且通过Replication△Controller，管理Pod的生命周期。
导入OpenShift之后，Dale△Bewley表示，无论是维运团队、开发者都相当满意它的自动化功能。过去新进人员需要3个月才学会如何将程式码提交至正式环境，在使用OpenShift之后，只需要1周就可以开始提交程式码，“未来想要让更多工作负载都靠OpenShift执行。”
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