前言
PAAS：platform as a service，平臺即服務，把軟件研發的平臺作為一種服務，提供給用戶使用。當前PAAS平臺服務商，諸如google app engine，sina app egine，cloud foundry等，都是程序員們的福音，可以避免從無到有搭建程序運行的平臺，多了一個選擇。
本著學習PAAS的態度，構建一個簡易版PAAS平臺，構建JAVA運行時環境，提供tomcat servlet容器服務。當然，不局限于JAVA，PHP、ROR、nodejs等，理論上行得通。但這里以構建Tomcat Servlet環境為主。
說是簡易版，基本靠譜，所有的操作，都需要手動操作，高端功能組件，諸如計費、安全等，暫時還不涉及。僅搭建一個原型，別期望過多，可能為了表示最核心的PAAS的核心部分，其它更為先進的功能，都是在核心的功能上進行的拓展。但這對認識PAAS，可能會有點幫助。
一般來說，虛擬化建立在性能強勁的物理機器上，IAAS(基礎即服務)建立在虛擬化技術的基礎上，PAAS建立在IAAS基礎上，SAAS（軟件即服務）可以建立在PAAS的基礎上。可以從總體上感知各種服務之間關系，這樣做資源利用會更高效些。
PAAS，每一個Tomcat運行平臺之間，諸如內存空間、CPU使用、磁盤IO等資源，需要做到相互隔離，并且可以配置。目前Linux服務器一般用KVM、XEN、LVS等虛擬化方案，但與Lxc(Linux Container)相比，有些重。Lxc是一種Linux內核虛擬化技術，可以提供輕量級的虛擬化，以便隔離進程和資源，而且不需要提供指令解釋機制以及全虛擬化的其他復雜性(更多解釋，見http://baike.baidu.com/view/6572152.htm)。一般被用作隔離的虛擬容器使用。
目前vmware的cloud foundry開源的PAAS，單獨使用了cgroups + c 語言組件使用了比Lxc更為輕量的方案，有時間會談一下。Lxc，借助cgroups組件，可以做到精確到CPU、內存、IO性能等，但cgroups無法做到磁盤限額，借助LVM的強大功能，可以做到單個應用磁盤容量的精確控制。
Lxc的另一個替代品，OpenVZ，使用上可能會簡單些，起碼在磁盤限額方面，比Lxc做的更好一些。
準備
VirtualBox 4.1
所有操作環境，都是基于免費的VritualBox虛擬機基礎上。若有興趣嘗試者，也建議安裝一個。在進行后面步驟之前，需要熟悉VritualBox的各項操作，都很簡單。
官網
Ubuntu 12.04 Server
Ubuntu 12.04服務器版，在虛擬支持方面，比Centos等系統更友好，也更完善。其已經內置對LXC等的支持，十分簡單、易用。
LVM
Linux下邏輯磁盤管理工具，可能需要一點點了解。它是一個好東西，Linux系統管理員應該不會陌生，可以對磁盤、分區動態進行容量管理維護，十分強大。
LXC
Linux Container，在一個ubuntu服務器上虛擬若干個互相隔離的子系統，每一個子系統用于托管Java Web應用。
安裝
在Virtualbox中安裝Ubuntu 12.04，若32位操作系統，只能安裝32位Ubuntu服務器，若是64位版本，可以安裝64位服務器版本。
網絡連接，選擇橋接模式即可(我的網絡環境為DHCP)，利用了現有的網絡設施，便于安裝一些組件。
安裝后，確定openssh服務器已經安裝，否則，將很麻煩。記錄下IP地址（這里DHCP地址最好）記下IP地址，使用SSH客戶端Xshell連接，進行維護操作。
Ubuntu安裝時，記得選擇LVM管理磁盤；安裝好之后，還是可以使用LVM管理磁盤的。
虛擬機安裝
掛載新磁盤
這一步不是必須，僅為了建立名稱為lxc的卷組。有了卷組，可以方便進行虛擬機的磁盤容量管理，同時也用于單獨存放虛擬機的文件系統。
安裝好ubuntu 12.04 之后，VritualBox中為當前系統“創建一個新的虛擬硬盤”，假設磁盤名稱為NewHardDsik1.vmdk。
很多安裝都需要切換到root用戶角色下操作，這里優先切換到root管理員下
sudo -i
安裝lxc和lvm
apt-get install lxc
備注：若安裝Ubuntu時，若沒有選擇LVM分區管理等，則默認情況下，lvm2軟件沒有被安裝，單獨安裝lvm2軟件包：
apt-get install lvm2
建立lxc卷組
為第二塊磁盤創建一個物理卷
pvcreate /dev/sdb
創建一個物理卷組名稱為lxc：
vgcreate lxc /dev/sdb
輸入vgdisplay查看卷組
root@localhost:~# vgdisplay
--- Volume group ---
VG Name lxc
System ID
Format lvm2
Metadata Areas 1
Metadata Sequence No 18
VG Access read/write
VG Status resizable
MAX LV 0
Cur LV 3
Open LV 1
Max PV 0
Cur PV 1
Act PV 1
VG Size 8.00 GiB
PE Size 4.00 MiB
Total PE 2047
Alloc PE / Size 768 / 3.00 GiB
Free PE / Size 1279 / 5.00 GiB
VG UUID SCoO4G-NImr-15WF-CMha-1QAV-7nm3-gnHGz2
配置屬性
lxc所有通用配置位于/etc/lxc/lxc.conf，基于默認配置基礎上創建一個最小配置lxc_min.conf:
#vi /etc/lxc/lxc_min.conf
lxc.network.type = veth
lxc.network.link = lxcbr0
lxc.network.flags = up
lxc.cgroup.cpuset.cpus = 0
lxc.cgroup.cpu.shares = 1024
lxc.cgroup.memory.limit_in_bytes = 512M
lxc.cgroup.memory.memsw.limit_in_bytes = 768M
創建虛擬機
創建一個虛擬機：
lxc-create -t ubuntu -n s4 –f /etc/lxc/lxc_min.conf -B lvm --lvname s4 --vgname lxc --fstype ext4 --fssize 1000M
-t : 創建的虛擬機模板名稱，默認為ubuntu 12.04最小安裝版，非常小
-n : 創建的虛擬名稱，需要指定，這里設置為s4，默認情況下也是新建虛擬機的機器名，即 hostnmae
-f : 指定配置文件
-B : 虛擬機磁盤的系統，為了控制單個虛擬機的磁盤容量限制，這里使用lvm進行管理。
--lvname ：虛擬機使用卷名，默認使用虛擬機名
--vgname ：卷組名稱，這個一定要有，默認名稱為lxc，可以單獨指定。若不指定此選項，則要求名稱為lxc的卷組已經存在，否則，請指定已經卷組名。
--fstype ：文件系統類型，默認為ext4類型
--fssize ：磁盤容量，默認為1G，單個應用所占有磁盤空間，一般安裝之后，除了系統文件等，也就剩下500M作用可以使用。
簡化后的命令:
lxc-create -t ubuntu -n s4 –f /etc/lxc/lxc_min.conf -B lvm
指定lvm創建的虛擬機磁盤文件位置為 /dev/lxc/s4
第一次安裝，會耗費些時間，需要從網絡上下載一些軟件包進行安裝，若沒有網絡的話，會很慘。第二次安裝之后，一些軟件包被緩存了之后，會很快的。
另外指定磁盤格式為lvm，創建時，將十分消耗內存。
此虛擬機為最小安裝方式，相當綠色，可能會缺失一下軟件包，需要登陸進入之后進行安裝。
啟動虛擬機
lxc-start -n s4 -d
注意一定要加 -d 參數，標記為后臺運行，否則，將不太利于管理了。
登錄管理
lxc-console -n s4
lxc-console到了SSH的效果，默認的用戶名和密碼都是ubuntu，輸入之后，正常管理。
退出管理
ctrl + a ，然后敲入字母q，即可退出當前系統s4。
SSH連接
登陸進入之后，通過ifconfig命令獲得IP地址，使用SSH可連接。
ssh ubuntu@10.0.3.138
hostname解析
建立一個虛擬機之后，登陸進去之后才能夠獲得IP，下次重啟，動態IP可能會變化，對維護操作帶來不便。在創建虛擬時，我們已經指定了虛擬機名稱，同時也是虛擬hostname的名稱，通過虛擬機hostname建立SSH連接最是方便了。
一般采用：
vi /etc/resolv.conf
nameserver 10.0.3.1
nameserver 8.8.8.8
一定要注意順序，nameserver 10.0.3.1用以解析虛擬機，下面一條隨便填寫，只要能夠使用即可。這里使用免費的8.8.8.8替代。
nslookup s4 & ping s4
測試是否解析正常。
但是一旦系統重啟，上述配置會消失，補救:
#vi /etc/resolvconf/resolv.conf.d/tail
nameserver 10.0.3.1
nameserver 8.8.8.8
保存，使之生效：
#/etc/init.d/resolvconf restart
這樣下次重啟宿主機，可以不用擔心DNS失效。
以下方法，可以不用去做：
可不用修改LXC虛擬機s4的 /etc/dhcp/dhclient.conf 配置文件
send host-name "s4";
當然，修改后，需要生效之:
/etc/init.d/networking restart
SSH正常連接
ssh ubuntu@s4
在宿主機下基于SSH使用scp命令執行文件傳輸等，或執行管理維護命令:
#scp jdk-6u33-linux-i586.bin ubuntu@s4:/home/ubuntu
#scp apache-tomcat-7.0.27.tar.gz ubuntu@s4:/home/ubuntu
在S4中安裝JDK之后，設置環境變量:
ubuntu@s4:~$sudo vi /etc/environment
JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.6
CLASSPATH=/usr/java/jdk1.6/lib
PATH="/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:$JAVA_HOME/bin:$CLASSPATH"
export PATH
保存退出，然后執行：
ubuntu@s4:~$sudo update-alternatives --install /usr/bin/javac javac /usr/java/jdk1.6/bin/javac 1071
ubuntu@s4:~$sudo update-alternatives --install /usr/bin/java java /usr/java/jdk1.6/bin/java 1071
同時設置tomcat解析到s4的/home/ubuntu目錄下，mv改名為tomcat，注意設置.sh腳本的啟動權限。
安裝好JDK，設置tomcat開機自動運行的腳本/etc/init.d/tomcat (后面沒有.sh后綴，參考原文，需翻*墻)
#sudo vi /etc/init.d/tomcat
完整內容：
#!/bin/sh
#tomcat auto-start
#export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-1.6.0-sun // 已設置JAVA_HOME了，此句可省略。
case $1 in
start)
sh /home/ubuntu/tomcat/bin/startup.sh
;;
stop)
sh /home/ubuntu/tomcat/bin/shutdown.sh
;;
restart)
sh /home/ubuntu/tomcat/bin/shutdown.sh
sh /home/ubuntu/tomcat/bin/startup.sh
;;
*)
echo 'Usage:tomcat7 start|stop|restart'
;;
esac
exit 0
添加到啟動項中：
#sudo chmod +x /etc/init.d/tomcat ; sudo update-rc.d tomcat defaults
關閉，便于后面克隆等操作：
#sudo lxc-stop –n s4
虛擬機克隆
上面虛擬機s4安裝好之后，執行快速的克隆操作：
lxc-clone -o s4 -n s5 -s -L 1000M
-s 要克隆的景象快照，虛擬機s5和虛擬機s4保持一致了
-L 虛擬機s5的文件系統大小，默認為2G。這里指定和S4一樣的文件系統容量。
虛擬機s4使用lvm管理磁盤，克隆后的s5自然也使用LVM，位置位于 /dev/lxc/s5。
這樣，克隆出來的S5就對應一個具體的Tomcat Servlet平臺。
克隆的速度比創建的速度就是快，5秒之內搞定。
啟動s5
lxc-start –n s5 –d && ssh ubuntu@s5
輸入java –version可以看到java已經安裝成功,tomcat的目錄為 /home/ubuntu/tomcat，執行啟動腳本：
/home/ubuntu/tomcat/bin/start.
刪除/注銷
lxc-destroy -n s7 -f
-f 參數可以強制銷毀正在運行中的虛擬s7
虛擬機自動啟動
把虛擬s5設置為自動啟動：
ln -s /var/lib/lxc/s5/config /etc/lxc/auto/s5.conf
下次宿主機重啟，s5會自動啟動。其它虛擬機設置于此類同。
按照以上辦法，克隆s6，s7更多的虛擬機，執行SSH連接，部署WAR包，重啟tomcat等，這一切操作可以在宿主機上創建一個sh腳本執行。
注意事項
lxc暫時還不能直接查看內存，CPU等信息，通過free、top或/proc/meminfo、/proc/cpuinfo 是不準確的，看到的都是宿主機的信息。
要想查看，到/sys/fs/cgroup/*/lxc/虛擬機名稱下/查看。
查看虛擬機s5當前內存：
#cat /sys/fs/cgroup/memory/lxc/s5/memory.usage_in_bytes
查看虛擬機s5內存上限
#cat /sys/fs/cgroup/memory/lxc/s5/memory.limit_in_bytes
查看交換分區 + 內存的上限
#cat /sys/fs/cgroup/memory/lxc/s5/memory.memsw.limit_in_bytes
有關cpu，或者cpuset，于此類似。
即時修改虛擬機s5的內存上限：
echo 800M > /sys/fs/cgroup/memory/lxc/s5/memory.limit_in_bytes
其它修改也是如此，很簡單。
但若是主動mount /cgroup ，則以上位置會發生變化。
PAAS路由
單臺宿主機路由
一臺宿主機上存在若干個Tomcat Servlet平臺，外部請求如何動態轉發到相應的虛擬機對應平臺上，本文環境是一臺宿主機（想虛擬兩臺，但筆記本太爛），比較好辦。
關掉防火墻
ufw disable
然后重啟
安裝nginx：
apt-get install nginx
創建目錄 /home/test/hosts，一般用戶可讀寫。
修改nginx配置文件，在http大括號體最好一行添加內容：
vi /etc/nginx/nginx.conf
inlcude /home/test/hosts/*.conf;
建立虛擬機s5的Tomcat Servlet平臺配置片段：
vi /home/test/hosts/s5.conf
server {
listen 80;
server_name s5.yong.com;
location / {
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_set_header Host $http_host;
proxy_pass http://s5:8080;
}
}
一個虛擬機一個配置文件，其它虛擬機配置于此類似，都丟在此目錄下。nginx啟動/重新加載時，自動會讀取。
測試時，在本地的hosts文件，添加映射
# 192.168.2.28 為宿主機IP
192.168.2.28 s5.yong.com
使用瀏覽器即可訪問。
一般使用非root用戶操作nginx，使用iptables等防火墻工具進行端口映射，這里省略。
另外，要做到nginx不重新加載或重啟，可能需要定制nginx路由部分了，比如淘寶采用了nginx + lua實現。
這里有一群淘寶牛人開源的nginx組件集 http://openresty.org/ ，可供參考。
多臺宿主機路由
這個路由規則相當復雜，可以設置單獨一臺DHCP服務器，可以分配10.*.*.*私有IP。這樣可以保證一個IP對應一個外網域名。
但，如cloud foudry 采用nginx + lua + ruby進行路由轉發交換數據，更為復雜。
聽說，Heroku則采用nginx + erlang進行路由處理。
有機會再說說這一部分吧。
結束語
好吧，我承認標題有些大，不過，標題黨就是這樣，先吸引過來再說。但不是初衷，起一個名字，用以概括全文，但最終發現，還是有些虛了，頗感無奈。
類似于資源分配，安全策略，流量計費等，提供SQL，NOSQL，隊列服務等高級Topic，太廣泛，省略之。
所有操作都是基于終端命令，若是外層可以使用JSP等腳本簡單包裝一下，那就成了PAAS Tomcat Servlet環境托管管理系統了。
用慣了Tomcat，理論上Jetty或者JAVA EE完整版容器也是可以的。
有關LXC更多、更深入用法，請見參考資料。
參考資料
- https://help.ubuntu.com/12.04/serverguide/lxc.html
- Virtualization in the EC2 cloud using LXC