深入OpenStack自學原始碼，打造百萬VM管理雲

許多創業比賽不僅比創意，還要比技術能力和商業模式，而臺灣新創公司商業和技術能量已經在亞洲開始發光，其中，臺灣新創雲端團隊VMFive（第五代虛擬科技公司）今年4月參加在日本舉行的Slush Asia日本創業競賽時，不僅成功在日、韓等亞洲50個團隊中擠進前五強，最後更打敗已經有了日本雅虎、L'Oréal和軟銀鷹隊客戶的團隊，和由前索尼遊戲總監帶隊的公司，獲得第一名的榮耀。這是VMFive暨2014年8月，在中國北京參加TechCrunch北京創業大賽打敗200多個團隊獲得冠軍之後，又再度於創業比賽脫穎而出。

VMFive勝出的原因不只靠創新的App試玩服務，更關鍵的應用是能在雲端模擬手機執行環境的自製虛擬手機平臺。因為該公司就是透過虛擬化技術研發所有的產品和服務，VMFive也以此做為公司名稱，創辦人丁俊宏更是一手主導公司營運方向和技術決策的掌舵者。

丁俊宏表示，他們的手機遊戲App試玩服務綁定在數位廣告串流服務上。當使用者瀏覽手機廣告時，若看到有興趣的App廣告，可以直接開啟App來試用或試玩，不需要安裝，也不用登入特定系統來申請。因為VMFive目前只提供60秒的試用期限，所以，還提供了一個讓使用者「快轉」進度的功能，可以直接跳到遊戲後段關卡試玩來節省過關時間。

丁俊宏表示，這套虛擬手機平臺就是一個利用虛擬機器來執行手機App的雲端平臺，這樣的虛擬機器就像是一支虛擬手機。系統會事先安排好每一款虛擬手機內的App試玩關卡，並預先建立大批虛擬手機，等到玩家想要試玩時，再指定可用的虛擬手機給對方。

目前，VMFive現有平臺已經可以做到同時管理上萬個虛擬機器來建立上萬個手機App的試玩環境。但丁俊宏還不滿足，正展開了新一代虛擬手機平臺的建置，目標要打造一套可以管理百萬臺虛擬手機的新平臺。

重新改寫OpenStack，以滿足VMFive營運需求

因為新創初期公司規模小，因此，丁俊宏指出，一開始在打造自家提供手機遊戲和App試玩的雲端平臺時，優先考量利用開源的OpenStack來打造雲端平臺。不過，等到動手後，丁俊宏開始發現不對勁。

他解釋，最大的問題在於，VMFive用來模擬手機App執行環境所需的虛擬機器，儘管運算效能需求不高，每次試玩的生命周期也只有1分鐘，但可能需要同時執行上萬臺虛擬機器，並且要串接自家數位廣告系統，「直接使用OpenStack原有套件打造的雲端平臺，並不合用。」丁俊宏說。

雖然無法直接使用OpenStack，不過，天底下沒有用不上的經驗，後來丁俊宏要求技術團隊直接檢視OpenStack的原始碼，從中尋找出適合的函式庫、框架後，再重新修改組合成自己需要的雲端平臺VMFive Cloud。

除了框架、函式庫外，丁俊宏指出，團隊成員從OpenStack學到最多的就是打造分散式雲端平臺架構的觀念，像是管理雲端分散式的主機系統，主機之間的通訊、資訊傳遞等，則可以利用Rapid-Q等通訊機制溝通。而當雲端規模越大時，中間的通訊只要有集中化就容易遇到瓶頸，「唯有走向分散式架構，才能夠支撐越來越大的雲端規模。」他說。

VMFive和趨勢科技合作，將自家服務整合至趨勢科技的「加速達人」App，提供手機加速和遊戲試玩的雙重功能。

最終希望打造一套可以隨需調整的雲端平臺

丁俊宏表示，原本他以為只要打造出一個類似亞馬遜AWS的IaaS雲端平臺，就可以滿足該公司的需求，便選擇用OpenStack造雲。後來才明白，VMFive試用者的需求是隨機產生，也無法事先預估可能的網路流量，所有資源調度需求經常是高度變動時，類似IaaS服務的雲端架構並不適合，因此得自行開發，才能打造出一個具有排程、排序和動態調度虛擬機器能力的雲端平臺。

這些動態調度資源、虛擬機器排程、排序和負載平衡的演算法，是由VMFive自行開發，另外，丁俊宏還利用各種資料分析技術來處理數位廣告系統累積的資料。

丁俊宏透過資料分析產生的預測，包括了要能做到預測下一秒鐘，哪一個手機使用者會來點廣告，及會試玩哪一款手機遊戲等。其中，他表示，機器學習也是很重要的關鍵技術，但機器學習和大資料分析還是有所不同，更看重自動化過程。

目前VMFive採用類似商品推薦系統的技術來進行App試玩使用者的分析。首先，從過往App試玩記錄中，來分析下一秒鐘使用者的需求，就是一種機率分布，可以藉此判斷伺服器要準備虛擬手機的數量和上面執行App的數量。「如何做好動態調整，的確必須仰賴過往的紀錄分析而來。」他說。

下一步則是要預測使用者需求的高峰期，目前根據丁俊宏觀察，試玩需求大多集中在中午午休時間和晚上睡覺前。這兩段時間得事先準備的虛擬手機數量特別多。

但是，不記名的手機試玩服務怎麼累積使用者的使用習慣呢？丁俊宏表示，關鍵是手機裝置上的裝置ID（Device ID），加上網頁瀏覽有Cookies，即使不知道使用者真實身分為何，也可以透過裝置ID和網頁Cookies，追蹤和分析使用者的使用習慣。

例如，手機的裝置ID是123456，所有手機的使用和瀏覽行為，都會歸到裝置ID是123456的資料夾中，只差還沒有填上名字，若使用者願意註冊，VMFive就可以把裝置的行為和使用者連結，串連兩者資訊後，就可以提供更精準的預測和推薦。

目前VMFive正在打造新一代的虛擬手機平臺，目標是要讓目前可管理的虛擬機器數量，從現有的1萬臺擴充到100萬臺的能力。為此，VMFive還改寫了原有軟體的架構，丁俊宏說，改版的目的不只是為了擴充雲端平臺規模，而是希望做到「隨需調整」（On Demand），不論是增加10臺實體伺服器或者是減少5臺實體伺服器，都可以自動地動態生成到雲端環境中。

平臺唯有走向分散式架構，才能夠支撐越來越大的雲端規模。──VMFive創辦人兼執行長 丁俊宏

自建VMFive Cloud所面臨的3大困難

丁俊宏坦言，自行打造VMFive Cloud雲端平臺，第一個面臨的考驗就是如何說服主機租賃業者，願意採購該公司測試後、性價比（ROI）最好的GPU圖形加速處理器。

丁俊宏指出，為了讓有一些比較耗用運算效能的遊戲，必須可以流暢的試玩，對打造雲端平臺的VMFive而言，擁有數千個核心、具備平行運算能力的GPU圖形加速器，是重要的硬體採購項目。

因為VMFive要模擬類似手機效能的虛擬機器試玩手機遊戲，如何在同一臺伺服器中，創造出最大數量的虛擬機器，採購GPU處理器是最合適的。丁俊宏表示，經過實際測試，一張GPU卡最多可以支援30臺虛擬機器的圖形加速功能。

不過，很多比較貴的GPU圖形加速處理器在存取OpenGL時，對Instance（事件）數量是有限制的，反而是，某些系列的GPU，執行OpenGL沒有Instance的限制，對VMFive才是適合的產品。因為有沒有支援GPU功能會大幅影響伺服器價格，丁俊宏為此花費很多心力才說服租賃主機的業者願意提供指定規格、具有GPU功能的伺服器。

VMFive有一個數位廣告系統AdPlay，使用者可以透過點選AdPlay上的廣告，選擇想要試玩的手機遊戲App。只不過，丁俊宏表示，使用者點選不同終端裝置上的AdPlay數位廣告系統時，如何在不同的手機規格進行手機遊戲App的模擬試玩時，都能維持一貫的流暢性，是他認為VMFive打造雲端平臺時所面臨的第二個困難。

丁俊宏表示，該公司已經打造包含Android、iOS和HTML5等3種SDK，當AdPlay使用這些SDK時，把所有優化硬體所需的功能都寫入SDK中。但是，終端裝置存取雲端時，還是會面臨到網路頻寬不穩定，所以，VMFive透過SDK優化手機的硬體效能和調整網路頻寬，確保使用者連網試玩手機遊戲App時，使用者的感受是一致的。

第三個難題和其他業者一樣，就是人才難招募。丁俊宏希望可以在臺灣建立研發中心，不論是思考怎麼讓虛擬機器架構更輕量化，減少更多運算資源的耗用，這些都是目前VMFive正在努力克服的難題，也希望透過招募到適合的人才，一起解決這樣的困難。

執行長暫兼任技術長一職，未來將找尋專任技術長

雖然丁俊宏目前兼任技術長角色，但在工作時間分配上，大部分還是會偏重營運部分，因此，技術部份就是透過技術團隊針對要解決的難題進行開放式討論，並且以類似共識決的方式，由全體成員共同解決問題。

但他說，等到公司規模越來越大、要解決的問題越來越難時，他兼任技術長的角色就不適合VMFive，屆時勢必要聘任專職、有經驗的技術長，協助VMFive解決所面臨的疑難雜症。他笑說，現在簡單的問題都已經在技術團隊的規畫中，逐步解決，未來新的技術長，不僅要協助解決新的難題，也必須結合公司營運目標和市場的技術選項，找出對VMFive最適用的技術選項。

至於未來許多新興技術的選擇，目前VMFive已經在打造自己的大資料分析團隊，選擇以Hadoop為主的分析技術作為搭上大資料趨勢浪潮的工具之一。

另外，丁俊宏指出，串流技術對於手機遊戲App試玩帶來很大的影響，串流技術對手機裝置支援度目前雖然不高，但已出現了更省頻寬的H.265標準，隨著未來該標準的普及，VMFive也會去研究什麼時間點可以運用這種新的串流技術。

CTO小檔案

丁俊宏

VMFive創辦人兼執行長

學歷：清華大學資工系博士

經歷：2011年念書期間自行創業但失敗，不過打造出清交校園創業平臺AppUniverz。畢業後，展開三次創業，第三次創業成立提供行動解決方案的Podinx庖丁行動科技，經營1年後結束營業；第四次創業成立保益科技，開發保險業務員的保險建議書軟體而開始獲利。2014年展開第五次創業，成立了VMFive，在雲端提供一套模擬手機的虛擬平臺

公司檔案

VMFive

●  總部：臺北市大安區敦化南路二段105號19樓

●  成立時間：2014年5月15日

●  主要業務：營運模擬手機虛擬機器的雲端平臺

●  網址：vmfive.com

●  創辦人：丁俊宏、羅尹聰、李旭恩

●  執行長：丁俊宏

●  員工數：25人

公司大事紀

●  2014年5月：VMFive創立

●  2014年7月：獲得科技部創業傑出獎200萬創業基金，資策會IDEAS Show 2014獲得最佳評審獎

●  2014年8月：獲得TechCrunch北京創業大賽冠軍

●  2014年12月：與日本大型行動廣告公司D2C合作，透過AdPlay推出新型App試玩服務；與日本上市行動廣告公司Adways合作，推出全球第一個提供試玩功能的App預約平臺。參加日本Global Brain創業競賽獲得「人氣獎」

●  2015年3月：在西班牙MWC會宣布與趨勢科技加速達人App策略合作，並與通用移動共同推出全球首款提供遊戲試玩服務的手機遊戲加速軟體

●  2015年4月：獲得Slush Asia日本創業競賽冠軍

●  2015年7月：舉辦VM5 Lab第一屆大專生系統軟體挑戰計畫