openstack介紹

1、OpenStack簡介1 什么是openstackOpenStack是一個由NASA（美國國家航空航天局）和網(wǎng)絡(luò)主機(jī)服務(wù)商Rackspace合作研發(fā)并發(fā)起的，以Apache許可證授權(quán)的自由軟件和開放源代碼項(xiàng)目。OpenStack是一個開源的云計(jì)算管理平臺項(xiàng)目，由幾個主要的組件組合起來完成具體工作。OpenStack支持幾乎所有類型的云環(huán)境，項(xiàng)目目標(biāo)是提供實(shí)施簡單、可大規(guī)模擴(kuò)展、豐富、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的云計(jì)算管理平臺。OpenStack通過各種互補(bǔ)的服務(wù)提供了基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）的解決方案，每個服務(wù)提供API以進(jìn)行集成。OpenStack是一個旨在為公共及私有云的建設(shè)與管理提供軟件的開源項(xiàng)目。它的

2、社區(qū)擁有超過130家企業(yè)及1350位開發(fā)者，這些機(jī)構(gòu)與個人都將OpenStack作為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）資源的通用前端。OpenStack項(xiàng)目的首要任務(wù)是簡化云的部署過程并為其帶來良好的可擴(kuò)展性。2 openstack運(yùn)用范圍OpenStack是IaaS基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）組件，讓任何人都可以自行建立和提供云端運(yùn)算服務(wù)。此外,OpenStack也用作建立防火墻內(nèi)的“私有云”（PrivateCloud），提供機(jī)構(gòu)或企業(yè)內(nèi)各部門共享資源。3 openstack的主要項(xiàng)目組件OpenStack云計(jì)算平臺，幫助服務(wù)商和企業(yè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)類似于AmazonEC2和S3的云基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)（Infrastruct

3、ureasaService,IaaS）OpenStack包含兩個主要模塊：Nova和Swift，前者是NASA開發(fā)的虛擬服務(wù)器部署和業(yè)務(wù)計(jì)算模塊；后者是Rackspace開發(fā)的分布式云存儲模塊，兩者可以一起用，也可以分開單獨(dú)用。OpenStack覆蓋了網(wǎng)絡(luò)、虛擬化、操作系統(tǒng)、服務(wù)器等各個方面。它是一個正在開發(fā)中的云計(jì)算平臺項(xiàng)目，根據(jù)成熟及重要程度的不同，被分解成核心項(xiàng)目、孵化項(xiàng)目，以及支持項(xiàng)目和相關(guān)項(xiàng)目。每個項(xiàng)目都有自己的委員會和項(xiàng)目技術(shù)主管，而且每個項(xiàng)目都不是一成不變的，孵化項(xiàng)目可以根據(jù)發(fā)展的成熟度和重要性，轉(zhuǎn)變?yōu)楹诵捻?xiàng)目。截止到Icehouse版本，下面列出了幾個核心項(xiàng)目（即OpenSta

4、ck服務(wù)）。Heatv&kirnflsin計(jì)算（Compute）：Nova是一套控制器，用于為單個用戶或使用群組管理虛擬機(jī)實(shí)例的整個生命周期，根據(jù)用戶需求來提供虛擬服務(wù)。負(fù)責(zé)虛擬機(jī)創(chuàng)建、開機(jī)、關(guān)機(jī)、掛起、暫停、調(diào)整、遷移、重啟、銷毀等操作，配置CPU、內(nèi)存等信息規(guī)格。自Austin版本集成到項(xiàng)目中。對象存儲（ObjectStorage）：Swift。一套用于在大規(guī)?？蓴U(kuò)展系統(tǒng)中通過內(nèi)置冗余及高容錯機(jī)制實(shí)現(xiàn)對象存儲的系統(tǒng)，允許進(jìn)行存儲或者檢索文件。可為Gianee提供鏡像存儲，為Cinder提供卷備份服務(wù)。自Austin版本集成到項(xiàng)目中。鏡像服務(wù)（ImageService:Gianceo

5、套虛擬機(jī)鏡像查找及檢索系統(tǒng)，支持多種虛擬機(jī)鏡像格式（AKI、AMI、ARI、ISO、QCOW2、Raw、VDI、VHD、VMDK），有創(chuàng)建上傳鏡像、刪除鏡像、編輯鏡像基本信息的功能。自Bexar版本集成到項(xiàng)目中身份認(rèn)證服務(wù)(IdentityService):Keystone。為OpenStack其他服務(wù)提供身份驗(yàn)證、服務(wù)規(guī)則和服務(wù)令牌的功能，管理Domains、Projects、Users、Groups、Roles。自Essex版本集成到項(xiàng)目中。網(wǎng)絡(luò)&地址管理(Network):Neutron。提供云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，為OpenStack其他服務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)。為用戶提供接口，可

6、以定義Network、Subnet、Router，配置DHCP、DNS、負(fù)載均衡、L3服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)支持GRE、VLAN。插件架構(gòu)支持許多主流的網(wǎng)絡(luò)廠家和技術(shù)，如OpenvSwitch。自Folsom版本集成到項(xiàng)目中。UI界面(Dashboard):Horizon。OpenStack中各種服務(wù)的Web管理門戶，用于簡化用戶對服務(wù)的操作，例如：啟動實(shí)例、分配IP地址、配置訪問控制等。自Essex版本集成到項(xiàng)目中。4國內(nèi)外形勢與市場趨向OpenStack雖然有些方面還不太成熟，然而它有全球大量的組織支持，大量的開發(fā)人員參與，發(fā)展迅速。國際上已經(jīng)有很多使用OpenStack搭建的公有云、私有云、混合云，

7、例如：RackspaceCloud惠普云、MercadoLibre的IT基礎(chǔ)設(shè)施云、AT&T的CloudArchitec、戴爾的OpenStack解決方案等等。而在國內(nèi)OpenStack的熱度也在逐漸升溫，華勝天成、高德地圖、京東、阿里巴巴、百度、中興、華為等都對OpenStack產(chǎn)生了濃厚的興趣并參與其中。自2010年創(chuàng)立以來，已發(fā)布10個版本。其中Icehouse版本有120個組織、1202名代碼貢獻(xiàn)者參與，而最新的是Juno版本。OpenStack很可能在未來的基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)資源管理方面占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)位置，成為公有云、私有云及混合云管理的“云操作系統(tǒng)”標(biāo)準(zhǔn)。5opensta

8、ck為什么這么火Openstack之所以很火，一是內(nèi)因，OpenStack自身的優(yōu)勢開源性。二是外因，眾多企業(yè)和組織的參與開發(fā)，尤其是世界領(lǐng)軍企業(yè)的加入，推動了OpenStack的高速成長。6Openstack的優(yōu)勢控制性：開源的平臺意味著不會被某個特定的廠商綁定和限制，而且模塊化的設(shè)計(jì)能把遺留的和第三方的技術(shù)進(jìn)行集成，從而來滿足自身業(yè)務(wù)需要。OpenStack項(xiàng)目所提供的云計(jì)算，讓IT團(tuán)隊(duì)可以成為自己的云計(jì)算服務(wù)廠商，雖然構(gòu)建和維護(hù)一個開源私有云計(jì)算并不適合每一家公司；但是如果擁有基礎(chǔ)設(shè)施和開發(fā)人員，OpenStack將是很好的選擇。兼容性：OpenStack公共云的兼容性可以使企業(yè)在將來很

9、容易的將數(shù)據(jù)和應(yīng)用遷移到基于安全策略的、經(jīng)濟(jì)的和其他關(guān)鍵商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的公共云中。使用亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及其他云服務(wù)的企業(yè)，抱怨最多的就是“用戶被綁架，無法輕易轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)”。在云計(jì)算社區(qū)，有一個流行的概念，即數(shù)據(jù)是有重量的，一旦將數(shù)據(jù)存在某個云計(jì)算提供商那里，它就變得繁重而難以遷移，作為企業(yè)最重要的資源，如果在遷移的過程中不能保護(hù)好數(shù)據(jù)安全，很有可能會給企業(yè)帶來滅頂之災(zāi)，相信沒有公司愿意承擔(dān)這個風(fēng)險(xiǎn)?？蓴U(kuò)展性：目前主流的Linux操作系統(tǒng)，包括FedoraSUSE等都將支持OpenStackOpenStack在大規(guī)模部署公有云時(shí)，在可擴(kuò)展性上有優(yōu)勢，而且也可用于私有云，一些企業(yè)特性也在逐步完善中。隨著Ub

10、untu12.04LTS正式全面將Eucalyptus替換成OpenStack,OpenStack將超過Eucalyptus成為云平臺基礎(chǔ)的第一選擇。靈活性：靈活性是OpenStack最大的優(yōu)點(diǎn)之一，用戶可以根據(jù)自己的需要建立基礎(chǔ)設(shè)施，也可以輕松地為自己的集群增加規(guī)模。主要用Python編寫的OpenStack代碼質(zhì)量相當(dāng)高，很容易遵循，帶有一個完全文檔的API，用戶可以使用JSON或者XML消息格式的不同組件的代碼，這相當(dāng)有利于項(xiàng)目的發(fā)展壯大。此外，OpenStack項(xiàng)目的代碼將在極為寬松自由的Apache2許可下發(fā)布，這意味著任何第三方都可以重新發(fā)布這些代碼，在其基礎(chǔ)上開發(fā)私有軟件并按照新

11、的許可發(fā)布，給眾多的云計(jì)算企業(yè)，留下了的更大的發(fā)展空間。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：來自全球十多個國家的60多家領(lǐng)軍企業(yè)，包括HP、Cisco、Dell、Intel以及微軟都參與到了OpenStack的項(xiàng)目中，并且在全球使用OpenStack技術(shù)的云平臺在不斷的上線。云計(jì)算領(lǐng)軍企業(yè)的加入，會無形透露出一個信息，就是OpenStack未來可能會成為一個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而且OpenStack項(xiàng)目研發(fā)的初衷就是制定一套開源軟件標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐檢驗(yàn)：實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，OpenStack的云操作系統(tǒng)，已被全球正在運(yùn)營的大型公有云和私有云技術(shù)所驗(yàn)證過，比如，Dell公司已經(jīng)推出了OpenStack安裝程序Crowbar，不僅如此

12、，OpenStack在中國的發(fā)展趨勢也是非常之好，包括物聯(lián)網(wǎng)用戶、國內(nèi)高校以及部分大小企業(yè)，都開始利用OpenStack建立云計(jì)算環(huán)境，整合企業(yè)架構(gòu)以及治理公司內(nèi)部的IT基礎(chǔ)架構(gòu)。領(lǐng)軍企業(yè)支持：在RackSpace宣布推出開源云計(jì)算平臺OpenStack后，曾經(jīng)震動了業(yè)界。在2010年的10月，微軟表示將推動WindowsServer2008R2和OpenStack的整合。之后不久，思科也宣布加入OpenStack,著重于OpenStack的網(wǎng)絡(luò)功能并推出了新的NaaS服務(wù)(NetworkasaService).實(shí)驗(yàn)平臺本實(shí)驗(yàn)平臺采用的OpenStacknova體系架構(gòu)如下:MinimalAr

13、chitectureExample-NetworkLayoutLegacyNetworking(nova-network)ObjectStorageNode1ComputeNode1*1M!-M*iM-'V*IM-ObjectStcrageNode2Mdrgementnetwark1C.0.0.0/24ExteTidlnriv旳ix203.0113,0/21.Storagenet/var，k二iCorecomponerttOptionalcomponent其中，該架構(gòu)的ControllerNode和1個ComputeNode安裝在一個服務(wù)器節(jié)點(diǎn)上，并沒有安裝塊存儲、對象存儲。服務(wù)器節(jié)點(diǎn)

14、具有雙網(wǎng)卡：一個網(wǎng)卡連接外部網(wǎng)絡(luò)，另一個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成內(nèi)部局域網(wǎng)。并且，在ControllerNode上和ComputeNode上安裝了全部的核心組件，下圖顯示了在控制節(jié)點(diǎn)和計(jì)算節(jié)點(diǎn)上分別需要安裝的服務(wù)。MinimalArchiLectureExample-ServiceLayoutLegacyNetworking(nova-network)corecomporentComputeNodesKVMH/|XxiSCrCoriripulrCorniput*IMMUrorklmf,:BlockStorage:iSCSITargetServiceJB>«UStem計(jì)IVohimeServic

15、eJTBiernetry1NodesIObjectStorageNodes；if*xi11ObjKCStoogei1IAccountService11Ojiect匚cncaineM-setrvicEJ'ObjectStorageii|DsiioralcorponcnT下圖為OpenStackCompute(Nova)的軟件架構(gòu)，即實(shí)際在服務(wù)器上安裝的服務(wù):nova-ap：起到CloudController的作用，主要為所有的API查詢提供了一個接口（比如OpenstackAPI,EC2API），弓I發(fā)多數(shù)業(yè)務(wù)流程的活動（如運(yùn)行一個實(shí)例），并實(shí)施一些政策（主要是配額檢查）。nova-sc

16、hedule接受一個消息隊(duì)列的虛擬實(shí)例請求，通過算法決定該請求應(yīng)該在那臺主機(jī)上運(yùn)行，這個算法可以由我們指定。即起到調(diào)度器（Schedule）的作用。nova-compute是一個非常重要的守護(hù)進(jìn)程，負(fù)責(zé)創(chuàng)建和終止虛擬機(jī)實(shí)例，即管理著虛擬機(jī)實(shí)例的生命周期。該模塊內(nèi)部非常復(fù)雜，基本原理是簡單的，就是接受來自隊(duì)列的動作然后執(zhí)行一些列的系統(tǒng)操作（如啟動一個KVM實(shí)例），并且更新數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)。nova-network：該守護(hù)進(jìn)程跟nova-computeandnova-volume2個模塊的功能是相似的。接受來自隊(duì)列的任務(wù)，然后執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行操作（比如：安裝網(wǎng)橋接口和改變iptable規(guī)則）。Queue為各個模塊之間的通信提供起到一個集線器的作用，即數(shù)據(jù)交換中心。目前是采用RabbitMQ，理論上是可以采用任何的基于pythonampqlib的AMPQmessagequeueSQLdatabase存儲云基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建時(shí)和運(yùn)行時(shí)狀態(tài)。包括可用的實(shí)例類型，正在使用的實(shí)例類型，可用的網(wǎng)絡(luò)和項(xiàng)目。理論上，OpenStackCompute是支持所有基于S