沉淀再出发:openstack初探

Posted 2021-01-21 zyrblog

沉淀再出发:OpenStack初探

一、前言

    OpenStack是IaaS的一种平台，通过各种虚拟化来提供服务。我们主要看一下OpenStack的基本概念和相应的使用方式。

二、OpenStack的框架和使用

 2.1、OpenStack简介

      OpenStack是一个由NASA（美国国家航空航天局）和Rackspace合作研发并发起的，以Apache许可证授权的自由软件和开放源代码项目。OpenStack是一个开源的云计算管理平台项目，由几个主要的组件组合起来完成具体工作。OpenStack支持几乎所有类型的云环境，项目目标是提供实施简单、可大规模扩展、丰富、标准统一的云计算管理平台。OpenStack通过各种互补的服务提供了基础设施即服务（IaaS）的解决方案，每个服务提供API以进行集成。
    OpenStack云计算平台，帮助服务商和企业内部实现类似于 Amazon EC2 和 S3 的云基础架构服务(Infrastructure as a Service, IaaS)。OpenStack 包含两个主要模块：Nova 和 Swift，前者是 NASA 开发的虚拟服务器部署和业务计算模块；后者是 Rackspace开发的分布式云存储模块，两者可以一起用，也可以分开单独用。

 2.2、OpenStack的架构

 

    OpenStack 本身是一个分布式系统，不但各个服务可以分布部署，服务中的组件也可以分布部署。这种分布式特性让 OpenStack 具备极大的灵活性、伸缩性和高可用性。

 2.3、OpenStack的组成

    OpenStack开源项目由社区维护，包括OpenStack计算（代号为Nova），OpenStack对象存储（代号为Swift），OpenStack镜像服务（代号Glance）的集合。 OpenStack提供了一个操作平台，或工具包，用于编排云。整个OpenStack是由控制节点，计算节点，网络节点，存储节点四大部分组成。这四个节点也可以安装在一台机器上，单机部署。

1 控制节点负责对其余节点的控制，包含虚拟机建立，迁移，网络分配，存储分配等等
2 计算节点负责虚拟机运行
3 网络节点负责对外网络与内网络之间的通信
4 存储节点负责对虚拟机的额外存储管理等等

控制节点包括以下服务:

（1）管理支持服务包含mysql与Qpid两个服务

1  MySQL：数据库作为基础/扩展服务产生的数据存放的地方
2  Qpid：消息代理(也称消息中间件)为其他各种服务之间提供了统一的消息通信服务

（2）基础管理服务包含Keystone，Glance，Nova，Neutron，Horizon五个服务

1    Keystone：认证管理服务，提供了其余所有组件的认证信息/令牌的管理，创建，修改等等，使用MySQL作为统一的数据库。
2    Glance：镜像管理服务，提供了对虚拟机部署的时候所能提供的镜像的管理，包含镜像的导入，格式，以及制作相应的模板。
3    Nova：计算管理服务，提供了对计算节点的Nova的管理，使用Nova-API进行通信。
4    Neutron：网络管理服务，提供了对网络节点的网络拓扑管理，同时提供Neutron在Horizon的管理面板。
5    Horizon：控制台服务，提供了以Web的形式对所有节点的所有服务的管理，通常把该服务称为DashBoard。

（3）扩展管理服务包含Cinder，Swift，Trove，Heat，Centimeter五个服务

1 Cinder：提供管理存储节点的Cinder相关，同时提供Cinder在Horizon中的管理面板
2 Swift：提供管理存储节点的Swift相关，同时提供Swift在Horizon中的管理面板
3 Trove：提供管理数据库节点的Trove相关，同时提供Trove在Horizon中的管理面板
4 Heat：提供了基于模板来实现云环境中资源的初始化，依赖关系处理，部署等基本操作，也可以解决自动收缩，负载均衡等高级特性。
5 Centimeter：提供对物理资源以及虚拟资源的监控，并记录这些数据，对该数据进行分析，在一定条件下触发相应动作

 网络节点

    网络节点仅包含Neutron服务，Neutron负责管理私有网段与公有网段的通信，以及管理虚拟机网络之间的通信/拓扑，管理虚拟机之上的防火等等。网络节点包含三个网络端口：

1 eth0：用于与控制节点进行通信
2 eth1：用于与除了控制节点之外的计算/存储节点之间的通信
3 eth2：用于外部的虚拟机与相应网络之间的通信

 计算节点

    计算节点包含Nova，Neutron，Telemeter三个服务。计算节点包含最少两个网络端口：

1 eth0：与控制节点进行通信，受控制节点统一调配
2 eth1：与网络节点，存储节点进行通信

1 基础服务：
2 Nova：提供虚拟机的创建，运行，迁移，快照等各种围绕虚拟机的服务，并提供API与控制节点对接，由控制节点下发任务
3 Neutron：提供计算节点与网络节点之间的通信服务
4 扩展服务：
5 Telmeter：提供计算节点的监控代理，将虚拟机的情况反馈给控制节点，是Centimeter的代理服务。

 存储节点

    存储节点包含Cinder，Swift等服务。存储节点包含最少两个网络接口：

1 eth0：与控制节点进行通信，接受控制节点任务，受控制节点统一调配
2 eth1：与计算/网络节点进行通信，完成控制节点下发的各类任务

       Cinder：块存储服务，提供相应的块存储，简单来说，就是虚拟出一块磁盘，可以挂载到相应的虚拟机之上，不受文件系统等因素影响，对虚拟机来说，这个操作就像是新加了一块硬盘，可以完成对磁盘的任何操作，包括挂载，卸载，格式化，转换文件系统等等操作，大多应用于虚拟机空间不足的情况下的空间扩容等等。
    Swift：对象存储服务，提供相应的对象存储，简单来说，就是虚拟出一块磁盘空间，可以在这个空间当中存放文件，也仅仅只能存放文件，不能进行格式化，转换文件系统，大多应用于云磁盘/文件。

 2.4、OpenStack的组件和关系

 1  Compute (Nova) 计算服务
 2  Identity Service (Keystone) 认证服务
 3  Image Service (Glance) 镜像服务
 4  Networking (Neutron) 网络服务
 5  Dashboard (Horizon) 仪表板
 6  Object Storage (Swift) 对象存储
 7  Block Storage (Cinder) 块存储
 8  Orchestration (Heat) 编排
 9  Telemetry (Ceilometer) 监控
10  Database Service (Trove) 数据库服务
11  Data Processing (Sahara) 数据处理

    Openstack 包含以下服务：

 1 1）Dashboard
 2      该服务的工程名为Horizon，目的是提供基于Web的自服务门户，来实现用户与底层服务的交互，比如启动实例，分配IP地址，配置访问控制策略等等。
 3 2）Compute
 4     该服务的工程名为Nova，目的是管理运行在Openstack环境中的计算实例，比如按需创建，调度和销毁虚拟机。
 5 3）Networking
 6     该服务的工程名为Neutron，目的是为Openstack的服务，比如计算服务，提供网络连接服务。提供了API供用户定义网络及其相关内容。基于"插件式"的架构，支持众多主流的网络提供商和技术。
 7 4）Object Storage
 8      该服务工程名为Swift。目的是通过REST API的形式存储和检索非结构化数据。由于采用了数据复制和高扩展性架构，所以具有很高的容错性。该项目的实现并不像具有可挂载目录的文件服务器，Object Storage通过写对象和文件到多个驱动器的实现方式，确保了数据能够在群集之间复制。
 9 5）Block Storage
10     该服务的工程名为Cinder。提供一个持久化的块存储来运行实例。该服务的"可插拔驱动器"模式，提升了创建和管理块存储设备的能力。
11 6）Identity Service
12     该服务的工程名为Keystone。为Openstack服务提供认证和授权,为Openstack服务提供了服务端点目录。
13 7）Image Service
14     该服务的工程名为Glance。存储和检索虚拟机磁盘镜像，Openstack 计算服务在实例配置的过程中会使用到这个服务。
15 8）Telemetry
16     该服务的工程名为Ceilometer。监控和计量Openstack云服务,为Openstack提供计费，阀值管理，扩展和分析等服务。
17 9）Orchestration
18     该服务的工程名为Heat。通过本地的HOT模板格式或者AWS CloudFormation模板格式，甚至Openstack本地REST API和兼容CloudFormation的Query API，来编排多个混合的基于云的应用。
19 10）Database Service
20    该服务的工程名为Trove。为数据库引擎提供了可靠的，高扩展性的"云数据库即服务"。
21 11）Data Processing Service
22    该服务的工程名为Sahara。提供了在Openstack中配置和扩展Hadoop群集的能力，而实现这一点只需要传hadoop版本，群集拓扑结构和节点的硬件信息即可。

 2.5、OpenStack的部署

 

三、总结

    简单的认识了OpenStack的一些组件以及之间的联系，后续将在虚拟机上安装一下OpenStack，对于安装有着相应的工具fuel可以加快安装。

参考文献：http://blog.51cto.com/wzlinux/1961337

                 https://www.cnblogs.com/kevingrace/p/5733508.html