OpenSack功能简介

Posted 2020-10-28 shuyang

为什要用云？

一.简单的说就是对资源更加合理的分配，使用，比如硬件的数量，带宽等等这些，因为你不能机器买来不需要了再卖掉（当然也可以），带宽跟机房签合同得来一年的，中间不够了也不能加，超了也不退钱

二.还有就是可以有一个可以统一管理的操作平台，可以快速的对基础设施进行建设配置等等，方便了许多

 

云计算是个什么鬼？

资源可以循环利用的一个过程（PS：没有虚拟化就没有云，因此这两者没什么可比性）

 

现有云模式（复制大神的）：

一、IaaS：基础设施即服务（个人比较习惯的）：用户通过网络获取虚机、存储、网络，然后用户根据自己的需求操作获取的资源

二、PaaS：平台即服务：将软件研发平台作为一种服务， 如Eclipse/Java编程平台，服务商提供编程接口/运行平台等

三、SaaS：软件即服务  ：将软件作为一种服务通过网络提供给用户，如web的电子邮件、HR系统、订单管理系统、客户关系系统等。用户无需购买软件，而是向提供商租用基于web的软件，来管理企业经营活动

 

openstack的核心组件介绍

（openstack就不多说， redhat推动的，很多云都是基于其开发的，6个月一更新，现在是M版）

重要的：

一.Horizon（控制台），又名Dashboard

就是web展示界面操作平台，方便用户交互的

二.Nova（计算）

负责创建，调度，销毁云主机

三.Neutron（网络）

负责实现SDN

四.Swift（对象存储）

目录结构存储数据

五.Cinder（块存储）

提供持久化块存储，即为云主机提供附加云盘

六.Glance（镜像）

提供镜像服务，装机使用

七.Keystone（认证）

为访问openstack各组件提供认证和授权功能，认证通过后，提供一个服务列表（存放你有权访问的服务），可以通过该列表访问各个组件

不重要的：

八.Ceilometer（计费），很明显自用的根本不需要这功能，而且所谓的监控其实根本也算不上什么监控

监控性能，计费

九.Heat（编排），这个太高大上了，就目前阶段正常企业还搞不定

自动化部署应用，自动化管理应用的整个生命周期.主要用于Paas （本来以为青云现在的资源编排就是啊，用了以后看来还不是，只是方便了点）

 

好，直接开大，先来个整体的流程（图中有错误）

从这个图我们可以明白每一个组件为创建一台vm都提供了什么，其实就是上面各组件的功能的一个整合图，这里需要注意的就是每一步都需要去keystone去进行验证,下图有详细的流程（每一步完成后去验证的过程省略了）

1. 登录界面或命令行通过RESTful API向keystone获取认证信息。

2. keystone通过用户请求认证信息，并生成auth-token返回给对应的认证请求。

3. 界面或命令行通过RESTful API向nova-api发送一个boot instance的请求（携带auth-token）。

4. nova-api接受请求后向keystone发送认证请求，查看token是否为有效用户和token。

5. keystone验证token是否有效，如有效则返回有效的认证和对应的角色（注：有些操作需要有角色权限才能操作）。

6. 通过认证后nova-api和数据库通讯。

7. 初始化新建虚拟机的数据库记录。

8. nova-api通过rpc.call向nova-scheduler请求是否有创建虚拟机的资源(Host ID)。

9. nova-scheduler进程侦听消息队列，获取nova-api的请求。

10. nova-scheduler通过查询nova数据库中计算资源的情况，并通过调度算法计算符合虚拟机创建需要的主机。

11. 对于有符合虚拟机创建的主机，nova-scheduler更新数据库中虚拟机对应的物理主机信息。

12. nova-scheduler通过rpc.cast向nova-compute发送对应的创建虚拟机请求的消息。

13. nova-compute会从对应的消息队列中获取创建虚拟机请求的消息。

14. nova-compute通过rpc.call向nova-conductor请求获取虚拟机消息。（Flavor）

15. nova-conductor从消息队队列中拿到nova-compute请求消息。

16. nova-conductor根据消息查询虚拟机对应的信息。

17. nova-conductor从数据库中获得虚拟机对应信息。

18. nova-conductor把虚拟机信息通过消息的方式发送到消息队列中。

19. nova-compute从对应的消息队列中获取虚拟机信息消息。

20. nova-compute通过keystone的RESTfull API拿到认证的token，并通过HTTP请求glance-api获取创建虚拟机所需要镜像。

21. glance-api向keystone认证token是否有效，并返回验证结果。

22. token验证通过，nova-compute获得虚拟机镜像信息(URL)。

23. nova-compute通过keystone的RESTfull API拿到认证k的token，并通过HTTP请求neutron-server获取创建虚拟机所需要的网络信息。

24. neutron-server向keystone认证token是否有效，并返回验证结果。

25. token验证通过，nova-compute获得虚拟机网络信息。

26. nova-compute通过keystone的RESTfull API拿到认证的token，并通过HTTP请求cinder-api获取创建虚拟机所需要的持久化存储信息。

27. cinder-api向keystone认证token是否有效，并返回验证结果。

28. token验证通过，nova-compute获得虚拟机持久化存储信息。

29. nova-compute根据instance的信息调用配置的虚拟化驱动来创建虚拟机。

这里面可以看出组件之间的通讯都是通过restapi实现的

各个组件的细节

1.keystone

User：指使用Openstack service的用户，可以是人、服务、系统，但凡使用了Openstack service的对象都可以称为User。

Project(Tenant)：可以理解为一个人、或服务所拥有的 资源集合 。在一个Project(Tenant)中可以包含多个User，每一个User都会根据权限的划分来使用Project(Tenant)中的资源。比如通过Nova创建虚拟机时要指定到某个Project中，在Cinder创建卷也要指定到某个Project中。User访问Project的资源前，必须要与该Project关联，并且指定User在Project下的Role。

Role：用于划分权限。可以通过给User指定Role，使User获得Role对应的操作权限。Keystone返回给User的Token包含了Role列表，被访问的Services会判断访问它的User和User提供的Token中所包含的Role。系统默认使用管理Role admin和成员Role _member_ 。

Policy：OpenStack对User的验证除了OpenStack的身份验证以外，还需要鉴别User对某个Service是否有访问权限。Policy机制就是用来控制User对Tenant中资源(包括Services)的操作权限。对于Keystone service来说，Policy就是一个JSON文件，默认是/etc/keystone/policy.json。通过配置这个文件，Keystone Service实现了对User基于Role的权限管理。

Token：是一个字符串表示，作为访问资源的令牌。Token包含了在 指定范围和有效时间内 可以被访问的资源。EG. 在Nova中一个tenant可以是一些虚拟机，在Swift和Glance中一个tenant可以是一些镜像存储，在Network中一个tenant可以是一些网络资源。Token一般被User持有。

Credentials：用于确认用户身份的凭证

Authentication：确定用户身份的过程

Service：Openstack service，即Openstack中运行的组件服务。

Endpoint：一个可以通过网络来访问和定位某个Openstack service的地址，通常是一个URL。比如，当Nova需要访问Glance服务去获取image 时，Nova通过访问Keystone拿到Glance的endpoint，然后通过访问该endpoint去获取Glance服务。我们可以通过Endpoint的region属性去定义多个region。Endpoint 该使用对象分为三类：

• admin url –> 给admin用户使用，Post：35357

• internal url –> OpenStack内部服务使用来跟别的服务通信，Port：5000

• public url –> 其它用户可以访问的地址，Post：5000

创建完service后创建API EndPoint. 在openstack中，每一个service都有三种end points. Admin, public, internal。 Admin是用作管理用途的，如它能够修改user/tenant(project)。 public 是让客户调用的，比如可以部署在外网上让客户可以管理自己的云。internal是openstack内部调用的。三种endpoints 在网络上开放的权限一般也不同。Admin通常只能对内网开放，public通常可以对外网开放internal通常只能对安装有openstack对服务的机器开放。

一个实例：

1. 用户alice登录keystone系统（password或者token的方式），获取一个临时的token和catalog服务目录（v3版本登录时，如果没有指定scope，project或者domain，获取的临时token没有任何权限，不能查询project或者catalog）。

2. alice通过临时token获取自己的所有的project列表。

3. alice选定一个project，然后指定project重新登录，获取一个正式的token，同时获得服务列表的endpoint，用户选定一个endpoint，在HTTP消息头中携带token，然后发送请求（如果用户知道project name或者project id可以直接第3步登录）。

4. 消息到达endpoint之后，由服务端（nova）的keystone中间件（pipeline中的filter：authtoken）向keystone发送一个验证token的请求。（token类型：uuid需要在keystone验证token，pki类型的token本身是包含用户详细信息的加密串，可以在服务端完成验证）

5. keystone验证token成功之后，将token对应用户的详细信息，例如：role，username，userid等，返回给服务端（nova）。

6. 服务端（nova）完成请求，例如：创建虚拟机。

7. 服务端返回请求结果给alice

2.glance

3.nova与cinder

nova主要组成:

    nova-api

    nova-scheduler

    nova-compute

    nova-conductor

cinder主要组成:

    cinder-api

    cinder-scheduler

    cinder-volume

 

cinder各组件功能：

Cinder-api 是 cinder 服务的 endpoint，提供 rest 接口，负责处理 client 请求，并将 RPC 请求发送至 cinder-scheduler 组件。

Cinder-scheduler 负责 cinder 请求调度，其核心部分就是 scheduler_driver, 作为 scheduler manager 的 driver，负责 cinder-volume 具体的调度处理，发送 cinder RPC 请求到选择的 cinder-volume。

Cinder-volume 负责具体的 volume 请求处理，由不同后端存储提供 volume 存储空间。

4.neutron

 

neutron包含组件：

    neutron-server

    neutron-plugin

    neutron-agent

neutron各组件功能介绍：

 

1.Neutron-server可以理解为一个专门用来接收Neutron REST API调用的服务器，然后负责将不同的rest api分发到不同的neutron-plugin上。

2.Neutron-plugin可以理解为不同网络功能实现的入口，各个厂商可以开发自己的plugin。Neutron-plugin接收neutron-server分发过来的REST API，向neutron database完成一些信息的注册，然后将具体要执行的业务操作和参数通知给自身对应的neutron agent。

3.Neutron-agent可以直观地理解为neutron-plugin在设备上的代理，接收相应的neutron-plugin通知的业务操作和参数，并转换为具体的设备级操作，以指导设备的动作。当设备本地发生问题时，neutron-agent会将情况通知给neutron-plugin。

4.Neutron database，顾名思义就是Neutron的数据库，一些业务相关的参数都存在这里。

5.Network provider，即为实际执行功能的网络设备，一般为虚拟交换机（OVS或者Linux Bridge）