浅谈OpenStack服务和架构（1）
一 Openstack介绍
是美国国家宇航局（NASA）和Rackspace合作开发的一个开源项目，目的是为公有云和社区云提供软件，但因其灵活性，也可以定制私有云。覆盖了网络、虚拟化、操作系统、服务器等各个方面。它是为云计算服务的，提供存储空间、计算能力等资源服务的Web Service。简单来说，OpenStack就是一个操作系统，一套软件，一套IaaS（基础设施即服务）软件，对资源进行管理，并且以服务的形式提供给上层应用或者用户去使用。
二 云计算的三种服务模式
2.1、基础设施及服务（Infrastructure as a Service，Iaas）
云服务提供商把IT系统的基础设施层作为服务租出去，包括处理能力，储存能力，网络资源
面向对象一般是IT管理人员
2.2、平台即服务（Platform as a Service，Paas）
将软件研发平台作为一种服务通过互联网提供给用户
面向对象一般是开发人员
2.3、软件即服务（Software as a Service，SaaS）
将软件作为一种服务通过网络提供给用户，消费者不用自己安装应用软件，直接使用即可
面向对象一般是普通用户
三 OpenStack服务
| 服务 | 项目名称 | 描述 |
|---|---|---|
| Compute（计算服务） | Nova | 管理虚拟机的整个生命周期，支持多种虚拟化技术 |
| Network(网络服务) | Neutron | 负责虚拟网络的管理，为实例创建网络的拓扑结构。是面向租户的网络管理,可以自己定义自己的网络，各个租户之间互不影响 |
| ldentity(身份认证服务) | Keystone | 类似于LDAP服务，对用户、租户和角色、服务进行认证与授权，且支持多认证机制 |
| Dashboard(控制面板服务) | Horizon | 提供一个Web管理界面，与OpenStack底层服务进行交互 |
| lmage Service(镜像服务) | Glance | 提供虚拟机镜像模板的注册与管理，将做好的操作系统拷贝为镜像模板,在创建虚拟机时直接使用，可支持多格式的镜像 |
| Block Storage(块存储服务) | Cinder | 负责为运行实例提供持久的块存储设备，可进行方便的扩展，按需付费，支持多种后端存储 |
| Object Storage(对象存储服务) | Swift | 为OpenStack提供基于云的弹性存储，支持集群无单点故障 |
| Telemetry(计量服务) | Ceilometer | 用于度量、监控和控制数据资源的集中来源，为OpenStack用户提供记账途径 |
四 OpenStack优势
| 优势 | 说明 |
|---|---|
| 控制性 | 完全开源得平台，提供API接口，方便与第三方技术集成 |
| 兼容性 | OpenStack兼容其他公有云，方便用户进行数据迁移 |
| 可扩展性 | 模块化设计，可以通过横向扩展，增加节点、添加资源 |
| 灵活性 | 根据自己得需要建立相应基础设施、增加集群规模 |
| 行业标准 | 众多IT领军企业已经加入到OpenStack项目 |
五 OpenStack架构
5.1 OpenStack作为开源，可扩展，富有弹性的云操作系统，其设计基本原则如下:
1.按照不同的功能和通用性划分不同项目，拆分子系统
2.按照逻辑计划、规范子系统之间的通信
3. 通过分层设计整个系统架构
4.不同得功能子系统间提供统一的API接口
5.2 OpenStack 概念架构
这个图分层来看，首先：
首先先看它管控全局的组件，这三个组件管理openstack所有平台服务。
然后：
上图是外部辅助的组件：
Ironic:裸金属
Trove：数据库
Heart和Sahara：数据管理和编排处理
上图是内部的组件：
核心是虚拟机（实例）Glance获取镜像， Neutron 管理网络 ， Nova 控制虚拟机生命周期 ，调取镜像，网络。 swift和Cinder 存储资源
总结：云平台用户在经过Keystone服务认证授权后，通过Horizon或者Reset API模式创建虚拟机服务，创建过程中包括利用Nova服务创建虚拟机实例，虚拟机实例采用Glance提供镜像服务，然后使用Neutron为新建的虚拟机分配IP地址,并将其纳入虚拟网络中，之后在通过Cinder创建的卷为虚拟机挂载存储块,整个过程都在Ceilometer模块资源的监控下，Cinder产生的卷(Volume)和Glance提供的镜像(lmage)可以通过Swift的对象存储机制进行保存。
六 OpenStack逻辑架构
我们用分层的思想看这个图，首先下图圆圈框起来的是外部组件：
下图方框内的组件是全局组件：
每个组件通过公共的api交互：
总结：
1.OpenStack包括若干个称为OpenStack服务的独立组件。所有服务均可通过一个公共身份服务进行身份验证。除了那些需要管理权限的命令，每个服务之间均可通过公共API进行交互。
2.每个OpenStack服务又由若干组件组成。包含多个进程。所有服务至少有一个API进程，用于侦听API请求，对这些请求进行预处理，并将它们传送到该服务的其他组件。除了认证服务，实际工作都是由具体的进程完成的
3.至于一个服务的进程之间通信，则使用AMQP消息代理。服务的状态存储在数据库中。
4. 由消息队列作为消息传递的载体，消息队列分为：rabbitmq，rocketmq，kafka等
RabbitMQ 稳定可靠,数据一致,支持多协议,有消息确认,基于erlang语言
Kafka 高吞吐,高性能,快速持久化,无消息确认,无消息遗漏,可能会有有重复消息,依赖于zookeeper,成本高.
ActiveMQ 不够灵活轻巧,对队列较多情况支持不好.
RocketMQ 性能好,高吞吐,高可用性,支持大规模分布式，协议支持单一
六 OpenStack组件通信关系：
基于AMQP协议的通信：用于每个项目内部各个组件之间的通信
基于SQL的通信：用于各个项目内部的通信
基于HTTP协议进行通信：通过各项目的API建立的通信关系，API都是RESTful Web API
通过Native API实现通信：Openstack各组件和第三方软硬件之间的通信
七
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。
控制节点负责控制整个OpenStack架构
计算节点负责虚拟机运行
网络节点负责对外网络与内网络之间的通信
存储节点负责对虚拟机的额外存储管理等等
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