了解OpenStak基础架构

文章目录

• 一、云计算服务模型
• 二、OpenStack概述
• 三、OpenStack优势
• 四、OpenStack架构

一、云计算服务模型

IaaS（基础架构即服务）

• 提供底层IT基础设施服务，包括处理能力、存储空间、网络资源等
• 面向对象一般是IT管理人员

PaaS（平台即服务）

• 把安装好开发环境的系统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

SaaS（软件即服务）

• 直接通过互联网为用户提供软件和应用程序等服务
• 面向对象一般是普通用户

二、OpenStack概述

• NASA（美国国家航空航天局）和Rackspace共同发起
• 以Apchae许可证授权的*软件和开放源代码项目
• 为公有云及私有云的建设与管理提供软件的开源项目
• 覆盖了网络、虚拟化、操作系统、服务器等各个方面

服务	项目名称	描述
Compute (计算服务)	Nova	负责实例生命周期的管理，计算资源的单位。对Hypervisor进行屏蔽,支持多种虚拟化技术(红帽默认为KVM)，支持横向扩展
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

三、OpenStack优势

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

四、OpenStack架构

学习OpenStack得部署和运维之前，应当熟悉其架构和运行机制，OpenStack作为开源、可扩展、富有弹性得云操作系统，其设计基本原则如下：

• 按照不同的功能和通用性划分不同项目，拆分子系统
• 按照逻辑计划、规范子系统之间的通信
• 通过分层设计整个系统架构
• 不同得功能子系统间提供统一的API接口

1、OpenStack概念架构图

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。

2、OpenStack逻辑架构

1. 首先展示了内部核心组件、外部组件、全局组件
2. 各核心、辅助组件之间是怎么对接得——API
3. 展示了各组件中，一部分核心的功能模块——MQ进行通讯
4. 展示openstack原生架构（基础）

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。

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

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。

openstack设计的基本原则如下：

• 按照不同的功能和通用性划分不同项目，拆分子系统
• 按照逻辑计划、规范子系统之间的通信
• 通过分层设计整个系统架构
• 不同的功能子系统间提供统一的API接口

一个镜像从上传可以使用得几个状态、过程

1. 初始化过程——queued
2. 导入数据库过程——saving
3. 提交给服务识别过程（让服务可调用）——uploding
4. 准使用（服务已识别、可调用）——importing

以上表明的是从上传到识别

以下标识是镜像上载完成后的状态类型

1. active——表示可使用
2. deactivated——表示只对管理员开放的权限
3. killed——表示镜像上传中发生错误
4. deletd——镜像将在不久后自动删除，镜像不可用（保留数据）
5. pending_delete——与deleted类似，但是删除后无法恢复

全局

openstack中由很多核心服务组成（相互独立）

keystone（全局授权、鉴权）

OpenStack组件通信关系

• 基于AMQP协议得通信

用于每个项目内部各个组件之间的通信

• 基于SQL得通信——在不同场景下运用不同的通信方式

用于各个项目内部得通信

• 基于HTTP协议进行通信

  通过个项目得API建立的通信关系，API都是RESTful Web API——在控制台上将前端和后端通过restful api网关接口进行通讯

• 通过Native API实现通信

OpenStack各组件和第三方软硬件之间的通信——native api使原生架构与第三方组件进行通讯

，API都是RESTful Web API——在控制台上将前端和后端通过restful api网关接口进行通讯

• 通过Native API实现通信

OpenStack各组件和第三方软硬件之间的通信——native api使原生架构与第三方组件进行通讯

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