OpenStack系统架构详解
OpenStack架构详解
OpenStack架构详解What is OpenStack?OpenStack提供开放源码软件，建立公共和私有云。
OpenStack是一个社区和一个项目，以及开放源码软件，以帮助企业运行的虚拟计算或者存储云。
OpenStackd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SWIF T），并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。
Components of OpenStackOpenStack当前主要有三个组件：计算，存储，镜像。
OpenStack计算是一个云控制器，用来启动一个用户或一个组的虚拟实例，它也用于配置每个实例或项目中包含多个实例为某个特定项目的联网。
OpenStack对象存储是一个在具有内置冗余和容错的大容量系统中存储对象的系统。
对象存储有各种应用，如备份或存档数据，存储图形或视频（流媒体数据传输到用户的浏览器），储存二级或三级静态数据，发展与数据存储集成新的应用程序，当预测存储容量困难时存储数据，创造弹性和灵活的云存储Web应用程序。
OpenStack镜像服务是一个查找和虚拟机图像检索系统。
它可以配置三种方式：使用Op enStack对象存储来存储图像;使用亚马逊S3直接存储，或使用S3对象存储作为S3访问中间存储。
OpenStack Project ArchitectureOpenStack当前包括三个子项目，三个项目相会独立，可以单独安装。
• Swift 提供对象存储。
这是大致类似于Rackspace云文件（从它派生）或亚马逊S3。
• Glance 提供OpenStack Nova虚拟机镜像的发现，存储和检索。
• Nova 根据要求提供虚拟服务。
这与Rackspace云服务器或亚马逊EC2类似。
将来会出现web 接口的子项目以及队列服务的子项目。
Cloud Provider Conceptual Architecture构建自己的Iaas云环境并将其提供给用户，需要提供以下几个特性：1. 允许应用用户注册云服务、查看使用情况以及账单。
OpenStack存储架构三种流派解读
在UnitedStack组织的存储技术研讨会上，三位来自于UnitedStack、IBM和HP的存储专家分别就UnitedStack文件共享服务、IBM 弹性存储和HP Helion VSA进行了深入解读，详细阐述了OpenStack Manila和Ceph、GPFS到弹性存储的演进、VSA和Helion的结合等技术。
这也可以说是目前市场上云环境下存储架构的经典流派解读。
UnitedStack：如何在OpenStack平台实现文件共享服务？第一位嘉宾的是来自于UnitedStack的资深存储工程师孟圣智，他主要讲述了UnitedStack明年将会重磅推出的文件共享服务。
文件共享服务是企业存储的刚性需求。
根据IDC 2012数据，65%的数据存储是以文件的形态存在的，大量传统应用需要使用文件系统作为存储媒介。
现在大量企业应用往云平台上迁移，自然对传统NAS服务在虚拟化环境下的实现有强烈的需求，那么在OpenStack平台上，如何实现文件共享服务呢？目前，由NetAPP和Mirantis主导的Manila项目越来越受到OpenStack用户的关注，Manila提供了安全的多租户的文件共享服务，现在支持NFS和CIFS，在OpenStackJuno版中已经有了稳定分支。
Manila的核心概念有：共享目录、ACL、共享网络、快照、后端驱动。
目前支持的后端驱动有GPFS、GlusterFS、EMCVNX等。
在云平台上，所有服务必须要考虑多租户资源隔离，目前Manila 的多租户资源隔离依赖于Neutron的私有网络隔离。
Manila的通用驱动的方式是通过Nova创建一台虚拟机(Service VM)，通过Cinder创建一个Volume，并挂载到Service VM上。
Service VM格式化这个Volume，用它作为共享目录，对外提供NFS/CIFS共享服务。
相对于块存储，Manila面临的问题更多。
openstack介绍
openstack介绍OpenStack简介1什么是openstackOpenStack是⼀个由NASA（美国国家航空航天局）和⽹络主机服务商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是⼀个旨在为公共及私有云的建设与管理提供软件的开源项⽬。
它的社区拥有超过130家企业及1350位开发者，这些机构与个⼈都将OpenStack 作为基础设施即服务（IaaS）资源的通⽤前端。
OpenStack项⽬的⾸要任务是简化云的部署过程并为其带来良好的可扩展性。
2openstack运⽤范围OpenStack是IaaS(基础设施即服务)组件，让任何⼈都可以⾃⾏建⽴和提供（Private Cloud），云端运算服务。
此外，OpenStack也⽤作建⽴防⽕墙内的“私有云”提供机构或企业内各部门共享资源。
3openstack的主要项⽬组件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。
OpenStack覆盖了⽹络、虚拟化、操作系统、服务器等各个⽅⾯。
它是⼀个正在开发中的云计算平台项⽬，根据成熟及重要程度的不同，被分解成核⼼项⽬、孵化项⽬，以及⽀持项⽬和相关项⽬。
服务器虚拟化技术OpenStack和MicrosoftHyperV的对比
服务器虚拟化技术OpenStack和MicrosoftHyperV的对比服务器虚拟化技术OpenStack和Microsoft HyperV的对比在当今信息技术高速发展的时代，服务器虚拟化成为许多企业进行IT资源管理和应用部署的首选技术。
OpenStack和Microsoft HyperV作为主要的服务器虚拟化解决方案，拥有各自独特的特点和优势。
本文将对OpenStack和Microsoft HyperV进行对比分析，以帮助读者了解它们的区别和适用场景。
一、架构和部署方式1. OpenStackOpenStack是一个开源的云计算平台，其架构包括多个核心组件，如Nova（虚拟机管理服务）、Neutron（网络服务）和Cinder（块存储服务），通过这些组件可以构建跨物理服务器的弹性、可扩展的云环境。
OpenStack采用分布式架构，可以灵活地部署在各种硬件设备上，支持公有云、私有云和混合云的部署。
2. Microsoft HyperVMicrosoft HyperV是微软的虚拟化平台，它是Windows Server操作系统的一部分。
HyperV采用基于宿主机的架构，将虚拟化服务直接集成到操作系统中。
HyperV支持Windows操作系统上的虚拟化，能够方便地与其他微软产品整合，如Active Directory和System Center等。
二、功能和特性1. OpenStackOpenStack提供了丰富的功能和特性，包括虚拟机管理、网络管理、存储管理、身份认证等。
它支持多种虚拟化技术，如KVM、Xen和VMware等，并且提供了灵活的API接口，方便用户进行自动化管理和扩展。
OpenStack还具备高可用性和容错性，可以通过故障转移和自动恢复等功能保证系统的稳定性。
2. Microsoft HyperVHyperV提供了可靠的虚拟化解决方案，支持的虚拟机数量和硬件资源利用率方面表现出色。
它能够与Windows Server操作系统无缝集成，提供了直观的管理工具，如HyperV Manager和System Center Virtual Machine Manager等。
OpenStack介绍
Object Storage Block Storage
Swift Cinder
Keystone
Glance
给其它服务提供认证和授权服务
存储虚拟机磁盘镜象，生成实例时调用Glance中的镜像文件
Ceilometer 监控和计量云使用情况，包括计费、配额、可扩充性和统计 Higher-level services Heat Trove 通过API使用HOT模板或者AWS CloudFormation模板部署多组件云应用 提供高可靠、可扩充的DBaaS功能，支持关系型、非关系型数据引擎
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4.结语——和大数据结合？（cont）
第一阶段: 拆分sahara为多个服务组件 sahara-api(s-api):负责rest api；插 件和操作的校验，创建最初的操作任务 sahara-conductor(s-conductor)：负责 与数据库的交互和相关的封装 sahara-engine(s-engine)：负责执行任务包括长 时间运行的任务，与其他openstack服务交互（即调用nova，glance，cinder创 建虚拟机和卷等） 第二阶段: 为配置任务实现高可靠性 sahara中所有重要的任务都应该是可靠的。 所以也就要求支持事务和回滚。这里社区倾向于使用 https:///wiki/TaskFlow实现相关功能
Juno End of April 2014 77 companies 569 engineers
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结语
4.结语——和大数据结合？
Sahara旨在为用户提供简单部署Hadoop集群的能力，比如通过简单的配置： Hadoop版本、集群结构、节点硬件信息等。在用户提供了这些参数后， Sahara迅速把Hadoop集群部署起来。同时也支持集群的扩容和减容。 1、快速布署，用户可以增加减少Hadoop节点 2、分析即服务，根据用户设定的模板创建Hadoop集群，计算，然后干掉 集群，之后把结果存储（比如Swift容器中），有点像亚马逊的EMR。
OpenStack云平台核心模块详解
• nova-consoleauth：为vnc代理服务器提供token验证服务 • nova-novncproxy：为浏览器和vncserver之间建立socket，
console用来连接到虚机的console接口，实现基于vnc的登录和操作 • nova-cert：对接EC2-API的时候才使用，为euca-bundle-image提
backend，可在配置文件glance-api.conf中定义
Horizon
CLI
Nova
File System
Glance-API Storage Adapter
Glance Backend
Swift Cinder
Glance-Registry Glance-DB
Ceph RBD Sheepdog Amazon S3
• 服务相关
• service（服务）：OpenStack 服务，如nova、neutron等，每个服务提供一个或者多个 endpoint 供用户访问 资源以及进行操作
• endpoint（端点）：endpoint是一个网络上可访问的地址，通常是URL。service 通过 endpoint 暴露自己的 API，每个Service有public、internal、admin三个endpoint，keystone 负责管理和维护每个 Service 的 Endpoint
Keystone
• 用户相关
• domain（域） • project（项目） • user（用户） • group（用户组） • role（角色） • token（令牌）
• 一个Region中可以包含多个Domain，一个Domain中可以包含多个Group、user和Project，一个Group中可以包 含多个user。
OpenStack的基本概念与架构图
OpenStack的基本概念与架构图OpenStackOpenStack项⽬是⼀个开源的云计算平台，旨在实现很简单,⼤规模可伸缩,功能丰富。
来⾃世界各地云计算开发⼈员和技术⼈员共同创建OpenStack项⽬。
OpenStack通过⼀组相关的服务提供⼀个基础设施即服务(IaaS)解决⽅案。
每个服务提供了⼀个应⽤程序编程接⼝(API),促进了这种集成。
根据您的需要,你可以安装部分或全部服务。
下表描述了构成OpenStack架构的OpenStack服务:OpenStack ServicesService Code Name DescriptionIdentity Service Keystone User ManagementCompute Service Nova Virtual Machine ManagementImage Service Glance Manages Virtual image like kernel image or disk imageDashboard Horizon Provides GUI console via Web browserObject Storage Swift Provides Cloud StorageBlock Storage Cinder Storage Management for Virtual MachineNetwork Service Neutron Virtual Networking ManagementOrchestration Service Heat Provides Orchestration function for Virtual MachineMetering Service Ceilometer Provides the function of Usage measurement for accountingDatabase Service Trove Database resource ManagementData Processing Service Sahara Provides Data Processing functionBare Metal Provisioning Ironic Provides Bare Metal Provisioning functionMessaging Service Zaqar Provides Messaging Service functionShared File System Manila Provides File Sharing ServiceDNS Service Designate Provides DNS Server ServiceKey Manager Service Barbican Provides Key Management Service下⾯的图显⽰了OpenStack服务之间的关系:为了设计、部署和配置OpenStack，管理员必须理解明⽩OpenStack的逻辑架构。
OpenStackTelemetry系统架构及实践
OpenStackTelemetry系统架构及实践1. 概述早期OpenStack的计量功能由Ceilometer项⽬负责，后来Ceilometer⼀分为四，每个项⽬负责⼀个⽅⾯的⼯作。
不得不说这是OpenStack开发中的⼀个特⾊，⽐如Cinder和Neutron也是从早期的Nova中拆分出来的。
OpenStack Telemetry体系的架构如下：可以看到其由四个组件构成，包括：Gnocchi：时间序列数据库，保存计量数据。
Panko：事件数据库，保存事件数据。
Ceilometer：数据采集服务，采集资源使⽤量相关数据，并推送到Gnocchi；采集操作事件数据，并推送到Panko。
Aodh：告警服务，基于计量和事件数据提供告警通知功能。
四个组件分⼯明确，各司其职，使得计量系统结构清晰明了。
另外，早期Ceilometer将原始计量数据保存到MongoDB，性能之差可以说⼏乎不可⽤。
Gnocchi的出现使计量服务不论是在性能还是空间消耗上都有了质的飞跃，功不可没。
也因为Gnocchi的先进性，它已经脱离OpenStack成为了⼀个独⽴项⽬，似有追赶其他时间序列数据库的态势。
2. Gnocchi -- 时间序列数据库服务Gnocchi接收来⾃Ceilometer的原始计量数据，进⾏聚合运算后保存到持久化后端。
2.1 三类存储后端Gnocchi中保存与资源使⽤量相关的计量数据，为了提⾼检索效率，额外将计量数据的元数据信息单独存储。
另外由于从原始输⼊数据到最终存储的聚合数据，需要进⾏⼤量计算，为了缓冲输⼊与处理间的速率，引⼊缓存后端。
因此Gnocchi中涉及三种存储后端：索引后端：存储计量对象和采集项的基础属性，⽐如对象类型（虚拟机、硬盘、⽹络）、原始资源uuid等。
索引数据量不⼤，⼀半⽤MySQL。
聚合数据后端：存储经过聚合计算的计量数据，⽐如cpu使⽤率的平均值、最⼤值、最⼩值等。
推荐⽤Ceph，可以⽀持多实例共享数据。
OpenStack的架构详解
OpenStack的架构详解OpenStack既是一个社区，也是一个项目和一个开源软件，它提供了一个部署云的操作平台或工具集。
其宗旨在于，帮助组织运行为虚拟计算或存储服务的云，为公有云、私有云，也为大云、小云提供可扩展的、灵活的云计算。
1. OpenStack是什么OpenStack既是一个社区，也是一个项目和一个开源软件，它提供了一个部署云的操作平台或工具集。
其宗旨在于，帮助组织运行为虚拟计算或存储服务的云，为公有云、私有云，也为大云、小云提供可扩展的、灵活的云计算。
OpenStack旗下包含了一组由社区维护的开源项目，他们分别是OpenStackCompute(Nova)，OpenStackObjectStorage(Swift)，以及OpenStackImageService(Glance)。
OpenStackCompute[1]，为云组织的控制器，它提供一个工具来部署云，包括运行实例、管理网络以及控制用户和其他项目对云的访问(thecloudthroughusersandprojects)。
它底层的开源项目名称是Nova，其提供的软件能控制IaaS云计算平台，类似于AmazonEC2和RackspaceCloudServers。
实际上它定义的是，与运行在主机操作系统上潜在的虚拟化机制交互的驱动，暴露基于WebAPI的功能。
OpenStackObjectStorage[2]，是一个可扩展的对象存储系统。
对象存储支持多种应用，比如复制和存档数据，图像或视频服务，存储次级静态数据，开发数据存储整合的新应用，存储容量难以估计的数据，为Web应用创建基于云的弹性存储。
OpenStackImageService[1]，是一个虚拟机镜像的存储、查询和检索系统，服务包括的RESTfulAPI允许用户通过HTTP请求查询VM镜像元数据，以及检索实际的镜像。
VM镜像有四种配置方式：简单的文件系统，类似OpenStackObjectStorage的对象存储系统，直接用Amazon'sSimpleStorageSolution(S3)存储，用带有ObjectStore的S3间接访问S3。
OpenStack Compute物理架构
OpenStack Compute物理架构OpenStack Compute采用无共享、基于消息的架构，非常灵活，我们能安装每个nova- service在单独的服务器上，这意味着安装OpenStack Compute有多种可能的方法。
可能多结点部署唯一的联合依赖性，是Dashboard必须被安装在nova-api服务器。
上海腾科的Niki 老师为大家介绍几种部署架构如下：a) 单结点：一台服务器运行所有的nova- services，同时也驱动虚拟实例。
这种配置只为尝试OpenStack Compute，或者为了开发目的;b) 双结点：一个cloud controller 结点运行除nova-compute外的所有nova-services，compute结点运行nova-compute。
一台客户计算机很可能需要打包镜像，以及和服务器进行交互，但是并不是必要的。
这种配置主要用于概念和开发环境的证明。
c) 多结点：通过简单部署nova-compute在一台额外的服务器以及拷贝nova.conf文件到这个新增的结点，你能在两结点的基础上，添加更多的compute结点，形成多结点部署。
在较为复杂的多结点部署中，还能增加一个volume controller 和一个network controller作为额外的结点。
对于运行多个需要大量处理能力的虚拟机实例，至少是4个结点是最好的。
一个可能的Openstack Compute多服务器部署(集群中联网的虚拟服务器可能会改变)如下图所示：[OpenStack Compute物理架构]如果你注意到消息队列中大量的复制引发了性能问题，一种可选的架构是增加更多的Messaging服务器。
在这种情形下，除了可以扩展数据库服务器外，还可以增加一台额外的RabbitMQ服务器。
部署中可以在任意服务器上运行任意nova-service，只要nova.conf中配置为指向RabbitMQ服务器，并且这些服务器能发送消息到它。
Openstack云操作系统介绍
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Nova常见问题--虚机创建失败 解决方法
出现上面的故障有两种可能性，一种是整个集群没有可用的nova-scheduler实例；另一种是 nova-scheduler服务出问题了。对此，首先要查看整个集群是否有nova-scheduler服务在运行。查 看方法如下：
nova service-list | grep scheduler
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Nova常见问题--虚机操作问题 B. 创建虚拟机失败
创建虚拟机是一个复杂的操作，涉及到openstack很多的服务。 当用户提交创建虚拟机的请求时，请求首先会到达nova-api服务，nova-api 会记录用户的 请求，随后调用nova-compute完成虚拟机的创建工作。在创建虚拟机的过程中，nova-compute会 调用glance获取镜像，调用neutron创建网卡，调用cinder挂载volume，调用ceph创建系统盘。 任何一个步骤失败都会导致虚拟机创建失败，所以，在排除虚拟机创建失败的问题时，需 要了解openstack的总体架构，熟悉nova创建虚拟机的流程，然后根据虚拟机的状态及nova服务 的日志判断创建虚拟机的操作执行到哪步失败了。
整个集群至少需要一个nova-scheduler实例处于'up'状态。需如果集群中至少有一个novascheduler实例的状态是'up'的，我们就需要查看查看nova-scheduler的日志来进一步确定原因了 。到控制节点上，查看/var/log/nova/scheduler 日志。
tail -f /var/log/nova/scheduler
[root@node-1 ~]# nova flavor-create test500 500 512 1 2
openstack 原理
openstack 原理OpenStack是一个开源的云计算平台，由一系列互相关联的服务组件构成。
它包含了计算（Nova）、网络（Neutron）、存储（Cinder、Swift、Manila）以及身份认证（Keystone）等重要组件。
OpenStack的核心原理是基于分布式架构和虚拟化技术。
它使用虚拟化软件，如KVM、Xen、VMware ESXi等，将物理服务器划分为多个虚拟机（VM），实现资源的高效利用并提供弹性的计算能力。
在OpenStack中，计算节点（Compute Node）负责运行虚拟机实例。
Nova服务通过调度器选取最合适的计算节点来运行虚拟机。
当用户提交一个虚拟机请求时，Nova将请求传递给认证服务（Keystone）进行用户身份验证。
认证成功后，Nova 会将虚拟机的镜像文件从镜像服务（Glance）中拉取到计算节点上，并使用虚拟化技术启动虚拟机。
另一个重要的组件是网络服务（Neutron），它负责为虚拟机提供网络连接。
Neutron使用软件定义网络（SDN）的概念，将物理网络资源抽象为虚拟网络资源。
当用户创建一个虚拟机时，Neutron会创建对应的虚拟网络，并为虚拟机分配IP地址和端口。
这样，虚拟机之间可以通过虚拟网络进行通信，同时也可以与外部网络进行连接。
存储服务在OpenStack中扮演着重要的角色。
Cinder服务用于管理块存储资源，提供了可挂载的持久化存储。
用户可以通过Cinder创建和删除块存储卷，并将其挂载到虚拟机上，实现数据的持久化存储。
Swift和Manila服务则提供了对象存储和文件共享的能力，用于存储非结构化数据和共享文件系统。
除了以上几个核心组件外，OpenStack还有一些支持性的服务如Dashboard（Horizon）、消息队列（RabbitMQ）等，用于提供用户界面和分布式消息传递等功能。
总结来说，OpenStack通过虚拟化技术和分布式架构实现了云计算平台的基本功能，包括计算、网络和存储等。
OpenStack介绍
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，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，且⽀持多认证机构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OpenStack 介绍⼀、云计算服务模型1、laaS （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2、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3、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、什么是OpenStack OpenStack 是⼀系列开源⼯具（或开源项⽬）的组合，主要使⽤池化虚拟资源来构建和管理私有云及公共云。
OpenStack各组件详解和通信流程
OpenStack各组件详解和通信流程⼀、openstack由来 openstack最早由美国国家航空航天局NASA研发的Nova和Rackspace研发的swift组成。
后来以apache许可证授权,旨在为公共及私有云平台建设。
openstack主要⽤来为企业内部实现类似于Amazon EC2和S3的云基础架构服务（Iaas）.每6个⽉更新⼀次，基本与ubuntu同步，命名是以A-Z作为⾸字母来的。
⼆、openstack项⽬与组件（服务名是项⽬名的别名）1、核⼼项⽬3个（1）控制台服务名：Dashboard项⽬名：Horizon功能：web⽅式管理云平台，建云主机，分配⽹络，配安全组，加云盘。
（2）计算服务名：计算项⽬名：Nova（可以⽀持各种各样的虚拟化技术，vmware\kvm等）功能：负责响应虚拟机创建请求、调度、销毁云主机。
（3）⽹络服务名：⽹络项⽬名：Neutron（实现⽹络虚拟化）功能：实现SDN（软件定义⽹络），提供⼀整套API，⽤户可以基于该API实现⾃⼰定义专属⽹络，不同⼚商可以基于此API提供⾃⼰的产品实现。
2、共享服务项⽬3个（1）认证服务服务名：认证服务项⽬名：Keystone功能：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。
（2）镜像服务服务名：镜像服务项⽬名：Glance功能：为云主机安装操作系统提供不同的镜像选择（3）计费服务服务名：计费服务项⽬名：Ceilometer（监控）功能：收集云平台资源使⽤数据，⽤来计费或者性能监控3、存储项⽬2个（附加项⽬） 现在主流的存储主要是三种：⽂件存储、块存储、对象存储。
⽂件存储相当于⼀个⼤的⽂件夹，典型是FTP\NFS服务器，以⽂件作为传输协议。
Ext3、Ext4、NTFS是本地⽂件存储，NFS、CIFS是⽹络⽂件存储（NAS存储）；最明显的特征是⽀持POSIX的⽂件访问接⼝：open、read、write、seek、close等；优点：便于扩展&共享；缺点：读写速度慢。
OpenStack详解
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1.虛拟机创建流程分析
后台创建虚拟机的过程实际上是为用户创建系统环境的过程，后台根据用户选择的云主机大小和系统环境模板为用户创建一个虚拟机，虚拟机提供了用户所需的操作系统和专业的软件环境。虚拟机创建过程如图4-1所示。
图4-1虚拟机创建过程
（1）当API服务器从User处接收到一个创建虚拟机的请求时，API服务器将会通过Keystone对User的权限进行验证，如果验证通过，就把送个虚拟机创建请求发送给（云控制器）；
（5）该计算节点接收到创建虚拟机实例的请求后，便在本机上执行虚拟机实例创建过程，并且把创建结果返回给CloudController；
（6）接着CloudController需要请求网络控制节点为新创建的虚拟机实例进行网络配置（如分配IP）以便新的虚拟机实例可以和其他虚拟机实例进行网络通信；
（7）网络控制节点把网络配置结果（如分配的IP）返回给CloudController；
２.计算节点
计算节点是指提供nova-compute服务的物理节点，为云平台提供包括CPU、内存等计算资源，如图1-1所示，在云平台中一共有４个计算节点为云平台提供nova-compute服务，按照表2-2所示的步骤配置和部署计算节点。
表2-2部署计算节点步骤
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1.创建系统环境模板
云平台环境一般包括操作系统和专业软件环境两部分。
（１）制作操作系统镜像：创建操作系统镜像要求本地环境支持KVM以及安装vncviewer组件。首先创建一个镜像盘，如＂qemu -img create -f raw windows_xp.img 10G＂，该命令创建了一个容量为10G、raw格式的镜像盘；接着创建KVM镜像虚拟机，通过下面的命令启动系统安装Ｗ及建立引导启动系统，kvm -m 512 –cdrom windows_xp.iso –drivefile=windows_xp.img,if=scsi,index= 0-boot d –net nic -net user -nogrephic -vnc:0;最后使用vnc viewer登录引导界面安装系统；
Openstack基础知识
OpenStack概念架构
Horizon(Dashboard) 与其他主要模块的关联（包 括Nova,Cinder,Glance,Swift,Neutron,keystone) 通过Ceilometer(监控功能）可以监控的模块 (包括Nova,Glance,Cinder,Neutron) Keystone（身份验证功能）模块可以对其他模块 进行相应操作进行身份及权限验证(包括 Nova,Glance,Cinder,Swift,Neutron,Ceilometer)
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Role
Role即角色，Roles代表一组用户可以访问的资源权限，例如Nova中的虚拟机、Glance中的 镜像。Users可以被添加到任意一个全局的或租户的角色中。在全局的role中，用户的role权限作 用于所有的租户，即可以对所有的租户执行role规定的权限；在租户内的role中，用户仅能在当 前租户内执行role规定的权限。
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Keystone基本概念介绍之一
User
User即用户，他们代表可以通过keystone进行访问的人或程序。Users通过认证信息 （credentials，如密码、API Keys等）进行验证。
Tenant
Tenant即租户，它是各个服务中的一些可以访问的资源集合。例如，在Nova中一个tenant可 以是一些机器，在Swift和Glance中一个tenant可以是一些镜像存储，在Neutron中一个tenant可 以是一些网络资源。Users默认的总是绑定到某些tenant上。
Openstack的优势： 1、解除厂商绑定 2、具有可扩展性及很好的弹性，可定制化IaaS 3、良好的社区氛围
openstack的劣势： 1、入手难、学习曲线较高，在对整体把握不足的情况下，很难快速上手 2、偏底层，需要根据实际应用场景进行二次开发 3、现阶段的厂商支持较弱、商业设备的openstack驱动相对不够全面 云计算按照服务类型可以分为 IaaS（基础架构即服务）：最位于最底层，以Amazon和阿里云为代表。通过虚拟化技术将服务器，存储等资源打包，以API接口的 形式提供给用户。用户不再需要租用机房，自己维护服务器。云服务商还可以通过自身强大的数据中心为用户提供多路供电，灾 备等高级功能。 PaaS（平台即服务）：构建在Iass之上，在基础架构之上还提供业务软件运行的环境，比如数据库服务、web服务等，以 GoogleAppEngine为代表。 SaaS（软件即服务）：是最成熟，知名度最高的云计算服务类型。SaaS的目标是将一切业务运行的后台环境放在云端，用户通过 一个瘦客户端，通常是web浏览器，使用服务。典型的案例是Salesforce，Salesforce通过向大企业销售云端CRM服务，10年时间， 已经成为一个年收入超过20亿美金的上市公司。 云计算按照部署模式又可以分为公有云、私有云、混合云和行业云等等。
openstack原理
openstack原理OpenStack是一个开源的云计算平台，它由一系列的服务组成，包括计算服务（Nova）、网络服务（Neutron）、存储服务（Cinder、Swift）、图像服务（Glance）以及身份认证服务（Keystone）等。
OpenStack的原理是基于一种分布式架构，它允许用户通过Web界面或API来创建和管理虚拟机、存储和网络资源。
这种架构的核心是通过将计算、网络和存储资源进行隔离，以实现高度可伸缩性和灵活性。
在OpenStack中，计算资源是通过Nova服务来提供的。
Nova允许用户创建、调度和管理虚拟机实例，它通过虚拟化技术（如KVM、Xen或VMware）来实现对物理服务器的资源的虚拟化。
网络资源由Neutron服务提供，它允许用户创建和管理虚拟网络、子网和路由器。
Neutron还提供了多种网络连接选项，包括虚拟私有网络（VPN）、负载均衡以及防火墙等功能。
存储资源则由Cinder和Swift服务提供。
Cinder提供块存储服务，允许用户创建和管理持久化的块存储卷。
Swift提供对象存储服务，允许用户存储和检索大量的非结构化数据。
图像服务Glance允许用户上传、发现和注册不同格式的虚拟机镜像。
这些镜像可以作为虚拟机实例的模板来使用。
最后，Keystone是OpenStack的身份认证服务，它充当用户身份验证和授权的中心。
Keystone使用安全令牌来验证用户的身份，并控制用户对各个OpenStack服务的访问权限。
综上所述，OpenStack的原理是通过将计算、网络和存储资源进行分离和虚拟化，提供用户灵活且可伸缩的云计算环境。
每个服务都有自己的功能，并通过API进行通信，以实现各种云计算需求。
00-OpenStack组件介绍
Token
Token是访问资源的钥匙。它是通过Keystone验证后的返回值，在之后的与其他服 务交互中只需要携带Token值即可。每个Token都有一个有效期，Token只在有效期内 是有效的。
各种概念之间关系解释
1、租户下，管理着一堆用户（人，或程序）。 2、每个用户都有自己的credentials（凭证）用 户名+密码或者用户名+API key，或其他凭证。 3、用户在访问其他资源（计算、存储）之前， 需要用自己的credential去请求keystone服务， 获得验证信息（主要是Token信息）和服务信息
OpenStack项目
管理界面 Horizon
计费 Ceilometer
模版制作 Heat 数据库服务 Trove 裸机部署服务 Ironic 工作流服务 Convection Hadoop服务 sahara
计算 Compute
Nova Glance
存储 Storing Cinder Swift 身份认证 Keystone
Keystone基本概念
User
User即用户，他们代表可以通过keystone进行访问的人或程序。Users通过认证信息 （credentials，如密码、API Keys等）进行验证。
Tenant （project）
Tenant即租户，它是各个服务中的一些可以访问的资源集合。例如，在Nova中一个 tenant可以是一些机器，在Swift和Glance中一个tenant可以是一些镜像存储，在Neutron 中一个tenant可以是一些网络资源。Users默认的总是绑定到某些tenant上。
模式的一种应用。但是，PaaS的出现可以加快SaaS的发展，尤其是加快
OpenStack概述
➢ Swift是通过内置冗余及高容错机制实现对象存储 的系统
➢ 用于持久性静态数据的长期存储，比如复制和存档
数据，图像或视频服务，开发数据存储整合的新应 用，存储容量难以估计的数据，为Web应用创建基 于云的弹性存储 ➢ 为Glance提供镜像存储，为Cinder提供卷备份服务
4 OpenStack存储服务
3 OpenStack计算服务
➢ Libvirt简介
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Libvirt
3 OpenStack计算服务
➢ Libvirt支持的功能
Libvirt Daemon Libvirt Daemon
Libvirt Daemon
Libvirt Daemon
Libvirt
3 OpenStack计算服务
➢ Libvirt体系结构
3 OpenStack计算服务
3 Compute Nova-Compute
Compute 管理实例生命周期，通过Message Queue接收实 例生命周期管理的请求，并承担操作工作。
4 Scheduler Nova-Scheduler
调度器Scheduler确定为虚拟机请求分配哪个计算主机。调度 器作为一个Nova-Schedule守护进程运行，通过恰当的调度算 法从可用资源池获得一个计算服务。
下载等。 ➢ 提供一个完整的适配框架，支持亚马逊对象存储S3、
OpenStack自有的Swift对象存储，以及常用的文件 系统存储。
➢ 提供快照管理
4 OpenStack存储服务
➢ Glance
-镜像服务Glance
Client A
Client B
Client C
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OpenStack系统架构详解
张云星
产品中心
曙光信息产业股份有限公司
2013-12-04
目录
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1OpenStack概述 ................................................................................ 错误！未定义书签。
2OpenStack整体架构 ......................................................................... 错误！未定义书签。
3OpenStack各组件简介...................................................................... 错误！未定义书签。
4OpenStack 计算套件—Nove............................................................. 错误！未定义书签。
5OpenStack 镜像服务套件—Glance................................................... 错误！未定义书签。
6OpenStack对象存储套件—Swift ....................................................... 错误！未定义书签。
6.1Swift特性.................................................................................. 错误！未定义书签。
6.2应用场景 ................................................................................... 错误！未定义书签。
7OpenStack网络套件—Neutron ......................................................... 错误！未定义书签。
8OpenStack身份识别—Keystone ....................................................... 错误！未定义书签。
9OpenStack仪表盘套件—Horizon ...................................................... 错误！未定义书签。
10SUSE Cloud 2.0架构.................................................................... 错误！未定义书签。
11Openstack中国服务中心 .............................................................. 错误！未定义书签。
12参考文献 ....................................................................................... 错误！未定义书签。
1OpenStack概述
OpenStack既是一个社区，也是一个项目和一个开源软件，它提供了一个部署云的操作平台或工具集。
其宗旨在于，帮助组织运行为虚拟计算或存储服务的云，为公有云、私有云，也为大云、小云提供可扩展的、灵活的云计算。
OpenStack旗下包含了一组由社区维护的开源项目，他们分别是运算套件(Nova)，对象存储套件(Swift)，以及镜像文件管理套件(Glance)。
此外还有区块套件Cinder，身份识别套件Keystone，仪表板套件Horizon，网络套件Neutron等。
OpenStack是一个美国国家航空航天局和Rackspace合作研发的，以Apache许可证授权，并且是一个自由软件和开放源代码项目。
OpenStack是一个云平台管理的项目，它不是一个软件。
这个项目由几个主要的组件组合起来完成一些具体的工作。
OpenStack是一个旨在为公共及私有云的建设与管理提供软件的开源项目。
它的社区拥有超过130家企业及1350位开发者，这些机构与个人都将OpenStack作为基础设施即服务（简称IaaS）资源的通用前端。
OpenStack项目的首要任务是简化云的部署过程并为其带来良好的可扩展性。
OpenStack 是由Rackspace 和NASA 共同开发的云计算平台，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 是开源项目，除了有Rackspace 和NASA 的大力支持外，后面还有包括Dell、Citrix、Cisco、Canonical 这些重量级公司的贡献和支持，发展速度非常快。
核心项目（7个）
计算（Compute）：Nova
对象存储（Object）：Swift
区块存储（Block Sotrage）：Cinder
镜像（Image）：Glance
身份（Identity）：Keystone
自助门户（Dashboard）：Horizon
网络&地址管理：Neutron
社区项目（14个）
负载均衡：Atlas-LB（Rackspace）
消息队列：Burrow（Piston）
云管理工具：Clanavi（Drupal）
自动部署：Crowbar（Dell）
服务部署：Juju（Ubuntu）
关系型数据库：RedDwarf（Rackspace）
2 OpenStack 整体架构
Figure 1 OpenStack 概念架构
∙
Dashboard("Horizon") 提供了一个Web 前端到OpenStack 其他的服务的界面 ∙
Compute("Nova") 存储和检索虚拟磁盘(images)和Image 上相关的元数据(Glance) ∙
Network("Neutron") 提供虚拟网络 ∙
Block Storage("Cinder") 提供存储 ∙
Image("Glance") 在对象存储(Swift)上能够完成虚拟磁盘文件的存储 ∙ 所有的服务进行身份验证(Keystone)
Figure 2 OpenStack 逻辑架构
终端用户可以使用Dashboard 、CLIs 、或者APIs 。
3 OpenStack 各组件简介
OpenStack 目前有7个核心组件：Compute(计算)， Object Storage(对象存储)，Identity(身份认证)，Dashboard(仪表盘)， Block Storage(块存储)， Network(网络) 和 Image Service(镜像服务) 。
下面将依次进行解释：
Object Storage(代号为“Swift ”) 允许进行存储或者检索文件。
目前已经有几好家公司开始提供基于Swift 商业存储服务，这些公司包括KT ，Rackspace 公司（Swift 项目的发源地）和Internap ，而且很多大公司内部也使用Swift 来存储数据。
Image Service(代号为“Glance ”) 是一个虚拟机镜像的存储、查询和检索系统，它提供了一个虚拟磁盘映像的目录和存储库，这些磁盘映像常常广泛应用于OpenStack Compute 之中，而且这种服务在技术上是属于可选的，任何规模的云都适用于它。
Compute(代号为“Nova ”) 根据需求提供虚拟服务。
Rackspace 公司和HP 提供商业计算服务正是建立在Nova 之上，Mercado Libre 和NASA （Nova 项目的起源地）内部也是使用的Nova 。
Dashboard(代号为“Horizon ”) 为所有OpenStack 的服务提供了一个模块化的web-based 用户界面。
使用这个Web GUI ，可以在云上完成大多数的操作，如启动实例，分配IP 地址，设
仪表板套件
网络套件
运算套件
区块存储套件
对象存储套件 身份识别套件
提供网络连接能力
提供存储容量 将镜像存储至 将硬
盘资
料存
储至 镜像文件管理套件。