openstack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培训
配置Neutron组件，实现网络的虚拟 化和自动化管理。
OpenStack存储配置
存储规划
根据实际需求，选择适件，实现块存储的管理和服务。
Swift组件配置
配置Swift组件，实现对象存储的管理和服务。
OpenStack计算配置
计算资源规划
03 OpenStack部署与配置
OpenStack环境准备
01
02
03
硬件资源
确保具备足够的硬件资源， 包括服务器、存储设备和 网络设备等，以满足 OpenStack的部署需求。
操作系统
选择适合OpenStack的操 作系统，如Ubuntu、 CentOS或Fedora等，并 进行相应的安装和配置。
外，Cinder还支持多种后端存储技术，如 NFS、iSCSI、FC等。
Neutron：网络服务
Neutron是OpenStack中负责提供网络服务的组件， 支持虚拟网络和子网的创建和管理。
Neutron提供了丰富的网络功能，如虚拟交换机、路 由器、防火墙等，以满足虚拟机实例之间的网络通信 需求。它支持多种网络技术，如VLANs、GRE tunnels、VXLANs等，并可以与现有的网络设备和软 件集成。Neutron还提供了负载均衡和VPN等高级网 络服务。
Keystone提供了身份验证、授权和信息服务，使得用户可以安全地访问OpenStack中的资源。它支 持多种身份验证协议，如OAuth、SAML、OpenID等，并可以与其他第三方认证系统集成。 Keystone还提供了角色和权限管理功能，可以根据用户角色来限制对资源的访问权限。
Glance：镜像服务
可扩展性
OpenStack具有良好的可扩展 性，可以根据业务需求进行灵 活的扩展。
openstack neutron原理
openstack neutron原理OpenStack Neutron（先前称为Quantum）是OpenStack项目中的网络服务组件，为云平台提供了虚拟网络的创建、管理和操作能力。
它的原理如下：1. 架构：Neutron采用了插件化的架构，通过各种插件来支持不同的网络技术和设备。
它包括核心服务（Core Service）、插件（Plugin）和代理（Agent）三个主要组件。
2. 核心服务：核心服务包括了API服务和插件调度服务。
API 服务提供了外部接口，用于接收和转发网络操作请求，并通过RPC（远程过程调用）机制与其他服务通信。
插件调度服务用于协调插件的使用和调度，并提供统一的接口给API服务。
3. 插件：插件是Neutron的核心组件，它们负责提供具体的网络功能和技术支持。
常见的插件包括Open vSwitch插件、Linuxbridge插件和Cisco插件等。
插件通过API与核心服务通信，接收和处理网络请求。
4. 代理：代理是运行在网络节点上的实体，用于处理具体的网络功能和操作。
它们包括L3代理、DHCP代理和Metadata代理等。
L3代理提供路由功能，负责处理跨子网的数据包；DHCP代理提供DHCP服务，为虚拟机提供动态IP地址；Metadata代理负责处理云平台元数据的访问。
5. 虚拟网络：Neutron通过虚拟网络抽象，将底层物理网络转化为虚拟网络，并为租户提供独立的、可定制的网络环境。
虚拟网络包括了子网、路由和安全组等组件，通过插件和代理来实现不同技术的网络隔离和功能。
总体来说，Neutron的原理是通过插件化的架构，将底层物理网络转化为虚拟网络，并借助核心服务、插件和代理等组件，提供各种网络功能和技术支持，实现云平台的网络管理和操作能力。
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。
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。
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 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。
openstack 组件基本原理总结
OpenStack是一种开源的云计算评台，由一系列的组件组成，每个组件都有着自己独特的功能和作用。
在这篇文章中，我将对OpenStack 的组件进行深度和广度的总结，以便更好地理解其基本原理。
1. NovaNova是OpenStack的计算引擎，负责管理和调度计算实例。
它允许用户启动、停止和管理虚拟机实例，还可以自动调度虚拟机实例到可用的计算节点上。
使用Nova，用户可以轻松地管理大规模的计算资源。
2. NeutronNeutron是OpenStack的网络服务，负责提供网络连接和资源分配。
它允许用户创建虚拟网络、子网和路由器，还可以为虚拟机实例分配IP位置区域和配置防火墙规则。
Neutron的灵活性和可扩展性使得用户可以轻松地构建复杂的网络架构。
3. CinderCinder是OpenStack的块存储服务，提供持久化的块级存储资源。
它允许用户创建和管理存储卷，将存储卷附加到虚拟机实例上，并进行快照和备份。
使用Cinder，用户可以实现高性能和可靠的存储解决方案。
4. SwiftSwift是OpenStack的对象存储服务，提供可伸缩的、高可用的对象存储资源。
它允许用户存储和检索大规模的非结构化数据，还可以实现数据的复制和故障转移。
Swift的弹性和可靠性使得用户可以构建可持久化的数据存储解决方案。
5. KeystoneKeystone是OpenStack的身份认证服务，负责管理用户、角色和项目的身份和访问权限。
它允许用户进行认证、授权和委托，还可以集成外部的身份认证系统。
使用Keystone，用户可以轻松地实现对OpenStack的安全访问和管理。
OpenStack的组件包括Nova、Neutron、Cinder、Swift和Keystone，它们分别负责计算、网络、存储、对象存储和身份认证服务。
这些组件相互协作，实现了完整的云计算评台，为用户提供了丰富的计算和存储资源。
个人认为，OpenStack的组件之间具有高度的可扩展性和灵活性，可以满足不同场景下的需求，是一种理想的云计算解决方案。
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网络模块详解
更加深入：Security Group Layer
• iptables -nvL
更加深入：br-int & br-tun
• 由Openvswitch实现 • Openvswitch是一个virutal switch， 支持Open Flow协议，当然也有 一些硬件Switch也支持Open Flow协议，他们都可以被统一的 Controller管理，从而实现物理机和虚拟机的网络联通。
架构
• neutron分成多个模块分布在三个节点上。
• Controller节点：
• neutron-server，用于接受API请求创建网络，子网，路由器等，然而创建的这些东 西仅仅是一些数据结构在数据库里面
• Network节点：
• neutron-l3-agent，用于创建和管理虚拟路由器，当neutron-server将路由器的数据结 构创建好，它是做具体的事情的，真正的调用命令行将虚拟路由器，路由表， namespace，iptables规则全部创建好 • neutron-dhcp-agent，用于创建和管理虚拟DHCP Server，每个虚拟网络都会有一个 DHCP Server，这个DHCP Server为这个虚拟网络里面的虚拟机提供IP • neutron-openvswith-plugin-agent，这个是用于创建虚拟的L2的switch的，在Network 节点上，Router和DHCP Server都会连接到二层的switch上
更加深入：Security Group Layer
1)filter表主要处理过滤功能的 INPUT链：过滤所有目标地址是本机的数据包 FORWARD链：过滤所有路过本机的数据包 OUTPUT链：过滤所有由本机产生的数据包 2)nat表主要处理网络地址转换，可以进行SNAT(改变数据包的 源地址),DNAT(改变数据包的目标地址) PREROUTING链：可以再数据包到达防火墙时改变目标地址 OUTPUT链：可以改变本地产生的数据包的目标地址 POSTROUTING链：在数据包离开防火墙时改变数据包的源地址 3)mangle表修改数据包： 包含PREROUTING链，INPUT链，FORWARD链，OUTPUT链， POSTROUTING链 这里mangle不做过多操作 还有一个表示raw表的，不常用的 优先级raw-->mangle-->nat-->filter raw最高，filter最低 iptables默认操作的是filter表
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的架构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OpenStack Compute（Nova），OpenStack Object Storage（Swift），以及OpenStack Image Service（Glance）。
OpenStack Compute[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（the cloud through users and projects）。
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Amazon EC2和Rackspace Cloud Servers。
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Web API的功能。
OpenStack Object Storage[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。
OpenStack Image Service[1]，是一个虚拟机镜像的存储、查询和检索系统，服务包括的RESTful API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OpenStack ObjectStorage的对象存储系统，直接用Amazon'sSimple Storage Solution (S3) 存储，用带有Object Store的S3间接访问S3。
三个项目的基本关系如下图1-1所示：2.云服务提供商的概念架构OpenStack能帮我们建立自己的IaaS，提供类似Amazon Web Service的服务给客户。
为实现这一点，我们需要提供几个高级特性：a)允许应用拥有者注册云服务，查看运用和计费情况；b)允许Developers/DevOps folks创建和存储他们应用的自定义镜像；c)允许他们启动、监控和终止实例；d)允许Cloud Operator配置和操作基础架构这四点都直击提供IaaS的核心，现在假设你同意了这四个特性，现在就可以将它们放进如下所示的概念架构2-1中。
2-1 OpenStack 概念架构在此模型中，作者假设了需要与云交互的四个用户集：developers, devops, owners and operators，并为每类用户划分了他们所需要的功能。
该架构采用的是非常普通的分层方法（presentation, logic and resources），它带有两个正交区域。
展示层，组件与用户交互，接受和呈现信息。
Web portals为非开发者提供图形界面，为开发者提供API端点。
如果是更复杂的结构，负载均衡，控制代理，安全和名称服务也都会在这层。
逻辑层为云提供逻辑（intelligence）和控制功能。
这层包括部署（复杂任务的工作流），调度（作业到资源的映射），策略（配额等等），镜像注册image registry (实例镜像的元数据)，日志(事件和计量) 。
假设绝大多数服务提供者已经有客户身份和计费系统。
任何云架构都需要整合这些系统。
在任何复杂的环境下，我们都将需要一个management层来操作这个环境。
它应该包括一个API访问云管理特性以及一些监控形式（forms）。
很可能，监控功能将以整合的形式加入一个已存在的工具中。
当前的架构中已经为我们虚拟的服务提供商加入了monitoring和admin API，在更完全的架构中，你将见到一系列的支持功能，比如provisioning 和configurationmanagement。
最后，资源层。
既然这是一个compute云，我们就需要实际的compute、network 和storage资源，以供应给我们的客户。
该层提供这些服务，无论他们是服务器，网络交换机，NAS（network attached storage）还是其他的一些资源。
3.OpenStack Compute架构3.1OpenStack Compute逻辑架构OpenStack Compute逻辑架构中，组件中的绝大多数可分为两种自定义编写的Python守护进程（custom written python daemons）。
a)接收和协调API调用的WSGI应用（nova-api, glance-api, etc）b)执行部署任务的Worker守护进程（nova-compute,nova-network, nova-schedule, etc.）然而，逻辑架构中有两个重要的部分，既不是自定义编写，也不是基于Python，它们是消息队列和数据库。
二者简化了复杂任务（通过消息传递和信息共享的任务）的异步部署。
逻辑架构图3-1如下所示：3-1 OpenStack Compute逻辑架构从图中，我们可以总结出三点：a)终端用户（DevOps, Developers 和其他的OpenStack 组件）通过和nova-api对话来与OpenStackCompute交互。
b)OpenStack Compute守护进程之间通过队列（行为）和数据库（信息）来交换信息，以执行API请求。
c)OpenStack Glance基本上是独立的基础架构，OpenStack Compute通过Glance API来和它交互。
其各个组件的情况如下：a)nova-api守护进程是OpenStack Compute的中心。
它为所有API查询（OpenStack API 或EC2 API）提供端点，初始化绝大多数部署活动（比如运行实例），以及实施一些策略（绝大多数的配额检查）。
b)nova-compute进程主要是一个创建和终止虚拟机实例的Worker守护进程。
其过程相当复杂，但是基本原理很简单：从队列中接收行为，然后在更新数据库的状态时，执行一系列的系统命令执行他们。
c)nova-volume管理映射到计算机实例的卷的创建、附加和取消。
这些卷可以来自很多提供商，比如，ISCSI和AoE。
d)Nova-network worker守护进程类似于nova-compute和nova-volume。
它从队列中接收网络任务，然后执行任务以操控网络，比如创建bridging interfaces或改变iptablesrules。
e)Queue提供中心hub，为守护进程传递消息。
当前用RabbitMQ实现。
但是理论上能是python ampqlib支持的任何AMPQ消息队列。
f)SQL database存储云基础架构中的绝大多数编译时和运行时状态。
这包括了可用的实例类型，在用的实例，可用的网络和项目。
理论上，OpenStack Compute能支持SQL-Alchemy支持的任何数据库，但是当前广泛使用的数据库是sqlite3（仅适合测试和开发工作），MySQL和PostgreSQL。
g)OpenStack Glance，是一个单独的项目，它是一个compute架构中可选的部分，分为三个部分：glance-api,glance-registry and the image store. 其中，glance-api接受API调用，glance-registry负责存储和检索镜像的元数据，实际的Image Blob存储在Image Store中。
Image Store可以是多种不同的Object Store，包括OpenStack Object Storage (Swift)h)最后，user dashboard是另一个可选的项目。
OpenStack Dashboard提供了一个OpenStack Compute界面来给应用开发者和devops staff类似API的功能。
当前它是作为Django webApplication来实现的。
当然，也有其他可用的Web前端。
3.2概念映射将逻辑架构映射到概念架构中（如3-2所示），可以看见我们还缺少什么。
3-2 逻辑架构到概念架构的映射这种覆盖方式并不是唯一的，这里的只是作者的理解。
通过覆盖OpenStack Compute 逻辑组件，Glance和Dashboard，来表示功能范围。
对于每一个覆盖，都有相应的提供该功能的逻辑组件的名称。
a)在这种覆盖范围中，最大的差距是logging和billing。
此刻，OpenStack Compute没有能协调logging事件、记录日志以及创建/呈现bills的Billing组件。
真正的焦点是logging和Billing的整合。
这能通过以下方式来补救。
比如代码扩充，商业产品或者服务或者自定义日志解析的整合。
b)Identity也是未来可能要补充的一点。
c)customer portal也是一个整合点。
user dashboard（见运行的实例，启动新的实例）没有提供一个界面，来允许应用拥有者签署服务，跟踪它们的费用以及声明有问题的票据（lodge trouble tickets）。
而且，这很可能对我们设想的服务提供商来说是合适的。
d)理想的情况是，Admin API会复制我们能通过命令行接口做的所有功能。
在带有Admin API work的Diablo 发布中会更好。
e)云监控和操作将是服务提供商关注的重点。
好操作方法的关键是好的工具。
当前，OpenStackCompute 提供nova-instancemonitor，它跟踪计算结点使用情况。
未来我们还需要三方工具来监控。
f)Policy是极其重要的方面，但是会与供应商很相关。
从quotas到QoS，到隐私控制都在其管辖内。
当前图上有部分覆盖，但是这取决于供应商的复杂需求。
为准确起见，OpenStack Compute 为实例，浮点IP地址以及元数据提供配额。
g)当前，OpenStack Compute内的Scheduling对于大的安装来说是相当初步的。
调度器是以插件的方式设计的，目前支持chance(随机主机分配)，simple(最少负载)和zone（在一个可用区域里的随机结点。
）分布式的调度器和理解异构主机的调度器正在开发之中。
如你所见，OpenStack Compute为我们想象的服务提供商，提供了一个不错的基础，只要服务提供商愿意做一些整合。