什么是OpenStack? OpenStack核心组件之运行流程

一、OpenStack简介

1. OpenStack概述

• NASA(美国国家航空航天局)和Rackspace共同发起
• 以Apache许可证授权的自由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

2. OpenStack服务

2.1 8个核心服务

都是为虚拟机提供服务的

• Commpute
• NetWork
• Identity
• Identity
• Identity
• Image Server
• Block Storage
• Object Storage
• Telemetry

2.2 8个核心组件

• Nova
• Neutron
• Keystone
• Horizon
• GIance
• Cinder
• Swift
• Ceilometer

2.3 组件的详细解释

2.3.1 Nova（核心组件）（负责生命周期管理）

• OpenStack获取底层虚拟化技术，就是转化过来的虚拟资源是通过一个统一的入口来接收的，这个入口就是Nova，也就是说Nova管理的是所有的虚拟化资源，可以把虚拟化资源拿过来给虚拟机使用，从而让虚拟机正常运行
  也就是说它调用的对象就是支撑实例运行的资源基础，所有它可以管理实例的生命周期
• Hypervisor(虚拟机管理器)，它是将物理资源转化为虚拟化资源供给虚拟机使用，这边实例创建后资源不是通过hypervisor或其他虚拟化技术来供给虚拟机的，而是由Nova作为统一调用，在由Nova输送给虚拟机，所以才会对Hypervisor进行屏蔽，其中Nova还可以通过多种不同的驱动，来支持多种不同的虚拟化技术，来达到横向扩展，达到一个通用性

2.3.2 Neutron（负责虚拟网络的管理）

• 就相当于连接内外网，可以让实例与外界相同
• 对一部分的资源的一个租令，从而自已定义分配资源，与其他租户之间互不影响，从而更方便管理

2.3.3 Keystone（全局组件）

• 主要用于OpenStack中的所有组件之间相互交互、对接的认证机制，可以对用户等进行认证与授权

2.3.4 Horizon（Ui页面）

• 给使用者提供一个友好的管理界面，在控制台选择好自已需求的规格，然后进行创建控制台会把我们的需求，传递给OpenStack底层从而对我们的需求进行创建

2.3.5 Glance（镜像模板）

• 提供虚拟机镜像模板的注册与管理，如搭建一个负载均衡架构，封装为一个镜像，这个镜像就相当于一个负载均衡架构模板，只需要下载这个镜像，就可以供给多个用户使用，然后用这个镜像去创建虚拟机，创建出来的就是负载均衡架构的操作系统

2.3.6 Cinder(块存储)

• 负责为运行实例提供持久的块存储设备，可以方便的扩展，按需付费，因为它不只是为一个用户提供服务是为多个用户提供，所以它支持的是多种后端存储类型

2.3.7 Swift（对象存储）

• 为OpenStack提供基于云的弹性存储，支持集群无单点故障，它其实就是键值对的存储，存储的资源就是一些静态资源，它不能再对象存储中的内部直接修改源文件，而是需要下载下来才可以修改，然后在推送上去已做更新

2.3.8 Ceilometer（度量，监控）

• 用于管理用户对资源的租期管理，为用户提供记账途径

2.4 Keystone工作流程

二、OpenStack优势

控制性

• 完全开源的平台，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

• 根据自已的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

三、OpenStack架构规范

在学习openstack部署与运维之前，需要熟悉它的架构和运行原理，OpenStack作为开源、可扩展、富有弹性云操作系统，其设计基本原则如果下：

• 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

四、OpenStack架构概念

4.1 OpenStack架构图

核心是为虚拟机，所有的组件都是围绕着虚拟机提供服务的

4.2 红框中的为全局组件：

Keystone：为所有服务模块提供认证与授权
Ceilometer（c了咪特）：度量、监控所有数据资源
Horizon（合软森）：UI平台管理，提供一个Web管理页面，为底层交互

4.3 绿框中为外部（辅助）组件（主要提供一些必要的管理和资源服务）：

Ironic（i软您）：提供裸金属环境（没有操作系统的计算机硬件，简称裸机）
Trove（创服）：提供管理数据库服务（控制关系型和非关系型数据库）
heat（嘿特），sahara（死好让）：提供对数据管理和编排

4.4 蓝框中为内部核心组件（主要是维持虚拟机正常运作的一些组件）：

Glance（哥浪次）：提供镜像服务
Neutron（牛装母）：提供网络服务
Swift（死瑞服特）：提供对象存储资源
Cinder（cing的）：提供块存储资源（提供持久化存储，同时也会备份一份，从而解决了单点故障的问题）
Nova：管理实例的生命周期，并负责管理调用上面的四个资源给虚拟机使用

4.5 具体流程

云平台用户在经过Keystone服务认证授权后，
通过Horizon或者Rest 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（Image），可以通过Swift的对象存储机制进行保存