OpenStack(New)方案

OpenStack技术天云软件探究路线一．OpenStack发展沿革二．OpenStack基础技术三．OpenStack架构详解四．OpenStack项目分解五．OpenStack部署方式六．相关参考？发展沿革——云•网络速度•安全性•控制力•技术积累■传统软件兼容性■隔离基本的要求■构建、部署类型OpenStack起源OpenStack是一个由美国国家航空航天局（NASA）和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。它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历程SwiftGlanceNovaCinderKeystoneLINUXLinuxHeatORCHESTRATIONCeilometerMEASUREMENTSERVICEHorizonDASHBOARDTroveDATABASE2010.102011.22015.102015.42011.42011.9……AUSTINBEXARCACTUSDIABLOKILOLIBERTYE---JEdtionOpenstack发展至今已满5年，从当初的“小项目”，现已经发展成为Apache顶级项目之一。当初只有“NOVA”和“SWIFT”两个项目，在后续的发展中，逐渐把功能扩展，形成今天我们看到的每一个项目。探究路线一．OpenStack发展沿革二．OpenStack基础技术三．OpenStack架构详解四．OpenStack项目分解五．OpenStack部署方式六．相关参考虚拟化思想应用程序函数库操作系统硬件API抽象层硬件抽象层计算机系统层次结构•每一层只需要考虑本层的设计以及相邻层间的交互接口，从而大大减低系统设计的复杂性，提高了软件的移植性。•依据上层次的划分，在不同层次的虚拟化就可以带来不同的虚拟化概念。•对于云计算而言，更关心硬件抽象层上的虚拟化。虚拟化层应用程序操作系统硬件虚拟机1虚拟硬件抽象层应用程序操作系统虚拟机2虚拟硬件抽象层硬件抽象层系统虚拟化这样的硬件抽象层上的虚拟化又被称为系统虚拟化，每个虚拟出来的计算机系统（简称为虚拟机，也叫客户机）都拥有自己的虚拟硬件，如CPU、内存和设备等，并提供独立的虚拟机执行环境。通过虚拟机控制器（VirtualMachineMonitor,VMM,也可称为Hypervisor）的模拟。虚拟化是一个广义的术语，它既包括将一台物理设备虚拟成多台逻辑设备(一虚多)，也包括将多台物理设备虚拟成一台逻辑设备使用(多虚一)，目前业界主流的虚拟化包括服务器虚拟化、存储虚拟化与网络虚拟化。虚拟化技术完全虚拟化：使用hypervisor软件，在虚拟服务器和底层硬件之间建立一个抽象层。VMware和微软的VirtualPC是代表该方法的两个商用产品，而基于核心的虚拟机(KVM)是面向Linux系统的开源产品。hypervisor可以捕获CPU指令，为指令访问硬件控制器和外设充当中介。因而，完全虚拟化技术几乎能让任何一款操作系统不用改动就能安装到虚拟服务器上，而它们不知道自己运行在虚拟化环境下。主要缺点是，hypervisor给处理器带来开销。准虚拟化：完全虚拟化是处理器密集型技术，因为它要求hypervisor管理各个虚拟服务器，并让它们彼此独立。减轻这种负担的一种方法就是，改动客户操作系统，让它以为自己运行在虚拟环境下，能够与hypervisor协同工作。这种方法就叫准虚拟化(para-virtualization)。准虚拟化技术的优点是性能高。经过准虚拟化处理的服务器可与hypervisor协同工作，其响应能力几乎不亚于未经过虚拟化处理的服务器。系统虚拟化：操作系统层的虚拟化而言，没有独立的hypervisor层。主机操作系统本身就负责在多个虚拟服务器之间分配硬件资源，并且让这些服务器彼此独立。一个明显的区别是，如果使用操作系统层虚拟化，所有虚拟服务器必须运行同一操作系统。基础技术——虚拟化实现硬件虚拟化技术多用于小型机分区中，硬件资源被划分成若干个分区，每个分区享有独立的CPU、内存，并安装独立的操作系统。硬件虚拟化技术与具体硬件服务器捆绑。HardwareHostOSVirtualMachineMoniterVirtualHardwareGuestOSSystemAppsApplicationsUsersExec.EvnVirtualHardwareGuestOSSystemAppsApplicationsUsersExec.EvnVirtualHardwareGuestOSSystemAppsApplicationsUsersExec.EvnVirtualHardwareGuestOSSystemAppsApplicationsUsersExec.EvnVirtualHardwareGuestOSSystemAppsApplicationsUsersExec.Evn虚拟化软件直接运行在裸硬件上充当主机操作系统，而由虚拟化软件管理的虚拟服务器运行客户端操作系统(guestOS)。虚拟化软件可以捕获CPU指令，为指令访问硬件控制器和外设充当中介。因而，完全虚拟化技术几乎能让任何一款操作系统不用改动就能安装到虚拟服务器上，而它们也并不知道自己运行在虚拟化环境下。探究路线一．OpenStack发展沿革二．OpenStack基础技术三．OpenStack架构详解四．OpenStack项目分解五．OpenStack部署方式六．相关参考11OpenStackServicesOverviewHigher-levelservicesOrchestrationHeatOrchestratesmultiplecompositecloudapplicationsbyusingeitherthenativeHOTtemplateformatortheAWSCloudFormationtemplateformat,throughbothanOpenStack-nativeRESTAPIandaCloudFormation-compatibleQueryAPI.DatabaseserviceTroveProvidesscalableandreliableCloudDatabase-as-a-Servicefunctionalityforbothrelationalandnon-relationaldatabaseengines.DataprocessingserviceSaharaProvidescapabiltiestoprovisionandscaleHadoopclustersinOpenStackbyspecifyingparameterslikeHadoopversion,clustertopologyandnodeshardwaredetails.ServiceProjectNameDescriptionDashboardHorizonProvidesaweb-basedself-serviceportaltointeractwithunderlyingOpenStackservices,suchaslaunchinganinstance,assigningIPaddressesandconfiguringaccesscontrols.ComputeNovaManagesthelifecycleofcomputeinstancesinanOpenStackenviron-ment.Responsibilitiesincludespawning,schedulinganddecommis-sioningofvirtualmachinesondemand.NetworkingNeutronEnablesNetwork-Connectivity-as-a-ServiceforotherOpenStackservices,suchasOpenStackCompute.ProvidesanAPIforuserstodefinenetworksandtheattachmentsintothem.Hasapluggablearchitecturethatsupportsmanypopularnetworkingvendorsandtechnolo-gies.StorageObjectStorageSwiftStoresandretrievesarbitraryunstructureddataobjectsviaaRESTful,HTTPbasedAPI.Itishighlyfaulttolerantwithitsdatareplicationandscale-outarchitecture.Itsimplementationisnotlikeafileserverwithmountabledirectories.Inthiscase,itwritesobjectsandfilestomultipledrives,ensuringthedataisreplicatedacrossaservercluster.BlockStorageCinderProvidespersistentblockstoragetorunninginstances.Itspluggabledriverarchitecturefacilitatesthecreationandmanagementofblockstoragedevices.SharedservicesIdentityserviceKeystoneProvidesanauthenticationandauthorizationserviceforotherOpenStackservices.ProvidesacatalogofendpointsforallOpenStackservices.ImageserviceGlanceStoresandretrievesvirtualmachinediskimages.OpenStackComputemakesuseofthisduringinstanceprovisioning.TelemetryCeilometerMonitorsandmeterstheOpenStackcloudforbilling,benchmarking,scalability,andstatisticalpurposes.OpenStackConceptualArchitecture(kilo)VMsNovaGlanceNeutronIronicTroveHeatSaharaSwiftCinderKeystoneCeilomrterHorizonOpenStack通用技术即AdvancedMessageQueuingProtocol,一个提供统一消息服务的应用层标准高级消息队列协议,是应用层协议的一个开放标准,为面向消息的中间件设计。基于此协议的客户端与消息中间件可传递消息，并不受客户端/中间件不同产品，不同开发语言等条件的限制。Erlang中的实现有RabbitMQ等。消息总线（AMQP）SQLAlchemy和数据库（Shane）RESTful和WSGIEventletOpenStack通用库OsloSQLAlchemy是Python编程语言下的一款开源软件。提供了SQL工具包及对象关系映射（ORM）工具，使用MIT许可证发行。SQLAlchemy“采用简单的Python语言，为高效和高性能的数据库访问设计，实现了完整的企业级持久模型”。SQLAlchemy的理念是，SQL数据库的量级和性能重要于对象集合；而对象集合的抽象又重要于表和行。因此，SQLAlchmey采用了类似