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。
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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
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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。