openstack基礎構架以及服務方式解析

一：什么是openstack

Rackspace是（美國航天局）和NASA（一家公司）共同發起的開源項目，他是一系列軟件項目的組合。
這些項目是松耦合的關系，可以進行獨立的安裝，啟動和停止，只有在必要的時候才進行通信（優點：擴展性好，安全性高，缺點：安裝和配置比較復雜）

二：openstack的主要功能組件

1：簡介

主要分為5個不同的層次16個不同功能模塊：

Presentation【表示層】：api模塊，ui模塊

Logic（Control）【邏輯控制層】：Orchostration【編排服務】，Scheduling【調度服務】，Policy【策略服務】，Image Registry【鏡像注冊服務】，Logging【日志服務】

Resource【資源管理層】：Compute【計算資源管理模塊】，Volume【存儲資源管理模塊】，Network【網絡資源管理模塊】

Integration【集成層】：Billing【計量模塊】，Identity【身份認證模塊】

Mabagement【管理層】：Admin【管理api】，Monitoring【監測】

子項目是怎樣對接起來的：

Horizon-UI服務：對應User Dashboard【云下服務給運維用戶使用】和Customer Portal【給云上用戶使用】

Keystone-身份認證：對應Identity

Nova-計算服務模塊：Compute API，scheduling【調度服務】，policy【策略服務】和Compute【計算管理模塊】以及部分Admin API

Glance-鏡像服務：Image Registry【鏡像注冊】，Image Registry【鏡像API】

Cinder【塊存儲】/swift【網絡對象存儲】-存儲服務：volume【存儲資源管理模塊】

Neutron-網絡服務：Network【網絡資源管理模塊】

Heat-編排組織服務：Orchostration【編排服務】

Ceilometer-監控計量服務：Billing【計量模塊】，，Monitoring【監測】

2：Horizon-UI模塊

主要服務為openstack用戶提供UI服務，也就是負責用戶在管理控制臺上的所有操作轉化為后臺API的調用。

用戶：云管理員【負責整個云平臺的運營，資源管理和分配】，普通云用戶【在配額范圍內，自由操作，使用資源】

云管理員界面：

3：Keystone-身份認證模塊

主要負責openstack中的身份認證和權限控制，

User：即用戶，代表可以通過keystone進行訪問的人或者程序，User通過認證信息（如密碼，api Key等）進行驗證

Tenant：即租戶，它是各個服務中的一些可以訪問的資源集合

Role：即角色，代表一組用戶可以訪問資源的權限

一家人【租戶】租用了一百平米的房子【角色權限】那么這家人每個人【用戶】的管理權限是不同的，父母比孩子的管理權限大。
Service：即服務，如Nova，Glance，Swift。服務只有在keystone上進行注冊才能被分配

Endpoint：一個服務暴露出來的訪問點，如果要訪問一個服務，則必須要知道他的endpoint

Token：訪問資源的令牌，相當于鑰匙

keystone到底提供了什么服務：

Identity服務：驗證了身份驗證憑證。

Token服務：將會驗證并管理用于驗證請求身份的令牌

Catalog：每個服務需要在keystone上進行注冊，而他們就是注冊在catalog上

Policy：決定每個用戶有哪些訪問控制的權限

4：Nova-計算服務

openstack的核心服務。

一：主要功能包括：

1：實例生命周期管理：實例的創建，刪除，啟動，停止

2：計算資源的管理

3：向外提供Rest風格的API

二：3個不同的功能模塊組成

nova-api：位于表示層主要接受外部的rest請求

nova-scheduler：位于邏輯控制層，主要負責居中調停，選擇由哪個主機創建vm

nova-compute：負責虛擬機測創建，以及資源的分配，本身并不提供任何虛擬化功能，但他卻支持不同的虛擬機形式

他們之間并不是聽過直接傳遞，而是通過消息中間件進行消息的傳遞

5： Glance-鏡像服務

功能：提供虛擬機鏡像的存儲，查詢和檢索服務

主要為Nova組件提供服務，通過nova創建虛擬機的時候，就必須聽過glance獲取相應的鏡像，然后根據鏡像創建虛擬機。

依賴于存儲服務和數據庫服務：存儲服務用于存儲鏡像本身，數據庫服務主要用于存儲跟鏡像相關的各種元數據

glance的架構圖

6：swift-存儲服務

功能：對外提供高可用分布式對象存儲服務

特點：無限可擴展，沒有端點故障，使用swift不用擔心使用的對象會丟失，因為它本身就提供高可用的功能

可以通過HTTP(S)，object api及s3接口存取

swift原理圖

所有的請求都通過proxy進行處理，通過proxy到合適的Account下面找相應的Containe中的某一個object進行存儲服務

在這中間會針對不同的object進行復制，從而保證某一個對象的信息丟失時能夠從其他地方找回來

7：cinder-塊存儲服務

功能：管理所以的塊存儲設備，為vm服務，

對象存儲服務主要用于存儲分布式的對象，也就意味著你可以從任何地方發起請求存儲你的對象

塊存儲服務是本地的，它只能掛在vm上進行使用

cinder原理圖：

當一個請求發來時，首先還是發送到cinder本身的api上面，api模塊對發過來的請求進行處理，處理后的結果通過消息中間件進行傳遞，通過消息中間件mq傳到cinder-scheduler上面再通過調度器，

再決定到哪里申請塊存儲服務，并且創建一個vm，cinder具體的存儲模塊的管理都是通過cinder-volume來進行生命周期管理

8：Neutron-網絡服務

功能：提供云計算環境下的虛擬網絡功能，為每個租戶建立獨立的網絡環境

三種模式：

Flat模式：網橋模式，所有的都需要手工配置

Flat DHCP模式：網橋模式，在網關處單獨取了一個DHCP的進程，可以輔助用戶進行網絡配置

VLAN模式：為每個不同的租戶設置了不同的虛擬子網，在這個虛擬子網中，用戶可以有自己的ip

三：組件間關系和訪問流程

1：組件之間的關系

2：訪問控制流程