OpenStack介绍

2017-05-30 约 3770 字预计阅读 8 分钟

简介

OpenStack是一个由NASA（美国国家航空航天局）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。

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。本文希望通过提供必要的指导信息，帮助大家利用OpenStack前端来设置及管理自己的公共云或私有云。

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除了有 Rackspace 和 NASA 的大力支持外，还有包括 Dell、Citrix、 Cisco、 Canonical等重量级公司的贡献和支持，发展速度非常快，有取代另一个业界领先开源云平台 Eucalyptus 的态势。

功能组件介绍

Keystone 身份认证 (Identity service)

Keystone套件作为OpenStack的身份认证服务，具有中央目录能查看哪位使用者可存取哪些服务，并且提供了多种验证方式，包括使用者帐号密码、Token以及类似AWS的登入机制。另外，Keystone可以整合现有的中央控管系统，像是LDAP（轻型目录访问协议）。

类似Amazon AWS 的IAM

Nova 计算组件(Compute)

Nova主要担任着部署与管理虚拟机角色。Nova提供了一套API来开发额外的应用程式，IT人员可以透过网页介面来查看与管理资源状态，且可以控制启动、停止、调整虚拟机。

IT人员可将Nova套件部署在多家厂商的虚拟化平台上，目前来说以KVM和Xen虚拟化平台最为稳定。除了支援不同的虚拟化平台之外，在硬体架构的部份，OpenStack支援x86架构、ARM架构等。另外Nova套件还支援Linux羽量级的虚拟化技术LXC，能够在切割虚拟机时，分出更多的虚拟化执行环境。

此外，Nova套件还具有管理LAN网路的功能，可程式化的分配IP位址与VLAN，快速部署网路与资安功能。Nova套件还可将某几台虚拟机器设为群组，和不同群组作隔离，并有基于角色的访问控制（RBAC）功能，可根据使用者的角色确保可存取的资源为何。

类似Amazon AWS 的EC2。

Horizon 仪表盘组件(Dashboard)

Horizon组件提供IT人员一套图形化的页面，让IT人员可以综观云端服务目前的规模与状态，并且能够统一存取、部署与管理所有云端服务所使用到的资源。

Horizon组件是个可扩展的网页式Application。所以Horizon套件可以整合第三方的服务或是产品，像是计费、监控或是额外的管理工具。

类似Amazon AWS 的Console。

Neutron 网络组件(Networking)

Neutron组件为其它OpenStack服务提供网络连接及服务（Network-Connectivity-as-a-Service）功能。比如OpenStack运算，为租户提供API定义网络和使用。基于插件式的架构，使其支持众多的网络供应商和技术，，IT人员可分配IP位址、静态IP或是动态IP。且IT人员也可以使用SDN技术，像是OpenFlow协定来打造更大规模或是多租户的网络环境。

此外，允许部署和管理其他网路服务，像是入侵侦测系统（IDS）、负载平衡、防火墙、VPN等。

类似Amazon AWS 的VPC。

Swift 对象储存组件(Object Storage)

Swift组件提供可扩展的分布式存储平台，以防止单点故障的情况发生。使用者可透过API进行存取，可存放非结构化的资料，像是图片、网页、日志等，并可作为应用程序资料备份、归档以及保留之用。

通过Swift组件，可让业界标准的设备存放PB等级的资料量。而且，当新增服务器后，储存群集可轻易的横向扩展。

此外，因为Swift组件是通过软件的逻辑，确保资料被复制与分布在不同设备上，这可让企业使用较便宜的设备，节省成本。

类似Amazon AWS 的S3。

Cinder 块储存组件(Block Storage)

Cinder组件允许块储存设备能够整合商业化的企业储存平台，像是NetApp、Nexenta、SolidFire等。区块储存系统可让IT人员设置服务器和块储存设备的各项指令，包括建立、连接和分离等，并整合了运算套件，可让IT人员查看储存设备的容量使用状态。

Cinder组件并提供快照管理功能，可保护虚拟机器上的资料，作为系统恢复时使用，快照甚至可用来建立一个新的块储存容量。

类似Amazon AWS 的EBS。

Ceilometer 资料监控计量组件(Telemetry)

Ceilometer提供OpenStack云端服务监控与测量OpenStack的使用，来收集CPU与网络的使用资料，以提供收费计价（Billing）、评测（Benchmarking）等使用，或是使用这些资料当作评估系统延展性以及进行系统相关统计之用。

Heat 编排模板组件(Orchestration)

Heat主要提供一个以模板（Templeate）为基础的架构来描述云端的应用，模板中可以让使用者建立如虚拟映像实体（Instance）、浮动IP位址、安全组（Security Group）或是使用者等OpenStack各种资源，也就是说，Heat让使用者可以设定一个云端应用模板，来串连建立设定相关所需的OpenStack服务资源，而不必一个个分别去建立设定。

Sahara 数据组件(Data Processing)

Sahara目的是提供给搭建Haddoop 分布式集群的工程师能用简单的概念，就能在OpenStack上面部署和管理「Haddoop分布式集群」。Sahara也提供了MapR Distribution、Spark、Cloudera、Hortonworks插件，替IT人员打造一系列Hadoop ecosystem。

Trove 数据库服务组件(Database as a Service)

Trove主要负责衔接与简化实际数据库的使用，提供OpenStack各个服务一个具延展性且可靠的云端数据库服务（Cloud Database-as-a-Service），Database服务包含了衔接传统关系型数据库（RDBMS）与新型非关系型数据库（NoSQL）。

Ironic 裸机部署组件(Bare Metal )

Ironic裸机部署功能，在Kilo版中释出，IT人员可以在实体服务器自动化部署OpenStack，等于能用管理虚拟机器的方式，来管理实体服务器，有助于一次部署大量OpenStack主机来满足大型IaaS环境的需要。

Zaqar 消息队列服务(Message service)

Zaqar是对Web开发人员提供了多租户（Multi tenant）的消息队列服务。它结合开创了Amazon的SQS产品与附加的语义来支援事件的广播想法。

本服务拥有一个完全基于RESTful 的API，开发人员可使用他们的Saas 与行动应用程式的各种元件之间的消息发送，透过使用多种通讯模式。这个API 是一种高效的消息传送引擎设计，充分的考虑可扩展性与安全性。

然而其他OpenStack 的套件可以与Zaqar 的表面事件End users 进行整合以及与访客的Agent运作于『Over-cloud』层。云端公司可以利用Zaqar提供如同SQS 与SNS给他们的客户。

Barbican 秘钥管理服务(Key management)

Barbican 是一个以REST API 设计来进行安全储存、配置以及机密的管理，如密码、加密秘钥以及X.509 凭证。其目的是为了适用于所有环境，包含大型短暂性云端。

Designate DNS管理服务(DNS)

Designate 提供了DNSaaS 服务于OpenStack 上，包含以下几项功能：

使用REST API 管理domain/record
多租户
整合Keystone 验证
以框架来整合Nova 与Neutrion 的通知（自动产生记录）
支援立即可用的PowerDNS 与Bind9

Magnum 容器即服务(Containers service)

Magnum是一个OpenStack API服务，是由OpenStack Containers Team开发作为Container orchestration的引擎，诸如Docker、Kubernetes这一类别可以在Openstack上作为资源。

Magnum 使用Heat 来编排一个OS Image，其中包含Docker 以及Kubernetes，并执行Image 于任何的虚拟机或Bare Metal 集群配置。

Murano 应用程序目录服务(Application Catalog)

Murano 引入一个Application Catalog 于OpenStack，使应用程序开发人员与管理人员，可以快速的发布各种已就绪的应用程序，并以目录方式进行分类。

使用者、包括没经验的人可以通过统一的框架与API 实现应用程式的快速部署与应用程序的生命周期管理，来降低应用程式对底层平台（IaaS 层）的依赖。

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