《OpenStack技術原理與實戰(zhàn)》課件第0章OpenStack入門介紹

OpenStack入門介紹目錄什么是云計算什么是openstackopenstack的架構OpenStack運行機制與流程部署方式什么是云計算？云計算（cloudcomputing）是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴展且經(jīng)常是虛擬化的資源。美國國家標準與技術研究院（NIST）定義：云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡訪問，進入可配置的計算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡，服務器，存儲，應用軟件，服務），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。云計算的特點超大規(guī)模虛擬化高可靠性通用性高可擴展性按需服務極其廉價潛在的危險性云計算的服務模式IaaS(Infrastructure-as-a-Service)：基礎設施即服務。消費者通過Internet可以從完善的計算機基礎設施獲得服務。例如：硬件服務器租用。PaaS(Platform-as-a-Service)：平臺即服務。PaaS實際上是指將軟件研發(fā)的平臺作為一種服務，以SaaS的模式提交給用戶。因此，PaaS也是SaaS模式的一種應用。但是，PaaS的出現(xiàn)可以加快SaaS的發(fā)展，尤其是加快SaaS應用的開發(fā)速度。例如：軟件的個性化定制開發(fā)。SaaS(Software-as-a-Service)：軟件即服務。它是一種通過Internet提供軟件的模式，用戶無需購買軟件，而是向提供商租用基于Web的軟件，來管理企業(yè)經(jīng)營活動。例如：陽光云服務器。云的分類私有云：單一的服務組織，可以在線也可脫機處理。公有云：為多個組織公用，一般有專門的云服務商提供

。混合云。OpenStack的起源這是個用Python程式語言寫成云端運算軟體，使用Apache許可證方式授權。這東西可以用、很多缺陷、是個試用版，趕快來試試看吧。----JoshuaMcKenty使用Python程式語言寫就的Nova，基本上是亞馬遜彈性云端運算的仿制品。在Clark看過NASA的Nova程式碼之后，對于Nova跟Rackspace本身正在進行的開放式平臺間的高相似度感到相當震驚，久久無法自己。什么是OpenStack？OpenStack是一個美國國家航空航天局和Rackspace合作研發(fā)的，以Apache許可證授權，并且是一個自由軟件和開放源代碼項目。OpenStack是一個云平臺管理的項目，它不是一個軟件。這個項目由幾個主要的組件組合起來完成一些具體的工作。OpenStack通過一個web界面提供資源管理，通過一個儀表板管理整個數(shù)據(jù)中心中的計算、存儲等資源。廠商的支持有超過200家廠商加入OpenStack項目。包括：AMD,BrocadeCommunicationsSystems,Canonical

Cisco,Dell,EMC,Ericsson,GroupeBull,HP,IBM,Inktank,Intel,NEC,RackspaceHosting,RedHat,SUSELinux,VMware,andYahoo!OpenStack的發(fā)行版REDHATENTERPRISELINUXOPENSTACKPLATFORMUBUNTUOPENSTACKSUSECLOUDMIRANTISOPENSTACKORACLEOPENSTACKFORORACLELINUXRACKSPACEPRIVATECLOUDSOFTWAREIBMCLOUDMANAGERWITHOPENSTACKHPHELIONOPENSTACK?COMMUNITYEDITIONOpenStack歷史OpenStack最新版本Mitaka(April2016)Newton(October2016)Ocata(February2017)Pike(August2017)12我們現(xiàn)在使用的版本OpenStack優(yōu)勢OpenStack為私有云和公有云提供可擴展的彈性的云計算服務，這種服務云必須是簡單部署并且擴展性強。1模塊松耦合2組件配置較為靈活3二次開發(fā)容易4已經(jīng)成為云平臺的一個標準OpenStack核心模塊OpenStack可選模塊OpenStack架構OpenStack概念架構Horizon(Dashboard)與其他主要模塊的關聯(lián)（包括Nova,Cinder,Glance,Swift,Neutron,keystone)通過Ceilometer(監(jiān)控功能）可以監(jiān)控的模塊(包括Nova,Glance,Cinder,Neutron)Keystone（身份驗證功能）模塊可以對其他模塊進行相應操作進行身份及權限驗證(包括Nova,Glance,Cinder,Swift,Neutron,Ceilometer)Nova為VM提供計算資源Glance為VM提供鏡像Cinder為VM提供塊存儲資源Neutron為VM提供網(wǎng)絡資源及網(wǎng)絡連接Cinder連接VM后所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以備份到Swift對象存儲中Glance提供鏡像可以保存在Swift對象存儲中ComputeStorageNetworkNovaSwift(Objects)Glance(Images)*-as-a-ServiceCapabilityOpenStackServiceNeutron/QuantumCinder(Block)identityKeystoneOpenStack項目組件名稱組件功能AmazonAWS相似的服務運算組件Nova部署與管理虛擬機EC2對象存儲組件Swift可擴展的分布式存儲平臺，以防止單點故障的情況產(chǎn)生，可存放非結構化的數(shù)據(jù)S3區(qū)塊存儲組件Cinder整合了運算套件，可讓IT人員查看存儲設備的容量使用狀態(tài)，具有快照功能EBS網(wǎng)絡組件Neutron可擴展、隨插即用，通過API來管理的網(wǎng)絡架構系統(tǒng)，以確保IT人員在部署云端服務時，網(wǎng)絡服務不會出現(xiàn)瓶頸，或是成為無法部署的因素之一VPC身份認證組件Keystone具有中央目錄，能查看哪位使用者可存取哪些服務，并且，提供了多種驗證方式None鏡像組件Glance硬盤或服務器的鏡像文件尋找，注冊以及服務交付等功能VMImport/Export前端界面組件Horizon圖形化的網(wǎng)頁接口，讓IT人員可以觀測云端服務目前的規(guī)模與狀態(tài)，并能夠統(tǒng)一存取、部署與管理所有云端服務所使用到的資源Console20南陽理工學院OpenStack運行機制與流程

AMQP消息處理與響應機制高級消息隊列協(xié)議（AMQP）是一個異步消息傳遞所使用的應用層協(xié)議規(guī)范，它是一種能夠統(tǒng)一提供服務的應用層標準協(xié)議。OpenStack的各個職能模塊間的調(diào)度是依賴于每個模塊的API接口，任何的組件調(diào)用都是通過AMQP進行消息傳遞，進而到達相關的模塊，所以說，AMQP在OpenStack的工作中是一個通信鏈接樞紐，它承擔著任何模塊的調(diào)度消息投遞和分發(fā)OpenStack中AMQP消息默認是采用RabbitMQ消息中間件實現(xiàn)，RabbitMQ就是AMQP消息中間件的適配程序。它的功能就是負責OpenStack中消息的投遞與響應。21南陽理工學院AMQP消息處理與響應機制22南陽理工學院OpenStack運行機制與流程OpenStack工作流程OpenStack的上層用戶是程序員、一般用戶和Horizon界面模塊。這三者都是采用OpenStack各個組件提供的API接口進行交互，而它們之間則是通過AMQP進行互相調(diào)用，它們共同利用底層的虛擬資源為上層用戶和程序提供云計算服務23南陽理工學院24南陽理工學院OpenStack運行機制與流程OpenStack平臺管理流程KVM內(nèi)嵌在Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核之中，能夠直接參與計算機硬件的調(diào)度QEMU是一個純軟的計算機硬件仿真器。通過它單獨運行，用來模擬機器，具有非常靈活和可移植的特點。利用它能夠達到使用軟件取代硬件的效果。Libvirt是一個開源的、支持Linux下虛擬化工具的函數(shù)庫。實質(zhì)上它就是為構建虛擬化管理工具的API函數(shù)。使用Libvirt能夠更方便地管理平臺虛擬化技術而設計的開放源代碼的應用程序接口，它不僅提供了對虛擬化客戶機的管理，也提供了對虛擬化網(wǎng)絡和存儲的管理。25南陽理工學院在OpenStack中對虛擬機VM的管理主要由Nova負責從源碼上講,Nova中包含有對Libvirt的相關調(diào)度。OpenStack中Nova服務通過使用Libvirt提供的API，實現(xiàn)QEMU中VM的管理而QEMU則是通過內(nèi)核中的KVM實現(xiàn)對硬件的直接使用。26南陽理工學院部署方式手動部署單節(jié)點多節(jié)點自動部署：使用fuel來進行多節(jié)點部署架構ControllerNode：控制節(jié)點是OpenStack平臺的核心部分，它參與整個OpenStack的運行、管理、調(diào)度等工作。部署在它上的服務還包含OpenStack的消息隊列、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫等服務程序ComputeNode：計算節(jié)點主要運行與虛擬機運行相關的服務程序，例如網(wǎng)絡。計算節(jié)點通過KVMHyper