《OpenStack技术原理与实战》课件第0章OpenStack入门介绍

OpenStack入门介绍目录什么是云计算什么是openstackopenstack的架构OpenStack运行机制与流程部署方式什么是云计算？云计算（cloudcomputing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。云计算的特点超大规模虚拟化高可靠性通用性高可扩展性按需服务极其廉价潜在的危险性云计算的服务模式IaaS(Infrastructure-as-a-Service)：基础设施即服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。例如：硬件服务器租用。PaaS(Platform-as-a-Service)：平台即服务。PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是，PaaS的出现可以加快SaaS的发展，尤其是加快SaaS应用的开发速度。例如：软件的个性化定制开发。SaaS(Software-as-a-Service)：软件即服务。它是一种通过Internet提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动。例如：阳光云服务器。云的分类私有云：单一的服务组织，可以在线也可脱机处理。公有云：为多个组织公用，一般有专门的云服务商提供

。混合云。OpenStack的起源这是个用Python程式语言写成云端运算软体，使用Apache许可证方式授权。这东西可以用、很多缺陷、是个试用版，赶快来试试看吧。----JoshuaMcKenty使用Python程式语言写就的Nova，基本上是亚马逊弹性云端运算的仿制品。在Clark看过NASA的Nova程式码之后，对于Nova跟Rackspace本身正在进行的开放式平台间的高相似度感到相当震惊，久久无法自己。什么是OpenStack？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通过一个web界面提供资源管理，通过一个仪表板管理整个数据中心中的计算、存储等资源。厂商的支持有超过200家厂商加入OpenStack项目。包括：AMD,BrocadeCommunicationsSystems,Canonical

Cisco,Dell,EMC,Ericsson,GroupeBull,HP,IBM,Inktank,Intel,NEC,RackspaceHosting,RedHat,SUSELinux,VMware,andYahoo!OpenStack的发行版REDHATENTERPRISELINUXOPENSTACKPLATFORMUBUNTUOPENSTACKSUSECLOUDMIRANTISOPENSTACKORACLEOPENSTACKFORORACLELINUXRACKSPACEPRIVATECLOUDSOFTWAREIBMCLOUDMANAGERWITHOPENSTACKHPHELIONOPENSTACK®COMMUNITYEDITIONOpenStack历史OpenStack最新版本Mitaka(April2016)Newton(October2016)Ocata(February2017)Pike(August2017)12我们现在使用的版本OpenStack优势OpenStack为私有云和公有云提供可扩展的弹性的云计算服务，这种服务云必须是简单部署并且扩展性强。1模块松耦合2组件配置较为灵活3二次开发容易4已经成为云平台的一个标准OpenStack核心模块OpenStack可选模块OpenStack架构OpenStack概念架构Horizon(Dashboard)与其他主要模块的关联（包括Nova,Cinder,Glance,Swift,Neutron,keystone)通过Ceilometer(监控功能）可以监控的模块(包括Nova,Glance,Cinder,Neutron)Keystone（身份验证功能）模块可以对其他模块进行相应操作进行身份及权限验证(包括Nova,Glance,Cinder,Swift,Neutron,Ceilometer)Nova为VM提供计算资源Glance为VM提供镜像Cinder为VM提供块存储资源Neutron为VM提供网络资源及网络连接Cinder连接VM后所产生的数据可以备份到Swift对象存储中Glance提供镜像可以保存在Swift对象存储中ComputeStorageNetworkNovaSwift(Objects)Glance(Images)*-as-a-ServiceCapabilityOpenStackServiceNeutron/QuantumCinder(Block)identityKeystoneOpenStack项目组件名称组件功能AmazonAWS相似的服务运算组件Nova部署与管理虚拟机EC2对象存储组件Swift可扩展的分布式存储平台，以防止单点故障的情况产生，可存放非结构化的数据S3区块存储组件Cinder整合了运算套件，可让IT人员查看存储设备的容量使用状态，具有快照功能EBS网络组件Neutron可扩展、随插即用，通过API来管理的网络架构系统，以确保IT人员在部署云端服务时，网络服务不会出现瓶颈，或是成为无法部署的因素之一VPC身份认证组件Keystone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None镜像组件Glance硬盘或服务器的镜像文件寻找，注册以及服务交付等功能VMImport/Export前端界面组件Horizon图形化的网页接口，让IT人员可以观测云端服务目前的规模与状态，并能够统一存取、部署与管理所有云端服务所使用到的资源Console20南阳理工学院OpenStack运行机制与流程

AMQP消息处理与响应机制高级消息队列协议（AMQP）是一个异步消息传递所使用的应用层协议规范，它是一种能够统一提供服务的应用层标准协议。OpenStack的各个职能模块间的调度是依赖于每个模块的API接口，任何的组件调用都是通过AMQP进行消息传递，进而到达相关的模块，所以说，AMQP在OpenStack的工作中是一个通信链接枢纽，它承担着任何模块的调度消息投递和分发OpenStack中AMQP消息默认是采用RabbitMQ消息中间件实现，RabbitMQ就是AMQP消息中间件的适配程序。它的功能就是负责OpenStack中消息的投递与响应。21南阳理工学院AMQP消息处理与响应机制22南阳理工学院OpenStack运行机制与流程OpenStack工作流程OpenStack的上层用户是程序员、一般用户和Horizon界面模块。这三者都是采用OpenStack各个组件提供的API接口进行交互，而它们之间则是通过AMQP进行互相调用，它们共同利用底层的虚拟资源为上层用户和程序提供云计算服务23南阳理工学院24南阳理工学院OpenStack运行机制与流程OpenStack平台管理流程KVM内嵌在Linux操作系统内核之中，能够直接参与计算机硬件的调度QEMU是一个纯软的计算机硬件仿真器。通过它单独运行，用来模拟机器，具有非常灵活和可移植的特点。利用它能够达到使用软件取代硬件的效果。Libvirt是一个开源的、支持Linux下虚拟化工具的函数库。实质上它就是为构建虚拟化管理工具的API函数。使用Libvirt能够更方便地管理平台虚拟化技术而设计的开放源代码的应用程序接口，它不仅提供了对虚拟化客户机的管理，也提供了对虚拟化网络和存储的管理。25南阳理工学院在OpenStack中对虚拟机VM的管理主要由Nova负责从源码上讲,Nova中包含有对Libvirt的相关调度。OpenStack中Nova服务通过使用Libvirt提供的API，实现QEMU中VM的管理而QEMU则是通过内核中的KVM实现对硬件的直接使用。26南阳理工学院部署方式手动部署单节点多节点自动部署：使用fuel来进行多节点部署架构ControllerNode：控制节点是OpenStack平台的核心部分，它参与整个OpenStack的运行、管理、调度等工作。部署在它上的服务还包含OpenStack的消息队列、网络、数据库等服务程序ComputeNode：计算节点主要运行与虚拟机运行相关的服务程序，例如网络。计算节点通过KVMHyper