云计算之OpenStack

上一章讲，虚拟化能够充分的利用资源，带来各种各样的好处。 当一个网站不大，只需要四五台机器就可以支撑的时候，可以采用手工的方式虚拟机，但是当网站流量很高，需要成千上万台机器的时候，那就非常不方便了。 这时候，云计算管理平台OpenStack就显出作用了。

云计算

所有的新事物都不是突然冒出来的，都有前世和今生。云计算也是IT技术不断发展的产物。 要理解云计算，需要对IT系统架构的发展过程有所认识。 请看下

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）

 IT系统架构的发展到目前为止大致可以分为3个阶段：
    1、 物理机架构 这一阶段，应用部署和运行在物理机上。 比如企业要上一个ERP系统，如果规模不大，可以找3台物理机，分别部署Web服务器、应用服务器和数据库服务器。 如果规模大一点，各种服务器可以采用集群架构，但每个集群成员也还是直接部署在物理机上。 我见过的客户早期都是这种架构，一套应用一套服务器，通常系统的资源使用率都很低，达到20%的都是好的。

    2、虚拟化架构 决定了物理服务器的计算能力越来越强，虚拟化技术的发展大大提高了物理服务器的资源使用率。 这个阶段，物理机上运行若干虚拟机，应用系统直接部署到虚拟机上。 虚拟化的好处还体现在减少了需要管理的物理机数量，同时节省了维护成本。

    3、云计算架构 虚拟化提高了单台物理机的资源使用率，随着虚拟化技术的应用，IT环境中有越来越多的虚拟机，这时新的需求产生了： 如何对IT环境中的虚拟机进行统一和高效的管理。 有需求就有供给，云计算登上了历史舞台。

OpenStack简介

云计算所包含的几个层次服务：
　　•SaaS（ Software as a Service）： 把在线软件作为一种服务。

　　•Paas（ Platform as a Service）： 把平台作为一种服务。

　　•Iaas （ Infrastructure as a Service）：把硬件设备作为一种服务。

OpenStack：是由Rackspace和NASA共同开发的云计算平台， 是一个开源的 IaaS（基础设施及服务）云计算平台，让任何人都可以自行建立和提供云端运算服务，每半年发布一次，用Python语言编写。

OpenStack是云计算事实上的标准。OpenStack是一个由Rackspac云解决方案公司和美国航空航天局(NASA)合作开发推出的经Apache2.0许可授权并以Python语言为基础的完全开源项目；该项目最初的设计目的是用来存储海量图片和空间视频等信息的云计算管理软件，OpenStack迅速发展成一整套综合的开源云计算项目。

OpenStack不提供虚拟化技术，而是对虚拟化进行管理，它兼容几乎所有主流虚拟化技术，例如KVM、Xen、VMware、ESX、QEMU，，通过Libvirt虚拟层来对这些虚拟化技术进行包装，Libvirt统一了虚拟化工具API接口供上层调用，OpenStack还完全支持Amazon AWS的EC2 API和S3 API，OpenStack的这种对虚拟化技术较全面支持的特点使它能够广泛地部署

OpenStack是云计算laaS开源解决方案组件，按照我的理解,云平台主要由以下四种层次。上一章讲的虚拟化属于第二层次，而OpenStack属于第三层和第四层。

下图为云平台层次

 

 OpenStack架构

Openstack主要有以下几个组件。

 

 他们之间的关系如下：

 

 

各组件之间都是松耦合的，他们之间采用Restful接口进行通信。

Nova:   

  Nova是OpenStack核心组件，其他很多组件都是从Nova项目分割出来的，都是为Nova服务的，OpenStack虚拟机实例生命周期的所有活动都由Nova处理。这样使得Nova成为一个负责管理计算资源、网络、认证、所需可扩展性的平台。但是，Nova自身并没有提供任何虚拟化能力，相反它使用libvirt API来与被支持的Hypervisors交互（Xen,KVM等等）。Nova 通过一个与Amazon Web Services（AWS）EC2 API兼容的web services API来对外提供服务，还支持基于消息的异步通信方式。

Nova 云架构包括以下主要组件：

    API Server (nova-api)：接受处理客户端请求。

    Message Queue (rabbit-mq server)：Nova内部组件采用RabbitMQ消息队列进行通信，对各组件解耦非常有用。

    Compute Workers (nova-compute)：核心组件，虚拟机管理。

    Network Controller (nova-network)：处理主机地网络配置。

    Volume Worker (nova-volume)：用来管理基于LVM（Logical Volume Manager）的实例卷。Volume Workers有卷的相关功能，例如新建卷、删除卷、为实例附加卷，为实例分离卷。

    Scheduler (nova-scheduler)：nova调度子服务，当客户端想Nova请求创建虚拟机的时候，该服务决定在哪个地方创建。

Horizon:

   Horizon就是一个控制面板，网页形式的。便于对云计算系统的管理。

Keystone：

    Keystone是openstack的认证权限管理组件，使openstack能够安全可靠的工作，每个组件都要在keystone进行注册。所以，该组件在安装Openstack时候是最先安装的。

Glance:

    Glance是虚拟机镜像管理组件，注意，这个只是虚拟机镜像管理，并不能存储镜像，而是将镜像存储在swift或者普通磁盘上。

参考文献：https://www.cnblogs.com/stonehat/archive/2004/01/13/5118466.html