OpenStack云计算简介

一、云计算

       云计算是一种按量付费的模式，底层是通过虚拟化技术区实现的。首先它是一种模式，不是一种技术，阿里云，腾讯云都可以买到包月付费的云主机。

二、 云计算的服务类型

IAAS 基础设施即服务

PAAS 平台即服务

SAAS 软件即服务

三、OpenStack介绍

       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 2.0许可证授权的自由软件和开放源代码项目，提供开放源码软件，建立公共和私有云，它提供了一个部署云的操作平台或工具集，其宗旨在于：帮助组织运行为虚拟计算或存储服务的云，为公有云、私有云，也为大云、小云提供可扩展的、灵活的云计算。

      Openstack系统由几个关键服务组成，它们可以单独安装。服务包括计算服务、认证服务、网络管理、镜像服务、块存储服务、对象存储服务、计量服务、编排服务和数据库服务。

       OpenStack是一个开源的云计算管理平台项目，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开源项目由社区维护，包括OpenStack计算（代号为Nova），OpenStack对象存储（代号为Swift），并OpenStack镜像服务（代号Glance）的集合。 OpenStack提供了一个操作平台，或工具包，用于编排云。

      OpenStack官方文档地址：https://docs.openstack.org

      OpenStack架构图

    整个OpenStack是由控制节点，计算节点，网络节点，存储节点四大部分组成。（这四个节点也可以安装在一台机器上，单机部署）

其中：
控制节点负责对其余节点的控制，包含虚拟机建立，迁移，网络分配，存储分配等等

计算节点负责虚拟机运行

网络节点负责对外网络与内网络之间的通信

存储节点负责对虚拟机的额外存储管理等等

1.控制节点架构

1）管理支持服务

管理支持服务包含MySQL与Qpid两个服务

MySQL：数据库作为基础/扩展服务产生的数据存放的地方

Qpid：消息代理(也称消息中间件)为其他各种服务之间提供了统一的消息通信服务

2）基础管理服务

基础管理服务包含Keystone，Glance，Nova，Neutron，Horizon五个服务

Keystone：认证管理服务，提供了其余所有组件的认证信息/令牌的管理，创建，修改等等，使用MySQL作为统一的数据库。管理Domains、Projects、Users、Groups、Roles

Glance：镜像管理服务，提供了对虚拟机部署的时候所能提供的镜像的管理，包含镜像的导入，格式，以及制作相应的模板

Nova：计算管理服务，提供了对计算节点的Nova的管理，使用Nova-API进行通信。一套控制器，用于为单个用户或使用群组管理虚拟机实例的整个生命周期，负责虚拟机创建、开机、关机、挂起、暂停、调整、迁移、重启、销毁等操作。

Neutron：网络管理服务，提供了对网络节点的网络拓扑管理，同时提供Neutron在Horizon的管理面板。提供云计算的网络虚拟化技术，为OpenStack其他服务提供网络连接服务。为用户提供接口，可以定义Network、Subnet、Router，配置DHCP、DNS、负载均衡、L3服务，网络支持GRE、VLAN。

Horizon：控制台服务，提供了以Web的形式对所有节点的所有服务的管理，通常把该服务称为DashBoard。OpenStack中各种服务的Web管理门户，用于简化用户对服务的操作，例如：启动实例、分配IP地址、配置访问控制等，

3）扩展管理服务

扩展管理服务包含Cinder，Swift，Trove，Heat，Centimeter五个服务

Cinder：为运行实例提供稳定的数据块存储服务，它的插件驱动架构有利于块设备的创建和管理，如创建卷、删除卷，在实例上挂载和卸载卷，同时提供Cinder在Horizon中的管理面板

Swift：提供管理存储节点的Swift相关，同时提供Swift在Horizon中的管理面板

Trove：提供管理数据库节点的Trove相关，同时提供Trove在Horizon中的管理面板

Heat：提供了基于模板来实现云环境中资源的初始化，依赖关系处理，部署等基本操作，也可以解决自动收缩,负载均衡等高级特性。

Centimeter：提供对物理资源以及虚拟资源的监控，并记录这些数据，对该数据进行分析，在一定条件下触发相应动作。

 控制节点一般来说只需要一个网络端口用于通信/管理各个节点。

 2. 网络节点架构

网络节点仅包含Neutron服务

Neutron：负责管理私有网段与公有网段的通信，以及管理虚拟机网络之间的通信/拓扑，管理虚拟机之上的防火墙等等

网络节点包含三个网络端口

eth0：用于与控制节点进行通信

eth1：用于与除了控制节点之外的计算/存储节点之间的通信

eth2：用于外部的虚拟机与相应网络之间的通信

3. 计算节点架构

计算节点包含Nova，Neutron，Telemeter三个服务

1）基础服务

Nova：提供虚拟机的创建，运行，迁移，快照等各种围绕虚拟机的服务，并提供API与控制节点对接，由控制节点下发任务

Neutron：提供计算节点与网络节点之间的通信服务

2）扩展服务

Telmeter：提供计算节点的监控代理，将虚拟机的情况反馈给控制节点，是Centimeter的代理服务

计算节点包含最少两个网络端口

eth0：与控制节点进行通信，受控制节点统一调配

eth1：与网络节点，存储节点进行通信

4. 存储节点架构

存储节点包含Cinder，Swift等服务

Cinder：块存储服务，提供相应的块存储，简单来说，就是虚拟出一块磁盘，可以挂载到相应的虚拟机之上，不受文件系统等因素影响，对虚拟机来说，这个操作就像是新加了一块硬盘，可以完成对磁盘的任何操作，包括挂载，卸载，格式化，转换文件系统等等操作，大多应用于虚拟机空间不足的情况下的空间扩容等等

Swift：对象存储服务，提供相应的对象存储，简单来说，就是虚拟出一块磁盘空间，可以在这个空间当中存放文件，也仅仅只能存放文件，不能进行格式化，转换文件系统，大多应用于云磁盘/文件

存储节点包含最少两个网络接口

eth0：与控制节点进行通信，接受控制节点任务，受控制节点统一调配

eth1：与计算/网络节点进行通信，完成控制节点下发的各类任务

5. OpenStack组件架构图

Nova - 计算服务

Neutron-网络服务

Swift - 对象存储服务

Cinder-块存储服务

Glance - 镜像服务

Keystone - 认证服务

Horizon - UI服务

Ceilometer-监控服务

Heat-集群服务

Trove-数据库服务