OpenStack 运维 - 从零开始学习

╰+攻爆jí腚メ 2023-01-22 10:47 15阅读 0赞

### OpenStack 运维 - 从零开始学习 ###

*  一、OpenStack简介
 *  二、OpenStack服务
 *  三、OpenStack优势
 *   *  ① 控制性
     *  ② 兼容性
     *  ③ 可扩展性
     *  ④ 灵活性
     *  ⑤ 行业标准
     *  ⑥ 实践检验
 *  四、OpenStack架构解析
 *   *  ① 四大节点
     *   *  控制节点
         *   *  基础管理服务
         *  计算节点
     *  ② OpenStack组件通信关系

# 一、OpenStack简介 #

NASA(美国国家航空航天局)和 Rackspace(是一家全球领先的托管服务器及云计算提供商)共同发起  
以 Apache 许可证（Apache 软件基金会发布的一个自由软件许可证）授权的自由软件和开放源代码项目，不只是一个软件，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  
为公有云及私有云的建设与管理提供可扩展的弹性的云计算服务（开源项目）  
覆盖了网络、虚拟化、操作系统、服务器等各个方面

# 二、OpenStack服务 #

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>服务</th> 
   <th>项目名称</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Compute(计算服务)</td> 
   <td>Nova</td> 
   <td>①负责实例生命周期的管理，计算资源的单位②对 Hypervisor 进行屏蔽，支持多种虚拟化技术（红帽默认为 KVM），且支持横向扩展</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Network(网络服务)</td> 
   <td>Neutron</td> 
   <td>①负责虚拟网络的管理，为实例创建网络的拓扑结构②是面向租户的网络管理，可以自己定义自己的网络，各个租户之间互不影响</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Identity(身份认证服务)</td> 
   <td>Keystone</td> 
   <td>①类似于 LDAP 服务，对用户、租户和角色、服务进行认证与授权②且支持多认证机制</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Dashboard(控制面板服务)</td> 
   <td>Horizon</td> 
   <td>①提供一个 Web 管理界面②与 OpenStack 底层服务进行交互</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Image Service(镜像服务)</td> 
   <td>Glance</td> 
   <td>①提供虚拟机镜像模板的注册与管理，将做好的操作系统拷贝为镜像模板，在创建虚拟机时可直接使用，②可支持多格式的镜像</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Block Storage(块存储服务)</td> 
   <td>Cinder</td> 
   <td>①负责为运行实例提供持久的块存储设备，可进行方便的扩展，按需付费②支持多种后端存储</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Object Storage(对象存储服务)</td> 
   <td>Swift</td> 
   <td>①为 OpenStack 提供基于云的弹性存储②支持集群无单点故障</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Telemetry(计量服务)</td> 
   <td>Ceilometer</td> 
   <td>①用于度量、监控和控制数据资源的集中来源②为 OpenStack 用户提供记账途径</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 三、OpenStack优势 #

## ① 控制性 ##

是一个完全开源的平台，开源的平台意味着不会被某个特定的厂商绑定和限制

提供 API 接口，模块化的设计能把遗留的和第三方的技术进行集成，从而来满足自身业务需要

## ② 兼容性 ##

OpenStack 兼容其他公有云，方便用户（企业）很容易的将数据和应用迁移  
在云计算社区，有一个流行的概念，即数据是有重量的，一旦将数据存在某个云计算提供商那里，它就变得繁重而难以迁移，作为企业最重要的资源，如果在迁移的过程中不能保护好数据安全，很有可能会给企业带来灭顶之灾，相信没有公司愿意承担这个风险

## ③ 可扩展性 ##

目前，主流的 Linux 系统，基本都支持 OpenStack  
OpenStack 在大规模部署公有云时，在可扩展性上有优势，而且也可用于私有云，一些企业特性也在逐步完善中  
模块化设计，可以通过横向扩展来增加节点、添加资源

## ④ 灵活性 ##

灵活性是 OpenStack 最大的优点之一，用户可以根据自己的需要建立基础设施，也可以轻松地为自己的集群增加规模  
在极为宽松自由的 Apache 许可下发布，这意味着任何第三方都可以重新发布这些代码，在其基础上开发私有软件并按照新的许可发布，给众多的云计算企业，留下了的更大的发展空间

## ⑤ 行业标准 ##

来自全球十多个国家的60多家领军企业，包括 Cisco、Dell、Intel 以及微软都参与到了 OpenStack 的项目中，并且在全球使用 OpenStack 技术的云平台在不断的上线  
云计算领军企业的加入，会无形透露出一个信息，就是OpenStack未来可能会成为一个行业标准，而且OpenStack项目研发的初衷就是制定一套开源软件标准

## ⑥ 实践检验 ##

实践是检验真理的唯一标准，OpenStack 的云操作系统，已被全球正在运营的大型公有云和私有云技术所验证过  
OpenStack 在中国的发展趋势也是非常之好，包括物联网用户、国内高校以及部分大小企业，都开始利用 OpenStack 建立云计算环境，整合企业架构以及治理公司内部的IT基础架构

# 四、OpenStack架构解析 #

## ① 四大节点 ##

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

### 控制节点 ###

定位：运维人员通过控制节点从而控制整个openstack架构  
控制节点包括支持服务，基础服务，扩展服务和网络接口服务，外部的裸金属服务提供物理资源支撑

**支持服务**：包括数据库支持和通信支持，为整个节点提供数据存储服务和服务之间消息队列的通信服务。  
**基础服务**：为虚拟机提供基础的镜像、网络、计算资源；keystone负责整个架构的认证和授权，运维人员通过horizon可视化的界面进行管理。  
**扩展服务**：主要针对虚拟机的数据管理，heat进行数据的编排和管理。计量服务在此获取虚拟机的数据源，进行资源监控和计量，并记录。  
**网络接口**：专门管理节点的网络服务，用于联系控制其他节点。

#### 基础管理服务 ####

**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  
**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  
**Neutron**：网络管理服务，提供了对网络节点的网络拓扑管理，同时提供了Neutron在Horizon的管理面板  
**Horizon**：控制台服务，提供了以web的形式，对所有节点的所有服务管理，通常把该为DashBoard  
扩展管理服务  
**Cinder**：提供管理块存储节点服务，同时提供Cinder在Horizon中的管理面板  
**Swift**：提供管理对象存储节点服务，同时提供Swift在Horizon中的管理面板  
**Trove**：提供管理数据库的节点服务，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，并且记录这些数据，对该数据进行分析，在一定的条件下，触发相应的动作

### 计算节点 ###

计算节点包括Nova、Neutron、Telemeter三个服务  
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，并且提供API与控制节点对接，有控制节点下发任务  
**Neotron**：提供计算节点与网络节点之间的通信服务  
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

## ② OpenStack组件通信关系 ##

**基于AMQP协议的通信**  
用于每个项目内部各个组件之间的通信

**基于SQL的通信**  
用于各个项目内部的数据库通信

**基于HTTP协议进行通信**  
通过各项目的API建立的通信关系，API都是RESTful Web API

**通过Native API实现通信**  
OpenStack各组件和第三方软硬件之间的通信