OpenStack是一個開源的云計算管理平臺項目，由幾個主要的組件組合起來完成具體工作。OpenStack支持幾乎所有類型的云環(huán)境，項目目標是提供實施簡單、可大規(guī)模擴展、豐富、標準統(tǒng)一的云計算管理平臺。OpenStack通過各種互補的服務(wù)提供了基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)的解決方案，每個服務(wù)提供API以進行集成。

OpenStack是什么？

 

OpenStack是一個旨在為公共及私有云的建設(shè)與管理提供軟件的開源項目。它的社區(qū)擁有超過130家企業(yè)及1350位開發(fā)者，這些機構(gòu)與個人都將OpenStack作為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)資源的通用前端。OpenStack項目的首要任務(wù)是簡化云的部署過程并為其帶來良好的可擴展性。本文希望通過提供必要的指導(dǎo)信息，幫助大家利用OpenStack前端來設(shè)置及管理自己的公共云或私有云。

OpenStack云計算平臺，幫助服務(wù)商和企業(yè)內(nèi)部實現(xiàn)類似于 Amazon EC2 和 S3 的云基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)(Infrastructure as a Service, IaaS)。OpenStack 包含兩個主要模塊：Nova 和 Swift，前者是 NASA 開發(fā)的虛擬服務(wù)器部署和業(yè)務(wù)計算模塊;后者是 Rackspace開發(fā)的分布式云存儲模塊，兩者可以一起用，也可以分開單獨用。OpenStack除了有 Rackspace 和 NASA 的大力支持外，還有包括 Dell、Citrix、 Cisco、 Canonical等重量級公司的貢獻和支持，發(fā)展速度非?？?，有取代另一個業(yè)界開源云平臺 Eucalyptus 的態(tài)勢。

OpenStack是一個由NASA(美國國家航空航天局)和Rackspace合作研發(fā)并發(fā)起的，以Apache許可證授權(quán)的自由軟件和開放源代碼項目。

OpenStack有什么用？

 

OpenStack是IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))組件，讓任何人都可以自行建立和提供云端運算服務(wù)。

此外，OpenStack也用作建立防火墻內(nèi)的“私有云”(Private Cloud)，提供機構(gòu)或企業(yè)內(nèi)各部門共享資源。

OpenStack覆蓋了網(wǎng)絡(luò)、虛擬化、操作系統(tǒng)、服務(wù)器等各個方面。它是一個正在開發(fā)中的云計算平臺項目，根據(jù)成熟及重要程度的不同，被分解成核心項目、孵化項目，以及支持項目和相關(guān)項目。每個項目都有自己的委員會和項目技術(shù)主管，而且每個項目都不是一成不變的，孵化項目可以根據(jù)發(fā)展的成熟度和重要性，轉(zhuǎn)變?yōu)楹诵捻椖?。截止到Icehouse版本，下面列出了10個核心項目(即OpenStack服務(wù))。

計算(Compute)：Nova。一套控制器，用于為單個用戶或使用群組管理虛擬機實例的整個生命周期，根據(jù)用戶需求來提供虛擬服務(wù)。負責(zé)虛擬機創(chuàng)建、開機、關(guān)機、掛起、暫停、調(diào)整、遷移、重啟、銷毀等操作，配置CPU、內(nèi)存等信息規(guī)格。自Austin版本集成到項目中。

對象存儲(Object Storage)：Swift。一套用于在大規(guī)?？蓴U展系統(tǒng)中通過內(nèi)置冗余及高容錯機制實現(xiàn)對象存儲的系統(tǒng)，允許進行存儲或者檢索文件?？蔀镚lance提供鏡像存儲，為Cinder提供卷備份服務(wù)。自Austin版本集成到項目中

鏡像服務(wù)(Image Service)：Glance。一套虛擬機鏡像查找及檢索系統(tǒng)，支持多種虛擬機鏡像格式(AKI、AMI、ARI、ISO、QCOW2、Raw、VDI、VHD、VMDK)，有創(chuàng)建上傳鏡像、刪除鏡像、編輯鏡像基本信息的功能。自Bexar版本集成到項目中。

身份服務(wù)(Identity Service)：Keystone。為OpenStack其他服務(wù)提供身份驗證、服務(wù)規(guī)則和服務(wù)令牌的功能，管理Domains、Projects、Users、Groups、Roles。自Essex版本集成到項目中。

網(wǎng)絡(luò)&地址管理(Network)：Neutron。提供云計算的網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，為OpenStack其他服務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)。為用戶提供接口，可以定義Network、Subnet、Router，配置DHCP、DNS、負載均衡、L3服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)支持GRE、VLAN。插件架構(gòu)支持許多主流的網(wǎng)絡(luò)廠家和技術(shù)，如OpenvSwitch。自Folsom版本集成到項目中。

塊存儲 (Block Storage)：Cinder。為運行實例提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)塊存儲服務(wù)，它的插件驅(qū)動架構(gòu)有利于塊設(shè)備的創(chuàng)建和管理，如創(chuàng)建卷、刪除卷，在實例上掛載和卸載卷。自Folsom版本集成到項目中。

UI 界面 (Dashboard)：Horizon。OpenStack中各種服務(wù)的Web管理門戶，用于簡化用戶對服務(wù)的操作，例如：啟動實例、分配IP地址、配置訪問控制等。自Essex版本集成到項目中。

測量 (Metering)：Ceilometer。像一個漏斗一樣，能把OpenStack內(nèi)部發(fā)生的幾乎所有的事件都收集起來，然后為計費和監(jiān)控以及其它服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐。自Havana版本集成到項目中。

部署編排 (Orchestration)：Heat[2]。提供了一種通過模板定義的協(xié)同部署方式，實現(xiàn)云基礎(chǔ)設(shè)施軟件運行環(huán)境(計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源)的自動化部署。自Havana版本集成到項目中。

數(shù)據(jù)庫服務(wù)(Database Service)：Trove。為用戶在OpenStack的環(huán)境提供可擴展和可靠的關(guān)系和非關(guān)系數(shù)據(jù)庫引擎服務(wù)。自Icehouse版本集成到項目中。

創(chuàng)建虛擬機(VM)需要各種服務(wù)的交互和配合工作。下圖展示了OpenStack典型環(huán)境架構(gòu)，各個服務(wù)之間的交互和職能。

OpenStack典型環(huán)境架構(gòu)

OpenStack因Open而開放，因組件而靈活，因包容而博大。有計算、網(wǎng)絡(luò)、對象存儲、塊存儲、身份、鏡像服務(wù)、門戶、測量、部署編排、數(shù)據(jù)庫服務(wù)等等組件，有的組件可以根據(jù)需要選擇安裝，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)也很靈活、多樣。實現(xiàn)了支持接入多種主流虛擬機軟件：KVM、LXC、QEMU、Hyper-V、VMware、XenServer，也可以自行開發(fā)插件接入其他的虛擬化軟件。

OpenStack Compute (Nova)是一套控制器，用于為單個用戶或使用群組啟動虛擬機實例。它同樣能夠用于為包含著多個實例的特定項目設(shè)置網(wǎng)絡(luò)。OpenStack Compute在公共云處理方面堪與Amazon EC2相提并論;而在私有云方面也毫不遜色于VMware的產(chǎn)品。在公共云中，這套管理機制將提供預(yù)制的鏡像或是為用戶創(chuàng)建的鏡像提供存儲機制，這樣用戶就能夠?qū)㈢R像以虛擬機的形式啟動。

OpenStack 對象存儲(Swift)是一套用于在大規(guī)?？蓴U展系統(tǒng)中通過內(nèi)置冗余及容錯機制實現(xiàn)對象存儲的系統(tǒng)。這些對象能夠通過一個REST API或是像Cyberduck這樣可以對接對象存儲API的客戶端加以恢復(fù)。

OpenStack鏡像服務(wù) (Glance)是一套虛擬機鏡像查找及檢索系統(tǒng)。它能夠以三種形式加以配置：利用OpenStack對象存儲機制來存儲鏡像;利用Amazon的簡單存儲解決方案(簡稱S3)直接存儲信息;或者將S3存儲與對象存儲結(jié)合起來，作為S3訪問的連接器。OpenStack鏡像服務(wù)支持多種虛擬機鏡像格式，包括VMware(VMDK)、Amazon鏡像(AKI、ARI、AMI)以及VirtualBox所支持的各種磁盤格式。鏡像元數(shù)據(jù)的容器格式包括Amazon的AKI、ARI以及AMI信息，標準OVF格式以及二進制大型數(shù)據(jù)。

OpenStack的開發(fā)周期是每年固定發(fā)布兩個新版本，并且每一個新版軟件發(fā)布時，開發(fā)者與項目技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者已經(jīng)在規(guī)劃下一個版本的細節(jié)。這些開發(fā)者來自全球70多個組織，超過1600人。他們采用高級的工具與開發(fā)方式，進行代碼查看、持續(xù)的集成、測試與開發(fā)架構(gòu)，讓版本在快速成長的同時也能確保穩(wěn)定性。

構(gòu)建私有云

第一步是設(shè)置正確的硬件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。盡管OpenStack允許在一個單一的平面網(wǎng)絡(luò)上部署一切，從安全的角度來看并不安全。取決于你所使用的管理程序以及虛擬網(wǎng)絡(luò)接口，它會允許guest虛擬機嗅探管理流量。建議至少使用兩個網(wǎng)絡(luò)：一個用來管理流量，一個用來進行虛擬機之間的對話。這意味著所有的云計算結(jié)點中你需要兩個網(wǎng)卡(一個運行實例)和網(wǎng)絡(luò)管理者。這些應(yīng)該運行在不同的IP范圍中。計算結(jié)點和實例的網(wǎng)絡(luò)也需要支持VLAN標記，因為這是在“項目”之間隔絕流量所使用的機制。一個項目等價于你的亞馬遜EC2賬戶，除了你不能按照你所希望的數(shù)目創(chuàng)建和分配之外。每一個項目都有自己的管理員和用戶，在既定項目中的所有實例可以彼此通信。通過指派每一個項目自己的VLAN以及內(nèi)部和外部的IP地址池來執(zhí)行。

一旦硬件和網(wǎng)絡(luò)設(shè)置好，下一步就是確定在哪里部署所有的OpenStack組件。標準部署應(yīng)有一個控制器和一系列計算結(jié)點?？刂破鬟\行消息服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫和其他的組件來編排云，同時計算結(jié)點運行實例。但是你也可以分解控制器為地理的部分，從而改善性能，像把MySQL放在不同的物理盒中。對于安全而言，最關(guān)鍵的是確保每一部分都安裝在安全的主機上，你只需要將其附加在網(wǎng)絡(luò)上，讓云運轉(zhuǎn)即可。

只有兩部分需要暴露給外面的世界(即使那只是你的企業(yè)網(wǎng)絡(luò))：API服務(wù)器/Web 控制臺(如果開啟)和網(wǎng)絡(luò)管理者。這些服務(wù)器需要過硬，你甚至可以使用第三方網(wǎng)絡(luò)接口來隔離后端管理用戶連接產(chǎn)生的流量。

如果你遵循默認安裝說明書，可能這些部分并不如他們應(yīng)該的那樣安全。下面是一些具體的改變：

* MySQL服務(wù)器使用指定的用戶賬戶，不是根MySQL管理賬戶。這個賬戶和密碼將會暴露在每一個云結(jié)點上，即使使用基于證書的認證，因此所有結(jié)點需要訪問這個數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

* MySQL配置文件中，限制訪問服務(wù)器，OpenStack用戶賬戶為唯一授權(quán)IP地址。

* 移除任何不需要的OS組件并確保你所設(shè)置的服務(wù)器只支持通過SSH的基于密鑰的登陸。

* 默認MySQL和RabbitMQ(消息服務(wù)器)流量不加密。如果你隔離了管理網(wǎng)絡(luò)和堅固的主機，這就不應(yīng)該是一個很糟糕的風(fēng)險。如果你的云網(wǎng)絡(luò)易于嗅探(例如，它和其他服務(wù)器共享網(wǎng)絡(luò))，你需要加密流量。你可以使用OpenSSL來進行MySQL 和RabbitMQ處理。(我個人還沒進行測試，因此配置可能有點難。)

下一步，記住如果支持Web管理控制臺，默認不適用SSL。

OpenStack發(fā)展趨勢

 

Rackspace以O(shè)penStack為基礎(chǔ)的私有云業(yè)務(wù)每年營收7億美元，增長率超過了20%。

OpenStack雖然有些方面還不太成熟，然而它有全球大量的組織支持，大量的開發(fā)人員參與，發(fā)展迅速。國際上已經(jīng)有很多使用OpenStack搭建的公有云、私有云、混合云，例如：RackspaceCloud、惠普云、MercadoLibre的IT基礎(chǔ)設(shè)施云、AT&T的CloudArchitec、戴爾的OpenStack解決方案等等。而在國內(nèi)OpenStack的熱度也在逐漸升溫，華勝天成、高德地圖、京東、阿里巴巴、百度、中興、華為等都對OpenStack產(chǎn)生了濃厚的興趣并參與其中。自2010年創(chuàng)立以來，已發(fā)布10個版本。其中Icehouse版本有120個組織、1202名代碼貢獻者參與，而最新的是Juno版本。OpenStack很可能在未來的基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)資源管理方面占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)位置，成為公有云、私有云及混合云管理的“云操作系統(tǒng)”標準

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