OpenStack功能簡介

爲什要用雲？

一.簡單的說就是對資源更加合理的分配，使用，好比硬件的數量，帶寬等等這些，由於你不能機器買來不須要了再賣掉（固然也能夠），帶寬跟機房籤合同得來一年的，中間不夠了也不能加，超了也不退錢

二.還有就是能夠有一個能夠統一管理的操做平臺，能夠快速的對基礎設施進行建設配置等等，方便了許多

 

雲計算是個什麼鬼？

資源能夠循環利用的一個過程（PS：沒有虛擬化就沒有云，所以這二者沒什麼可比性）

 

現有云模式（複製大神的）：

1、IaaS：基礎設施即服務（我的比較習慣的）：用戶經過網絡獲取虛機、存儲、網絡，而後用戶根據本身的需求操做獲取的資源

2、PaaS：平臺即服務：將軟件研發平臺做爲一種服務， 如Eclipse/Java編程平臺，服務商提供編程接口/運行平臺等

3、SaaS：軟件即服務  ：將軟件做爲一種服務經過網絡提供給用戶，如web的電子郵件、HR系統、訂單管理系統、客戶關係系統等。用戶無需購買軟件，而是向提供商租用基於web的軟件，來管理企業經營活動

 

openstack的核心組件介紹

（openstack就很少說， redhat推進的，不少雲都是基於其開發的，6個月一更新，如今是M版）

重要的：

一.Horizon（控制檯），又名Dashboard

就是web展現界面操做平臺，方便用戶交互的

二.Nova（計算）

負責建立，調度，銷燬雲主機

三.Neutron（網絡）

負責實現SDN

四.Swift（對象存儲）

目錄結構存儲數據

五.Cinder（塊存儲）

提供持久化塊存儲，即爲雲主機提供附加雲盤

六.Glance（鏡像）

提供鏡像服務，裝機使用

七.Keystone（認證）

爲訪問openstack各組件提供認證和受權功能，認證經過後，提供一個服務列表（存放你有權訪問的服務），能夠經過該列表訪問各個組件

不重要的：

八.Ceilometer（計費），很明顯自用的根本不須要這功能，並且所謂的監控其實根本也算不上什麼監控

監控性能，計費

九.Heat（編排），這個過高大上了，就目前階段正常企業還搞不定

自動化部署應用，自動化管理應用的整個生命週期.主要用於Paas （原本覺得青雲如今的資源編排就是啊，用了之後看來還不是，只是方便了點）

 

好，直接開大，先來個總體的流程（圖中有錯誤）

從這個圖咱們能夠明白每個組件爲建立一臺vm都提供了什麼，其實就是上面各組件的功能的一個整合圖，這裏須要注意的就是每一步都須要去keystone去進行驗證,下圖有詳細的流程（每一步完成後去驗證的過程省略了）

1. 登陸界面或命令行經過RESTful API向keystone獲取認證信息。

2. keystone經過用戶請求認證信息，並生成auth-token返回給對應的認證請求。

3. 界面或命令行經過RESTful API向nova-api發送一個boot instance的請求（攜帶auth-token）。

4. nova-api接受請求後向keystone發送認證請求，查看token是否爲有效用戶和token。

5. keystone驗證token是否有效，若有效則返回有效的認證和對應的角色（注：有些操做須要有角色權限才能操做）。

6. 經過認證後nova-api和數據庫通信。

7. 初始化新建虛擬機的數據庫記錄。

8. nova-api經過rpc.call向nova-scheduler請求是否有建立虛擬機的資源(Host ID)。

9. nova-scheduler進程偵聽消息隊列，獲取nova-api的請求。

10. nova-scheduler經過查詢nova數據庫中計算資源的狀況，並經過調度算法計算符合虛擬機建立須要的主機。

11. 對於有符合虛擬機建立的主機，nova-scheduler更新數據庫中虛擬機對應的物理主機信息。

12. nova-scheduler經過rpc.cast向nova-compute發送對應的建立虛擬機請求的消息。

13. nova-compute會從對應的消息隊列中獲取建立虛擬機請求的消息。

14. nova-compute經過rpc.call向nova-conductor請求獲取虛擬機消息。（Flavor）

15. nova-conductor從消息隊隊列中拿到nova-compute請求消息。

16. nova-conductor根據消息查詢虛擬機對應的信息。

17. nova-conductor從數據庫中得到虛擬機對應信息。

18. nova-conductor把虛擬機信息經過消息的方式發送到消息隊列中。

19. nova-compute從對應的消息隊列中獲取虛擬機信息消息。

20. nova-compute經過keystone的RESTfull API拿到認證的token，並經過HTTP請求glance-api獲取建立虛擬機所須要鏡像。

21. glance-api向keystone認證token是否有效，並返回驗證結果。

22. token驗證經過，nova-compute得到虛擬機鏡像信息(URL)。

23. nova-compute經過keystone的RESTfull API拿到認證k的token，並經過HTTP請求neutron-server獲取建立虛擬機所須要的網絡信息。

24. neutron-server向keystone認證token是否有效，並返回驗證結果。

25. token驗證經過，nova-compute得到虛擬機網絡信息。

26. nova-compute經過keystone的RESTfull API拿到認證的token，並經過HTTP請求cinder-api獲取建立虛擬機所須要的持久化存儲信息。

27. cinder-api向keystone認證token是否有效，並返回驗證結果。

28. token驗證經過，nova-compute得到虛擬機持久化存儲信息。

29. nova-compute根據instance的信息調用配置的虛擬化驅動來建立虛擬機。

這裏面能夠看出組件之間的通信都是經過restapi實現的

各個組件的細節

1.keystone

User：指使用Openstack service的用戶，能夠是人、服務、系統，但凡使用了Openstack service的對象均可以稱爲User。

Project(Tenant)：能夠理解爲一我的、或服務所擁有的 資源集合 。在一個Project(Tenant)中能夠包含多個User，每個User都會根據權限的劃分來使用Project(Tenant)中的資源。好比經過Nova建立虛擬機時要指定到某個Project中，在Cinder建立卷也要指定到某個Project中。User訪問Project的資源前，必需要與該Project關聯，而且指定User在Project下的Role。

Role：用於劃分權限。能夠經過給User指定Role，使User得到Role對應的操做權限。Keystone返回給User的Token包含了Role列表，被訪問的Services會判斷訪問它的User和User提供的Token中所包含的Role。系統默認使用管理Role admin和成員Role _member_ 。

Policy：OpenStack對User的驗證除了OpenStack的身份驗證之外，還須要鑑別User對某個Service是否有訪問權限。Policy機制就是用來控制User對Tenant中資源(包括Services)的操做權限。對於Keystone service來講，Policy就是一個JSON文件，默認是/etc/keystone/policy.json。經過配置這個文件，Keystone Service實現了對User基於Role的權限管理。

Token：是一個字符串表示，做爲訪問資源的令牌。Token包含了在 指定範圍和有效時間內 能夠被訪問的資源。EG. 在Nova中一個tenant能夠是一些虛擬機，在Swift和Glance中一個tenant能夠是一些鏡像存儲，在Network中一個tenant能夠是一些網絡資源。Token通常被User持有。

Credentials：用於確認用戶身份的憑證

Authentication：肯定用戶身份的過程

Service：Openstack service，即Openstack中運行的組件服務。

Endpoint：一個能夠經過網絡來訪問和定位某個Openstack service的地址，一般是一個URL。好比，當Nova須要訪問Glance服務去獲取image 時，Nova經過訪問Keystone拿到Glance的endpoint，而後經過訪問該endpoint去獲取Glance服務。咱們能夠經過Endpoint的region屬性去定義多個region。Endpoint 該使用對象分爲三類：

• admin url –> 給admin用戶使用，Post：35357

• internal url –> OpenStack內部服務使用來跟別的服務通訊，Port：5000

• public url –> 其它用戶能夠訪問的地址，Post：5000

建立完service後建立API EndPoint. 在openstack中，每個service都有三種end points. Admin, public, internal。 Admin是用做管理用途的，如它可以修改user/tenant(project)。 public 是讓客戶調用的，好比能夠部署在外網上讓客戶能夠管理本身的雲。internal是openstack內部調用的。三種endpoints 在網絡上開放的權限通常也不一樣。Admin一般只能對內網開放，public一般能夠對外網開放internal一般只能對安裝有openstack對服務的機器開放。

一個實例：

1. 用戶alice登陸keystone系統（password或者token的方式），獲取一個臨時的token和catalog服務目錄（v3版本登陸時，若是沒有指定scope，project或者domain，獲取的臨時token沒有任何權限，不能查詢project或者catalog）。

2. alice經過臨時token獲取本身的全部的project列表。

3. alice選定一個project，而後指定project從新登陸，獲取一個正式的token，同時得到服務列表的endpoint，用戶選定一個endpoint，在HTTP消息頭中攜帶token，而後發送請求（若是用戶知道project name或者project id能夠直接第3步登陸）。

4. 消息到達endpoint以後，由服務端（nova）的keystone中間件（pipeline中的filter：authtoken）向keystone發送一個驗證token的請求。（token類型：uuid須要在keystone驗證token，pki類型的token自己是包含用戶詳細信息的加密串，能夠在服務端完成驗證）

5. keystone驗證token成功以後，將token對應用戶的詳細信息，例如：role，username，userid等，返回給服務端（nova）。

6. 服務端（nova）完成請求，例如：建立虛擬機。

7. 服務端返回請求結果給alice

2.glance

3.nova與cinder

nova主要組成:

    nova-api

    nova-scheduler

    nova-compute

    nova-conductor

cinder主要組成:

    cinder-api

    cinder-scheduler

    cinder-volume

 

cinder各組件功能：

Cinder-api 是 cinder 服務的 endpoint，提供 rest 接口，負責處理 client 請求，並將 RPC 請求發送至 cinder-scheduler 組件。

Cinder-scheduler 負責 cinder 請求調度，其核心部分就是 scheduler_driver, 做爲 scheduler manager 的 driver，負責 cinder-volume 具體的調度處理，發送 cinder RPC 請求到選擇的 cinder-volume。

Cinder-volume 負責具體的 volume 請求處理，由不一樣後端存儲提供 volume 存儲空間。

4.neutron

 

neutron包含組件：

    neutron-server

    neutron-plugin

    neutron-agent

neutron各組件功能介紹：

 

1.Neutron-server能夠理解爲一個專門用來接收Neutron REST API調用的服務器，而後負責將不一樣的rest api分發到不一樣的neutron-plugin上。

2.Neutron-plugin能夠理解爲不一樣網絡功能實現的入口，各個廠商能夠開發本身的plugin。Neutron-plugin接收neutron-server分發過來的REST API，向neutron database完成一些信息的註冊，而後將具體要執行的業務操做和參數通知給自身對應的neutron agent。

3.Neutron-agent能夠直觀地理解爲neutron-plugin在設備上的代理，接收相應的neutron-plugin通知的業務操做和參數，並轉換爲具體的設備級操做，以指導設備的動做。當設備本地發生問題時，neutron-agent會將狀況通知給neutron-plugin。

4.Neutron database，顧名思義就是Neutron的數據庫，一些業務相關的參數都存在這裏。

5.Network provider，即爲實際執行功能的網絡設備，通常爲虛擬交換機（OVS或者Linux Bridge）