CloudStack(一)簡介及相關理論介紹

簡介

CloudStack(cloudstack.apache.org)是IaaS類型雲計算的一種開源解決方案,同類的解決方案有OpenStack、OpenNebula等,CloudStack是以java語言所研發並具備高可用性、可擴展性、豐富的UI功能、Hypervisor 的多樣性等等..(更多請見http://www.cloudstack-china.org/2013/11/2702.html),它能夠幫助用戶利用本身的硬件提供相似於Amazon EC2那樣的公共雲服務。CloudStack能夠經過組織和協調用戶的虛擬化資源，構建一個和諧的環境。CloudStack具備許多強大的功能，能夠 讓用戶構建一個安全的多租戶雲計算環境。CloudStack 兼容Amazon API 接口.

        CloudStack可讓用戶快速和方便地在現有的架構上創建本身的雲服務。CloudStack能夠幫助用戶更好地協調服務器、存儲、網絡資源，從而構建一個IaaS平臺。

1、咱們爲何要選擇cloudstack

下面的表格是cloudstack、openstack、VMwareCloud之間的簡單對比

	CloudStack	OpenStack	VMwarevCloud
風格	解決方案	框架	企業級產品
專一方向	兼顧傳統企業應用和雲	徹底的雲風格	只基於傳統企業架構
主要客戶列表	企業，互聯網行業，雲服務提供商	雲服務提供商，互聯網	企業
架構	簡單的解決方案 簡單的部署架構	大量鬆耦合的組件進行整合	一個複雜的管理產品的套件 大量的接口,server,databases
擴展性	40,000hosts	依賴於不少小組件的大量擴展	2,000hosts
升級	升級簡單	早期不支持版本升級，複雜	大量產品的複雜升級，花費時間多

總結: 如下是對三種產品簡單的總結,至於使用哪一個產品本身決定吧.嘿嘿

cloudstack簡單的架構部署,輕鬆的管理上萬物理服務器、美觀適用的WEB UI、各版本之間兼容性很好、支持物理機及虛擬機的故障遷移、靈活的網絡架構設計等功能

Openstack複雜的部署方式(雖然有些公司提供了一鍵部署的iso包,那對於管理員的咱們不建議使用一鍵安裝的方式.由於不瞭解各個組建是如何工做的且出了問題很差排查)、各版本直接兼容性很差

VMwareCloud就不用詳解介紹了,它是一個企業級產品且費用昂貴,非通常企業可以使用的起的產品

2、誰在使用cloudstack

cloudstack的安裝包下載量及地區

3、cloudstack發展歷史

事件	版本	時間	備註
梁勝創建公司：VMOps		2008	Sheng Liang, Shannon Williams, Alex Huang, Will Chan,Chiradeep Vittal
改名爲Cloud.com	2.0	2010/05/04	開放大部分源碼，協議採用GPL V3
Tata電信	2.2	2011/03/08	公有云服務提供
CloudStack被Citrix收購		2011/07	GPL v3
Citrix發佈新版本	3.0	2012/02
Citrix將cloudstack捐獻給apache基金會進行孵化	3.0.x	2012/04/16	ASL V2
4.0版本發佈	4.0.0	2012/11/06
Cloudstack成爲apache基金會的頂級項目	4.0.2	2013/03/24
4.2版本發佈	4.2.0	2013/10/01	57個新功能，29個改進功能
4.3版本發佈	4.3.0	2014/03/26	全新的UI界面，支持更多的Hypervisor

4、cloudstack實現的功能

Cloudstack是 IaaS (Infrastructure as a Service）即基礎設施即服務 的開源解決方案,cloudstack支持的功能有如下不等(4.2版本有60個左右的功能)更多詳見(http://www.cloudstack-china.org/2014/04/3232.html)

• 簡單的部署方式

• 彈性的架構設計支持上萬計算節點

• 支持物理機、虛擬機的故障遷移

• 美觀的UI界面

• API的支持

• 支持衆多的Hypervisor

• 等等

5、Cloudstack系統架構

在cloudstack的架構裏面有這樣幾個概念,如圖所示，以下一 一介紹

• Zones(資源區域)

Cloudstack裏面的最大組織單位就是區域,一個區域一般包含一個或多個提供點,

在cloudstack裏面區域能夠理解爲一個idc機房,好比某公司的服務器分別託管在北京、杭州、廣州三地的IDC機房，在cloudstack裏面最好的解決方案就是建立三個不一樣的區域便可

• Pods(提供點)

提供點在cloudstack裏面一般能夠理解爲一個機櫃或者能夠理解爲一個網絡中的一個子網,在一個提供點裏的主機要在同一個子網裏面,一個提供點包含有一個或多個clusters(集羣)

• Clusters(集羣)

集羣是由一個或多個host、一個或多個主存儲組成,在同一個集羣中必需要有相同的Hypervisor、建議有相同配置的硬件、共用一個或多個存儲。在一個集羣中虛擬機實例能夠爲所欲爲的切換到同一集羣內的其它host上

• Host(主機)

主機就是一臺安裝有Hypervisor,併爲cloudstack提供計算資源的一臺服務器

• Primary storage(主存儲) 

主存儲也叫一級存儲,它在cloudstack裏面主要是提供某一個集羣中全部主機上運行的虛擬機實例的磁盤卷的存儲,主存儲在目前只支持NFS、SharedMountPoint 、Clvm這三種類型的存儲

• Secondary storage(輔助存儲) 

輔助存儲在cloudstack裏面主要提供模版、快照、卷的存儲,而管理這些功能的是由一個叫ssvm的系統虛擬機

• SSVM(Secondary Storage VM) 

SSVM在cloudstack裏面主要提供管理一級存儲、二級存儲、模版、快照、卷等功能,在建立並啓用一個區域後SSVM會自行建立,若是手動刪除cloudstack也會自行建立SSVM

• CPVM(Console Proxy VM) 

CPVM主要提供鏈接控制檯代理,在cloudstack的UI界面鏈接某個虛擬機實例的窗口就是CPVM提供的功能,控制檯主要是經過vnc實現.咱們在安裝配置計算節點的時候須要開啓qemu的vnc監聽就是爲CPVM提供的服務

• V-Route(虛擬路由器) 

在基礎網絡模式下虛擬路由器提供的功能有DNS、dhcp服務

在高級網絡模式下虛擬路由器提供的功能有×××、DHCP、DNS、防火牆、負載均衡(HaProxy實現)、SNAT、靜態NAT、端口轉發、安全組、網絡ACL、等功能

虛擬路由器的DHCP功能是爲虛擬機實例提供動態獲取IP的功能,那有的人就會問了,既然是DHCP那做爲服務器的虛擬機實例的IP會不會變呢?答案是no,由於虛擬路由器會將虛擬機實例自動獲取的IP及MAC等信息存如cloudstack的數據庫,這個IP永遠是某個實例的,除非銷燬這個實例以後IP纔會被其餘實例所用

有的人就說了,既然是一個虛擬路由器,它的性能及穩定性確定是頂不住大的併發請求,那這個時候咱們怎麼辦呢,方法有二,1、用物理路由器代替虛擬路由讓cloudstack管理.2、可根據本身的網絡結構讓虛擬機實例的網絡不從V-Route走不就行了嗎.

• Security Group(安全組)

安全組咱們能夠理解爲一個網絡中的出口硬件防火牆,固然事實上並非那麼會事,由於安全組主要是利用計算節點的iptables實現的

• Guest network(來賓網絡)

來賓網絡主要是虛擬機實例的走的網絡,在配置區域的時候會提示輸入來賓網絡的預留IP段,那段IP就是給虛擬機實例所用了,在cloudstack中網絡結構是一個很是好的設計,一樣也是比較難以理解的一塊

• 管理網絡

管理網絡主要是用於cloudstack的管理節點、SSVM、CPVM、V-Route之間的通訊使用

• 存儲網絡

存儲網絡主要是用於cloudstack管理節點、SSVM、計算節點直接的通訊使用

• 公共網絡

公共網絡在高級模式中才有的功能,公共網絡咱們能夠理解爲公網,在cloudstack裏公共網絡主要是在V-Route中配置使用,爲虛擬機實例提供互聯網到虛擬機實例之間的IP 或端口的轉發,固然用不用公共網絡,也要看本身的網絡設計 

6、Cloudstack安裝部署前準備工做

        上面簡單的闡述了CloudStack的特性及一些概念等信息,那麼在瞭解相關觀念以後咱們就要開始着手準備安裝部署了,這裏簡單的介紹下在安裝部署以前咱們要考慮的一些問題點

• 容量規劃

          服務器是否託管在多地的IDC機房(多區域)

          現有的架構中有多少種Hypervisor(多集羣)

          準備讓cloudstack容納多少虛擬機實例(多HOST,多存儲)

          等

• 網絡規劃

           現有的基礎網絡架構可否支持部署cloudstack(IP地址資源,根據計劃容納的虛擬機實例量規劃)

           現有的基礎網絡架構是否支持高級網絡模式(使用基礎模式)

           業務併發請求量是否很大(決定本身的網絡模式是否使用V-Route或是否使用物理網絡設備代替V-Route)

• 存儲規劃

            存儲空間多大(根據每一個虛擬機實例預分配的磁盤空間*虛擬機實例的個數+預留空間)

            存儲的高可用性(硬件存儲、分佈式文件系統、等)

7、CloudStack安裝部署

    下回再說.