openstack介绍及原理

什么是openstack

OpenStack 是一系列开源工具（或开源项目）的组合，主要使用池化虚拟资源来构建和管理私有云及公共云。其中的六个项目主要负责处理核心云计算服务，包括计算、网络、存储、身份和镜像服务。还有另外十多个可选项目，用户可把它们捆绑打包，用来创建独特、可部署的云架构。

云计算模式

一、IaaS：基础设施即服务（个人比较习惯的）：用户通过网络获取虚机、存储、网络，然后用户根据自己的需求操作获取的资源

二、PaaS：平台即服务：将软件研发平台作为一种服务， 如Eclipse/Java编程平台，服务商提供编程接口/运行平台等

三、SaaS：软件即服务 ：将软件作为一种服务通过网络提供给用户，如web的电子邮件、HR系统、订单管理系统、客户关系系统等。用户无需购买软件，而是向提供商租用基于web的软件，来管理企业经营活动

OpenStack 中有哪些项目？

OpenStack 架构由大量开源项目组成。其中包含 6 个稳定可靠的核心服务，用于处理计算、网络、存储、身份和镜像； 同时，还为用户提供了十多种开发成熟度各异的可选服务。OpenStack 的 6 个核心服务主要担纲系统的基础架构，其余项目则负责管理控制面板、编排、裸机部署、信息传递、容器及统筹管理等操作。

1. keystone：Keystone 认证所有 OpenStack 服务并对其进行授权。同时，它也是所有服务的端点目录。
2. glance：Glance 可存储和检索多个位置的虚拟机磁盘镜像。
3. nova：是一个完整的 OpenStack 计算资源管理和访问工具，负责处理规划、创建和删除操作。
4. neutron：Neutron 能够连接其他 OpenStack 服务并连接网络。
5. dashboard：web管理界面
6. Swift： 是一种高度容错的对象存储服务，使用 RESTful API 来存储和检索非结构数据对象。
7. Cinder 通过自助服务 API 访问持久块存储。
8. Ceilometer：计费
9. Heat：编排

openstack基本架构

通过消息队列和数据库，各个组件可以相互调用，互相通信。每个项目都有各自的特性，大而全的架构并非适合每一个用户，如Glance在最早的A、B版本中并没有实际出现应用，Nova可以脱离镜像服务独立运行。当用户的云计算规模大到需要管理多种镜像时，才需要像Glance这样的组件。

OpenStack的逻辑架构

Openstack创建实例的流程

1. 通过登录界面dashboard或命令行CLI通过RESTful API向keystone获取认证信息。
2. keystone通过用户请求认证信息，并生成auth-token返回给对应的认证请求。

3. 然后携带auth-token通过RESTful API向nova-api发送一个boot instance的请求。
   

4. nova-api接受请求后向keystone发送认证请求，查看token是否为有效用户和token。
5. keystone验证token是否有效，将结果返回给nova-api。
   

6. 通过认证后nova-api和数据库通讯，初始化新建虚拟机的数据库记录。
   

7. nova-api调用rabbitmq，向nova-scheduler请求是否有创建虚拟机的资源(node主机)。
8. nova-scheduler进程侦听消息队列，获取nova-api的请求。
   

9. nova-scheduler通过查询nova数据库中计算资源的情况，并通过调度算法计算符合虚拟机创建需要的主机。
10. 对于有符合虚拟机创建的主机，nova-scheduler更新数据库中虚拟机对应的物理主机信息。
    

11. nova-scheduler通过rpc调用向nova-compute发送对应的创建虚拟机请求的消息。
    nova-compute会从对应的消息队列中获取创建虚拟机请求的消息。

12. nova-compute通过rpc调用向nova-conductor请求获取虚拟机消息。（Flavor）
    nova-conductor从消息队队列中拿到nova-compute请求消息。
    

13. nova-conductor根据消息查询虚拟机对应的信息。
    nova-conductor从数据库中获得虚拟机对应信息。

14. nova-conductor把虚拟机信息通过消息的方式发送到消息队列中。
    nova-compute从对应的消息队列中获取虚拟机信息消息。

15. nova-compute请求glance-api获取创建虚拟机所需要镜像。
    

16. glance-api向keystone认证token是否有效，并返回验证结果。
    

17. token验证通过，nova-compute获得虚拟机镜像信息(URL)。
    

18. nova-compute请求neutron-server获取创建虚拟机所需要的网络信息。
19. neutron-server向keystone认证token是否有效，并返回验证结果。
20. token验证通过，nova-compute获得虚拟机网络信息。
    

21. nova-compute请求cinder-api获取创建虚拟机所需要的持久化存储信息。
22. cinder-api向keystone认证token是否有效，并返回验证结果。
23. token验证通过，nova-compute获得虚拟机持久化存储信息。
    

24. nova-compute根据instance的信息调用配置的虚拟化驱动来创建虚拟机。
    

总图

openstack项目搭建：

1、环境布署
2、配置keystone服务
3、配置glance服务
4、配置placement服务
5、配置nova服务控制节点
6、配置nova服务计算节点
7、配置neutron服务控制节点
8、配置neutron服务计算节点
9、创建实例
10、配置dashboard服务