一、OpenStack云计算基础

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一、OpenStack云计算基础

2023-09-27 02:53| 来源: 网络整理| 查看: 265

OpenStack云计算基础 1 云计算概述1.1 云计算架构1.2 云计算部署模式1.2.1 公共云1.2.2 私有云1.2.3 混合云 2 Linux虚拟化技术2.1 计算机虚拟化基础2.1.1 虚拟化体系结构2.1.2 Hypervisor2.1.3 全虚拟化和半虚拟化 2.2 OpenStack所支持的虚拟化技术2.2.1 KVM2.2.2 Xen2.2.3 Linux容器2.2.4 Hyper-V2.2.5 VMware ESXi2.2.6 Baremetal与Ironic 2.3 KVM——基于Linux内核的虚拟化解决方案2.3.1 KVM模块2.3.2 QEMU2.3.3 KVM架构2.3.4 KVM虚拟磁盘（镜像）文件格式 2.4 Libvirt套件 3 OpenStack3.1 OpenStack含义3.2 OpenStack的主要项目3.3 OpenStack的主要优势3.4 OpenStack项目的组成3.5 OpenStack架构3.5.1 OpenStack的概念架构3.5.2 OpenStack的逻辑架构3.5.3 OpenStack组件之间的通信关系3.5.4 OpenStack的物理架构（1）OpenSatck的多节点部署（2）节点的组合 3.5.5 OpenStack的物理网络类型

1 云计算概述 1.1 云计算架构

laaS（基础设施即服务）

PaaS（平台即服务）

SaaS（软件即服务）

在这里插入图片描述

1.2 云计算部署模式 1.2.1 公共云面向公众提供的应用和存储等资源，为外部客户提供服务。最大优点是其所应用的程序、服务及相关数据都存放在公共云端，用户无需做相应的投资和建设。安全性存在一定风险，可用性不受用户控制，存在一定的不确定性。 1.2.2 私有云服务不是供公众使用，而是供自己内部人员或分支机构使用。数据安全性、系统可用性、服务质量都可由自己控制。细分为自有私有云和托管私有云。 1.2.3 混合云既面向公共空间又面向私有空间提供服务，可以发挥出所混合的多种云计算模型各自的优势。有助于提供所需的、外部供应的扩展。 2 Linux虚拟化技术 2.1 计算机虚拟化基础 2.1.1 虚拟化体系结构

在这里插入图片描述

2.1.2 Hypervisor

（1）原生型

（2）宿主型

2.1.3 全虚拟化和半虚拟化

（1）全虚拟化

（2）半虚拟化

2.2 OpenStack所支持的虚拟化技术 2.2.1 KVM 2.2.2 Xen 2.2.3 Linux容器

（1）LXC

（2）Docker

2.2.4 Hyper-V 2.2.5 VMware ESXi 2.2.6 Baremetal与Ironic 2.3 KVM——基于Linux内核的虚拟化解决方案 2.3.1 KVM模块

KVM模块作为整个虚拟化环境的核心工作在系统空间，负责CPU和内存的调度。

2.3.2 QEMU

QEMU作为模拟器工作在用户空间，负责虚拟机I/O模拟。

2.3.3 KVM架构

在这里插入图片描述

2.3.4 KVM虚拟磁盘（镜像）文件格式

（1）raw——原始的格式

（2）rcow2——QEMU引入的镜像文件格式

（3）qed——qcow2的一种改型

2.4 Libvirt套件

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3 OpenStack 3.1 OpenStack含义

OpenStack作为一个云操作系统，通过数据中心控制大型的计算、存储、网络资源池，并可以使用Web界面和API进行管理。

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3.2 OpenStack的主要项目仪表板（Dashboard）——Horizon计算（Compute）——Nova网络（Network）——Neutron对象存储（Object Storage）——Swift块存储（Block Storage）——Cinder身份（Identity）——Keystone镜像（Image）——Glance计量（Telemetry）——Ceilometer编排（Orchestration）——Heat数据库（Database ）——Trove数据处理（Data Processing）——Sahara 3.3 OpenStack的主要优势模块松耦合组件配置灵活二次开发容易 3.4 OpenStack项目的组成

每个项目由一系列进程、命令行脚本、数据库和其他脚本组成。

Web前端（Web frontend）工作负载置备（Workload provisioning）应用程序生命周期（Application lifecycle）编排（Orchestration）计算（Compute）网络（Networking）存储（Storage）共享服务（Shared services）监控工具（Monitoring tools）优化与策略工具（Optimization / Policy tools）计费和商业逻辑（Billing / Business logic）多层工具（Multi-region tools）部署和生命周期工具（Deployment/Lifecycle tools）容器基础架构（Container infrastructure）网络功能虚拟化（NFV） 3.5 OpenStack架构 3.5.1 OpenStack的概念架构

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3.5.2 OpenStack的逻辑架构

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3.5.3 OpenStack组件之间的通信关系

（1）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。

（2）基于SQL的通信

用于各个项目内部的通信。

（3）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。

（4）通过Native API实现通信

OpenStack各组件和第三方软硬件之间的通信。 3.5.4 OpenStack的物理架构（1）OpenSatck的多节点部署

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控制节点

控制节点一般来说只需要一个网络端口用于通信和管理各个节点。

支持服务基础服务扩展服务

计算节点

一个计算节点至少需要两个网络端口，一个与控制节点进行通信，受控制节点统一调配；另一个与网络节点和存储节点进行通信。

基础服务扩展服务

存储节点

存储节点最少需要两个网络接口，一个连接管理网络，与控制节点进行通信，接受控制节点任务，受控制节点统一调配；另一个使用专门存储网络（数据网络），与计算节点和网络节点进行通信，完成控制节点下发的各类数据传输任务。

Cinder块存储服务Swift对象存储服务共享文件服务

网络节点

网络节点通常需要3个网络端口，分别用于与控制节点进行通信、与除控制节点之外的计算和存储节点之间的通信、外部的虚拟机与相应网络之间的通信。

提供者网络自服务网络

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（2）节点的组合可以从控制节点中分出一个专门的API节点，API节点去除Neutron服务之外的管理控制服务（如Nova、Glance、KeyStone等）。API节点又可以与网络节点合二为一。数据库服务器和消息队列协议可以部署在控制节点（或API节点）上，也可以运行于网络节点。Glance、KeyStone、Cinder服务可以在API节点运行，也可以在网络节点上运行，还可以在控制节点上运行。可以创建单独的认证节点来运行KeyStone服务；还可以创建单独的镜像节点来运行Glance服务。存储节点可以并到某个计算节点上。nova-compute与Neutron（openswitch、neutron-openvswitch-agent）服务必须在一个节点上运行，否则虚拟机实例无法获得网络分配。 3.5.5 OpenStack的物理网络类型 Internet外部网络管理网络API网络数据网络项目（租户）网络存储访问网络存储后端网络

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