云计算与OpenStack学习课件

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计算与OpenStackCloudComputing1第五章王风茂2云计算故事----从一个开源的云开发社区说起

OpenStack是一个开源的云计算管理平台，是目前仅次于Linux的开源社区，因为其开源，所以聚集了全球顶尖云计算解决方案厂家和编程高手参与其中。OpenStack在超过80个国家和地区的企业中使用，管理着上千万个处理器核心，已发展成当前云服务市场使用最为广泛的开源平台，形成了一个庞大的云技术开发乐园。其中包括：IBM、AMD、Intel、戴尔、思科、中兴、华为等众多软硬件开发商。

正是由于大量的开发商和开发者的参与，OpenStack发展迅速。国际上已经有很多使用OpenStack搭建的公有云、私有云、混合云，国内华为、华胜天成、高德地图、京东、阿里巴巴、百度等都已积极参与其中。第五章云计算与OpenStack3本章导读OpenStack是使用Python语言编写的云操作系统组件，2010年6月，由美国航空航天局（NASA）和RackSpace公司合作研发完成的。OpenStack由几个主要组件组合起来完成一系列云计算任务，支持几乎所有类型的云环境，项目目标是提供实施简单、可大规模扩展、丰富、标准统一的云计算管理平台，每个服务提供API以进行集成，是一个灵活的、能够整合多个系统，它通过统一的管理接口对云平台中的资源（如存储、虚拟机、网络等）进行管理。使用OpenStack能够搭建包括公有云、私有云、混合云的IaaS云平台，是目前最流行的构建云计算系统的开源平台。第五章云计算与OpenStack4本章学习目标

本章主要介绍开源的OpenStack架构和主要组件的功能，如Keystone、Nova、Cinder、Neutron、Glance和Swift等。

学习目标了解OpenStack的发展及特点熟悉OpenStack各个组件的功能了解OpenStack市场应用第五章云计算与OpenStack©PlatformComputingInc.2003-Proprietary&Confidential555.1OpenStack是什么

OpenStack是一个可以管理整个数据中心里大量资源池的云操作系统，包括计算、存储及网络资源。管理员可以通过管理台管理整个系统，并可以通过web接口为用户划定资源。OpenStack是一个由美国宇航局NASA与Rackspace公司共同开发的云计算平台项目，且通过Apache许可证授权开放源码。它可以帮助服务商和企业实现类似于AmazonEC2和S3的云基础架构服务。

OpenStack覆盖了网络、虚拟化、操作系统、服务器等各个方面。它是一个正在开发中的云计算平台项目，根据成熟及重要程度的不同，被分解成核心项目、孵化项目，以及支持项目和相关项目。©PlatformComputingInc.2003-Proprietary&Confidential665.2OpenStack特点

（1）模块与模块之间松耦合。其它开源云平台系统相比，OpenStack模块的耦合度低，结构清晰，各个模块提供规范的API调用。

（2）配置灵活。各个组件安装灵活，可以集中部署，也可根据不同角色安装在不同的服务器或虚拟机。

（3）OpenStack项目作为一个云平台，提供了三种使用方式：OpenStack的所有组件均采用RESTAPI接口，通过各个OpenStack项目提供的API来使用各个服务的功能，可以根据自己的需求做二次软件开发，功能实现较为简单。

通过Horizon的Web界面使用平台上的功能。

通过命令行，使用各个服务的功能（社区目前的发展目标是使用一个单一的OpenStack命令替代过去的每个项目一个命令的方式，以后会只存在一个OpenStack命令）。©PlatformComputingInc.2003-Proprietary&Confidential775.3OpenStack体系架构

OpenStack的不同版本Folsom版本更为成熟，它包含Nova（计算）、Swift（存储）和Neutron（网络）三大组件，截至2017年2月，最新的第15个发行版本为OpenStackOcata。©PlatformComputingInc.2003-Proprietary&Confidential885.3OpenStack体系架构（1）HorizonHorizon，是OpenStack中各种服务的Web管理门户，提供统一的管理界面，用于简化用户对服务的操作，例如：启动实例、分配IP地址、配置访问控制等。（2）KeystoneKeystone包括OpenStack的认证服务和用户信息管理服务，其中认证服务主要负责用户的登录认证和访问控制，用户信息管理主要是对用户角色、权限、租户等信息管理。（3）Nova

一套控制器，是OpenStack的核心，用于为单个用户或使用群组管理虚拟机实例的整个生命周期，根据用户需求来提供虚拟服务。负责虚拟机创建、开机、关机、挂起、暂停、调整、迁移、重启、销毁等操作，配置CPU、内存等信息规格。（4）Cinder

为运行实例提供稳定的数据块存储服务，它的插件驱动架构有利于块设备的创建和管理，如创建卷、删除卷，在实例上挂载和卸载卷。©PlatformComputingInc.2003-Proprietary&Confidential995.3OpenStack体系架构（5）NeutronNeutron提供不同层次的网络服务，为用户提供接口，可以定义Network、Subnet、Router，配置DHCP、DNS、负载均衡、L3服务，网络支持GRE、VLAN。是OpenStack核心项目之一，它将网络、子网、端口和路由器抽象化之后，启动的虚拟主机就可以连接到这个虚拟网络上。©PlatformComputingInc.2003-Proprietary&Confidential10105.3OpenStack体系架构（6）GlanceGlance是一套虚拟机镜像管理系统。它能够以多种形式存储镜像文件。（7）SwiftSwift是一套用于在大规模可扩展系统中通过内置冗余及容错机制实现对象存储的系统。（8）CeilometerCeilometer提供测量功能，像一个漏斗一样，能把OpenStack内部发生的几乎所有的事件都收集起来，然后为计费和监控以及其它服务提供数据支撑。（9）TroveTrove提供数据库服务（DatabaseService）功能，为用户在OpenStack的环境提供可扩展和可靠的关系和非关系数据库引擎服务。©PlatformComputingInc.2003-Proprietary&Confidential11115.4OpenStack应用

整个OpenStack是由控制节点，计算节点，网络节点，存储节点四大部分组成。其中：

控制节点负责对其余节点的控制，包含虚拟机建立，迁移，网络分配，存储分配等；

计算节点负责虚拟机运行；

网络节点负责对外网络与内网络之间的通信；

存储节点负责对虚拟机的额外存储管理等。

使用OpenStack的多个组件搭建企业私有云，其中Nova提供计算虚拟化服务，是OpenStack的核心，负责管理和创建虚拟机。©PlatformComputingInc.2003-Proprietary&Confidential12125.5OpenStack应用开发案例OpensStack软件是一个云操作系统，用于控制整个数据中心的海量计算，存储和网络资源，借助统一视图或OpensStackAPI进行管理。它是一个可编程的架构，基于计算、网络、存储资源池之上构建了一系列的API，为用户提供了一套开发云操作系统的架构和大量的组件项目。

华为FusionSphere就是基于OpenStack组件开发的面向多行业客户推出的云操作系统产品，具有提供强大的虚拟化功能和资源池管理、丰富的云基础服务组件和工具、开放的API接口等功能。FusionSphere在使用Opentack作为管理资源的核心，同时加入级联架构。©PlatformComputingInc.2003-Proprietary&Confidential13135.5OpenStack应用开发案例

FusionSpherer构成部件及架构如图所示：©PlatformComputingInc.2003-Proprietary&Confidential14145.5OpenStack应用开发案例其中主要功能组件简要介绍如下：（1）FusionComputerFusionComputer是建立虚拟化环境用到的必选功能模块，负责对x86服务器、存储和网络的虚拟化，形成IT弹性资源池。FusionComputer包含模块及模块间如图所示。©PlatformComputingInc.2003-Proprietary&Confidential15155.5OpenStack应用开发案例（2）FusionStorage

华为FusionStorage是一款软件定义分布式块存储软件，可以为FusionSphere、VMware和物理数据库环境提供高扩展、高性能、高可靠的块存储服务，支持x86服务器的本地硬盘，将其组织成一个大规模分布式存储资源池；该系统可以独立购买和使用，对于构建FusionSphere环境，是可选功能模块。（3）FusionNetworkFusionNetwork是华为软件定义网络功能模块，是建立/使用高级网络功能、灵活配置管理网络功能的组件。对于构建FusionSphere环境，其是可选功能模块。©PlatformComputingInc.2003-Proprietary&Confidential16165.5OpenStack应用开发案例FusionSphere主要模块与OpenStack的关系如图所示。OpenStack模块是实现虚拟化环境的统一模型。OpenStack被引入FusionSphere，实现异构虚拟化环境的同一资源抽象，管理和分配。©PlatformComputingInc.2003-Proprietary&Confidential1717本章小结OpenStack是一个开源的云计算管理平台项目聚集了全球顶尖云计算解决方案厂家和编程高手参与其中。OpenStack在超过80个，国家和地区的企业中使用，管理着超过500万个处理器核心。OpenStack已发展成当前云服务市场使用最为广泛的开源平台。其中包括：IBM、AMD、Intel、戴尔、思科、中兴、华为、华胜天成、高德地图、京东、阿里巴巴、百度等众多软硬件开发商。这些大咖的参与和支持，推进了OpenStack社区的壮大和技术与应用的发展，已然成为公有云、私有云及混合云管理的“云操作系统”的标准。

OpenStack以Python编程语言编写，虚拟机器软件支持包括KVM、Xen、VirtualBox、QEMU、LXC、华为等主流厂商产品是IaaS服务)组件，用户可以借助该平台的服务组件，建立和提供公有云、私有云、混合云服务。

项目名称：在华为云上购买弹性虚拟云服务器。学生毕业刚成立一个公司，需要信息化管理日常业务，但不想自己采购建设和管理信息化网络系统，因此，想在华为云服务