云计算与 openstack

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作者
筋斗云
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文章目录

一、 虚拟化

  • 虚拟化使得在一台物理的服务器上可以跑多台虚拟机,虚拟机共享物理机的 CPU、内存、IO 硬件资源,但逻辑上虚拟机之间是相互隔离的。
  • 理机我们一般称为宿主机(Host),宿主机上面的虚拟机称为客户机(Guest)。
    Host 是通过Hypervisor的程序将自己的硬件资源虚拟化,并提供给 Guest 使用。
  • 据 Hypervisor 的实现方式和所处的位置,虚拟化又分为两种:1型虚拟化和2型虚拟化

二、云计算

2.1 IT系统架构的发展

IT系统架构的发展到目前为止大致可以分为3个阶段:

  • 物理机架构
    这一阶段,应用部署和运行在物理机上。

  • 虚拟化架构
    摩尔定律决定了物理服务器的计算能力越来越强,虚拟化技术的发展大大提高了物理服务器的资源使用率。
    这个阶段,物理机上运行若干虚拟机,应用系统直接部署到虚拟机上。
    虚拟化的好处还体现在减少了需要管理的物理机数量,同时节省了维护成本。

  • 云计算架构
    虚拟化提高了单台物理机的资源使用率,随着虚拟化技术的应用,IT环境中有越来越多的虚拟机,这时新的需求产生了:
    如何对IT环境中的虚拟机进行统一和高效的管理。
    计算(CPU/内存)、存储和网络是 IT 系统的三类资源。
    通过云计算平台,这三类资源变成了三个池子。

2.2 云计算

云计算是一种基于互联网的服务的增加、使用和交付模式,它通常涉及通过互联网来提供动态、易扩展且经常虚拟化的资源。云计算的核心思想是通过网络将计算资源、存储资源、网络资源等以服务的形式提供给用户,使用户能够按需使用这些资源,而无需在本地设备上安装或维护这些资源。

云计算的主要特点包括:

  • 资源虚拟化:云计算将计算、存储等资源虚拟化,使得这些资源可以在云中动态分配和调整。13
  • 服务按需化:用户可以根据自己的需求,随时增加或减少使用云计算服务。
  • 接入泛在化:只要有网络连接,用户就可以从任何地点访问云计算服务。
  • 部署可扩展:云计算服务提供商能够根据用户需求调整资源规模,实现服务的动态扩展。
  • 使用可计费:云计算服务通常按使用量计费,用户只需为实际使用的服务付费。

2.3 云计算的服务类型

  • IaaS(Infrastructure as a Service)提供的服务是虚拟机。

IaaS 负责管理虚机的生命周期,包括创建、修改、备份、启停、销毁等。
使用者从云平台得到的是一个已经安装好镜像(操作系统+其他预装软件)的虚拟机。
使用者需要关心虚机的类型(OS)和配置(CPU、内存、磁盘),并且自己负责部署上层的中间件和应用。
IaaS 的使用者通常是数据中心的系统管理员。
典型的 IaaS 例子有Openstack、 AWS、Rackspace、阿里云等

  • PaaS(Platform as a Service)提供的服务是应用的运行环境和一系列中间件服务(比如数据库、消息队列等)。

使用者只需专注应用的开发,并将自己的应用和数据部署到PaaS环境中。
PaaS负责保证这些服务的可用性和性能。
PaaS的使用者通常是应用的开发人员。
典型的 PaaS 有 Google App Engine、IBM BlueMix 等

  • SaaS(Software as a Service)提供的是应用服务。

使用者只需要登录并使用应用,无需关心应用使用什么技术实现,也不需要关系应用部署在哪里。
SaaS的使用者通常是应用的最终用户。
典型的 SaaS 有 Google Gmail、Salesforce 等

三、Openstack

TECS 是中兴通讯基于OpenStack开源标准接口研发的一款云平台管理系统。
OpenStack就是一种IaaS层的云操作系统。
OpenStack 是一个开源的云计算管理平台,也是用Python语言编写的云操作系统组件。用于大规模部署虚拟私有服务器和其他云服务。它包含多个互相集成的组件,每个组件提供不同的功能来处理云资源。

OpenStack 项目始于2010年,由NASA和Rackspace合作启动,
OpenStack 是一个开源的云计算管理平台,用Python语言编写的,openstack是一个灵活的、能够整合多个系统,构建公有云、私有云、混合云的IaaS云平台的组件集合。

3.1 OpenStack核心组件

在这里插入图片描述
OpenStack 为虚拟机提供并管理三大类资源:计算、网络和存储。
中间菱形是虚拟机,围绕VM的那些长方形代表OpenStack不同的模块(OpenStack叫服务,后面都用服务这术语)。

Openstack核心组件:
Openstack核心组件:

  • 1、Nova(计算compute):管理 VM 的生命周期,是 OpenStack 中最核心的服务。
  • 2、Neutron(网络Network):为OpenStack提供网络连接服务,负责创建和管理L2、L3 网络,为 VM 提供虚拟网络和物理网络连接。
  • 3、Glance(镜像Image):管理 VM 的启动镜像,Nova 创建 VM 时将使用 Glance 提供的镜像。
  • 4、Cinder(快存储Block Storage):为VM提供块存储服务。Cinder 提供的每一个 Volume 在 VM 看来就是一块虚拟硬盘,一般用作数据盘。
  • 5、Swift(对象存储Object Storage):提供对象存储服务。VM 可以通过 RESTful API 存放对象数据。作为可选的方案,Glance 可以将镜像存放在 Swift 中;Cinder 也可以将 Volume 备份到 Swift 中。
  • 6、Keystone(身份认证 Identity):为 OpenStack 的各种服务提供认证和权限管理服务。简单的说,OpenStack 上的每一个操作都必须通过 Keystone 的审核。
  • 7、Ceilometer(测量 Metering):提供 OpenStack监控和计量服务,为报警、统计或计费提供数据。
  • 8、Horizon(UI界面 Dashboard):为 OpenStack 用户提供一个Web的自服务 Portal。

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