云计算与 openstack

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

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。