IaaS是云计算系统中最复杂、最难实现的部分。尽管当下有许多云计算系统，但是能够让程序员操作并能够通过源码实践的，也就只有开源云计算软件。开源云计算软件中，OpenStack的出现并不早，但是却通过优美的代码、灵活的模块和不断完善得到了开源社区的青睐。OpenStack是一个IaaS层的软件，其目标在于提供可靠的云部署方案及良好的可扩展性，从而实现类似于Amazon的云基础架构服务IaaS。
OpenStack采用A-Z开头的不同的单词来表示各种不同的版本。2010年发布了OpenStack第一版本Austin。从Austin版本开始，经历了Bexar、Cactus、Diablo、Essex、Folsom，然后是Grizzly。
OpenStack各个组件及功能
OpenStack包含3个重量级组件：Nova、Quantum和Swift。在三大组件中，Nova负责Compute模块，Quantum负责虚拟网络，而Swift主要负责云存储。
虚拟机管理系统Nova
- Web UI 主要是呈现给管理员使用
- Nova 主要负责用户、权限管理；数据库交互；最主要的还是虚拟机资源管理
- Hypervisor 虚拟机管理软件，比如Qemu、KVM/Libvirt、XEN等开源软件
- 操作系统：采用Linux发行版
Nova是OpenStack三大部件之一，云计算最核心的部件。OpenStack底层的虚拟机可以支持KVM、XEN、VirtualBox、Qemu、LXC和vmware等，KVM的支持是最完善的。
磁盘存储系统Glance与Swift
安装虚拟机时，每次虚拟机从ISO安装都是一个繁琐的过程。在互联网应用中，往往需要大规模地创建新的虚拟机。如果每台虚拟机都从ISO进行安装，无疑会浪费许多时间。尽管PXE网络自动化安装，也是不错的选择，但是依然会把时间浪费在操作系统的安装上（只是节省人力时间）。并且PXE网络安装还面临的问题是虚拟机所处的网络环境可能是比较复杂的。
有一个简单的虚拟机安装方式：复制Image（指虚拟机的磁盘）。当安装号一台虚拟机之后，关闭这台虚拟机，保留Image。当需要创建一台新的虚拟机时，直接复制Image作为新建虚拟机的Image就可以了。采用这种方式，用户在使用云计算系统的时候，可以定制Image，然后上传到云系统中，就可以创建自己定制的虚拟机系统。虚拟机Image的传输常常需要占用大量的网络带宽。如果所有的Image的传输都通过Nova模块来进行，那么Nova接口的压力会变得相当大。所以，应该考虑把Image的管理独立出来，成为一个独立的Image管理系统，在OpenStack中命名为Clance。无论时用户Image的传输以及管理，或者Nova内部对Image的请求，都转向Glance。虚拟机Image的管理，则由Glance这个接口全权代理。
Swift是object storage及云存储的开源实现。在只需要云存储的环境中（比如只提供存储服务，各种云盘、网盘等）也可以单独使用。
虚拟网络管理Quantum
