OpenStack架构组成

OpenStack架构组成

OpenStack作为开源、可扩展、富有弹性的云操作系统，其设计规则如下：

• 按照不同的功能和通用性划分不同项目，拆分子系统

按照功能和通用性划分不同服务，将一个整理功能，拆分为各个子服务/子功能，方便管理、排障。并且服务之间相互隔离,只通过API作为统一交互入口相互对接/通讯

• 按照逻辑计划、规范子系统之间的通信

API之间进行交互会有特定/通用的方式对不同组件之间的通讯方式进行规范

各个子功能模块遵循一些规范进行通讯(API、 HTTP)

• 通过分层设计整个系统架构

分层思想的连个维度：

以架构为单位，三层

1、全局组件 2、辅助组件 3、核心组件

以单个核心服务/组件进行分层：

1、API 2、子功能模块 3、其他（rabbitmq）

组件和组件通讯，内部子功能模块都可以通过消息队列/代理（rabbitmq）进行通讯

消息代理：作为组件和组件通讯/交互/数据传输的载体

• 不同的功能子系统间提供统一的API接口

各组件之间通过统一的API接口进行交互/通讯/数据传输/调用

OpenStack概念架构

云平台用户在经过Keystone服务认证授权后，通过Horizon或者Reset API模式创建虚拟机服务，创建过程中包括利用Nova服务创建虚拟机实例，虚拟机实例采用Glance提供镜像服务，然后使用Neutron为新建的虚拟机分配IP地址,并将其纳入虚拟网络中，之后在通过Cinder创建的卷为虚拟机挂载存储块，整个过程都在Ceilometer模块资源的监控下，Cinder产生的卷(Volume)和Glance提供的镜像(Image) 可以通过Swift的对象存储机制进行保存。

以架构维度来看的话：

以架构为单位

1.全局组件：

Keystone：提供认证

Ceilometer：监控、统计费用

Horizon：管理实例功能

2.辅助组件：

提供了一些必要的管理和资源换服务

Sahara、heat：大数据方向，用于数据的编排和处理，精细化的管理

ironic（裸金属、裸机）：提供一个可以使用的操作系统 ，管理基础硬件资源

Trove：管理数据库，存储实例的数据和信息，和各个组件的数据、信息、日志

3、核心组件

为实例（虚拟机）服务

Neutron：网络服务

Glance：镜像服务

Swift：对象存储服务

Cinder：块存储服务

Nova：收集资源，提供给虚拟机，让Nova支持虚拟机的创建

OpenStack逻辑架构

• （全局维度）OpenStack包括若个称为OpenStack服务的独立组件。所有服务均可通过一个公共身份服务进行身份验证。除了那些需要管理权限的命令，每个服务之间均可通过公共API进行交互。（或者http方式。比如OpenStack一键装机中Apache承载API。Apache提供了一个展示web页面的方式，并且表示是以HTTP进行通讯）

安装功能划分不同的服务，并且服务相互独立，只会通过API相互对接。

组件内部的服务都有一个身份。每个核心组件都会有一个对应的用户进行管理

各个服务组件通过API进行对接

• （核心组件维度）每个OpenStack服务又由若干组件组成。包含多个进程。所有服务至少有一一个API进程，用于侦听API请求，对这些请求进行预处理，并将它们传送到该服务的其他组件。除了认证服务，实际工作都是由具体的进程完成的

各服务之间对接方式是API，是HTTP进行通讯，可以有Rabbitmq进行通讯，也可以直接通过网络通讯

restful请求：

外部想请求内部的请求类型。是一种规范。例如：用户和企业之间，用户想要访问企业的页面需要借助网络，而网络之中的通讯，需要有一些标准化的规则

restful就是一种规范
规范请求的方式(格式)，会进行过滤(filter) ，会进行合法性的验证，然后会对请求的结果进行反馈，比如forbi iden

API (预处理)
1、向keystone进行申请认证请求的合法性和权限
2、下发任务，会根据请求的功能需求，将不同的任务交给不同的组件来完成。统一收集结果和需要的资源，整合在一起，相应请求

• 至于一个服务的进程之间通信，则使用AMQP消息代理。服务的状态存储在数据库中

单个服务内部的子功能模块之间的通讯------>AMQP

这幅图展示的内容：

1、首先展示了内部核心组件、辅助组件、全局组件

2、各核心辅助组件之间是怎么对接的

​ 通过API，通讯方式可以为消息代理

3、展示了各组件中，一部分核心的功能模块

​

4、展示OpenStack原生架构(基础)

​ 第三方功能模块：

1、可以服务原生架构的组件可以更完善更合理的运行

2、增加一个功能（原生架构或者不完善的----特定场景）

OpenStack组件通信关系

OpenStack内部根据功能可以划分不同的通讯方式

• 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。

• 基于SQL的通信

  用于各个项目内部的通信。

• 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。

  OpenStack中API是同一个很核心的概念

  restful：是一种交互/通讯的规范

  web：有Apache承载API，Apache提供了一个web展示页面

  API：组件和组件对接的技术（点到点）

  ​ URL—>对接—>URL

  ​ endpoint—>---endpoint（端点）

• 通过Native API实现通信

  OpenStack各组件和第三方软硬件之间的通信。

  OpenStack和外出组件的通讯方式

OpenStack物理架构

物理架构中共有4中类型，按照职能划分：控制节点（把控全局）、网络节点（提供OpenStack内部组件/节点通讯）、计算节点（功能创建）、存储节点（存储服务）

控制节点内用于分发任务，主要管理其他节点。控制节点可以跑实例资源（处理具体任务）

​ 支持的服务包含：MySQL、Rabbitmq

​ 基础服务包含：keystone、Glance、Nova、Neutron（集中化管理网络服务）、Horizon

​ 扩展服务包含（为实例的更好运行提供服务）：Cinder、Swift、Trove、Heat、Ceilometer

​ 网络类型包含：管理网络。可以通过网卡划分职能的方式管理其他节点

网络节点内基础服务包含：Neutron（实现网络服务）

​ 网络接口类型包含：管理网络（接收控制节点任务调度）、数据网络（数据库服务）、外部网络（外部第三方插件）

计算节点内基础服务包含：Nova Hypervisor、网络插件代理（OpenStack中通过插件和代理来实现网络二层、三层的具体功能）

​ 扩展服务包含：Ceilometer Agent

​ 网络接口类型包含：管理网络、数据网络

存储节点内基础服务包含：Cinder、Swift

​ 网络接口类型包含：管理网络、数据网络

网络节点(Network Node)

联网管理
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DHCP代理
元数据代理(Metadata Agent)

自服务网络(Self-service networks )

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三层代理(L3 Agent)
DHCP代理
者网络(Provider networks)：

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