下图描述了最常见的Openstack集成服务和各服务之间如何交互的逻辑架构。
一. 计算架构
当设计和构建计算结点时，需要考虑处理器，内存、网络、和存储资源等信息。它也是openstack的核心部分。
1. 计算服务器体系加构描述
当设计计算资源沲时，考虑处理器数据，内存数据，网络的需求，每个hypervisor请求的存储。
（1）CPU的选择
- CPU是否支持虚拟化
- 在必要时使用NUMA技术，和使用CPU PINNG绑定某个应用。
- 使用超线程技术加快CPU的处理
（2）hypervisor选择
Openstack compute(nova) 针对不同的等级，支持很多的hypervisors,包括如下：
- KVM
- LXC
- QEMU
- VMware ESX/ESXI
- XEN
- Hyper-V
- Docker
（3）服务器硬件选择
服务器的密集度，比如服务器是几U的，占用多少空间。
资源能力：CPU多少核心，多少内存，多少存储等。
扩展能力：服务器最多能扩展到多少资源（为以后着想）
（4）Openstack允许在compute nodes上过量使用CPU和内存，这是牺牲实例的性能来换取实例的数量。compute服务认使用下列比例：
- CPU allocation ration: 16:1
- RAM allocation ration: 1.5:1
上面的比例意味着：一个物理核心默认可以分配 16个虚拟核心，比如，物理节点有12核心，那么调度器会看到192可用的虚拟核心。常规的定义4个核心，也就是说可以提供48个实例在一个物理节点上。 内存和CPU的分法类似。
所以在特定的使用案例中，必须选择适合自己的CPU和内存分配比例。
（5）实例的存储考量
针对实例的磁盘运行什么存储上面，这也是需要考虑的。提供临时的存储基本有三种方法：
- 不在计算节点上的存储---共享文件系统
有以下优势：
- 假如一个计算节点坏掉，实例比较好恢复。
- 运行在专用的存储系统上，可能操作、维护更简单。
- 可以和其它存储共享等。
有以下劣势：
- 针对在相同存储的实例，其它实例大量使用IO，可能会对本实例有影响。
- 共享存储中间使用比如网络连接，可能会造成性能延迟。
- 扩容时可能会影响网络的架构。
- 在计算节点上的存储----共享文件系统
有以下优势：
- 当需要使用附加的存储时，可以很方便的扩展外部存储。
有以下劣势：
- 对比非共享的存储，运行分布式文件系统可能导致部分数据丢失。
- 由于在多个主机上，实例还原可能有点小复杂。
- 使用网络（也可能是FC光纤）会造成性能延迟。
- 丢失计算节点会降低所有主机的存储有效性。
- 在计算节点上的存储------非共享文件系统
有以下优势：
- 高I/O的使用，不会影响其它计算结点。
- 由于是本地直接使用存储，相对于使用共享存储而言性能会有所增加。
- 别的计算节点坏，不会影响它。
有以下劣势：
- 假如计算节点挂的在，那么在它上同跑的实例就挂了。
- 从A节点往B节点迁移实例相对来说较为复杂和困难的。
- 扩容不太好。
在选择存储时，可以从以下几个方面考虑
- 工作量是什么，就是运行什么应用的意思？
- 应用是否有IOPS的需求（指的特定）？
- 它们是读、写还是随机访问的比较多？
- 针对以后的扩容，预测的会有哪些方面扩容？
- 什么存储是当前企业使用的？它们是否和现在的能集成？
- 如何管理这些存储？
文件系统的选择：
假如想要使用共享存储的在线迁移的话，那么需要配置分布式文件系统：支持如下：
- NFS（default for Linux）
- Ceph
- GlusterFS
- MooseFS
- Lustre
(6) 网络连接
在生产环境中，推荐以下网络配置：
Install or OOB network: 部署软件到Openstack computer nodes使用，建议使用至少1GB的网络。
Internal or Management network: 在Openstack控制节点和计算节点之间通信使用，也可以作计算节点和iscsi 存储节点的iscsi协议之间的通信。建议使用1GB的网卡，且不要和其它网络之间进行路由。 且该接口建议使用HA冗余。
Tenant network: 该网络用于租户的各个实例之间进行通信的，建议至少1GB的网卡且做冗余 。
Storage network: 该网络用于Ceph前端或其它共享存储通信，该网络建议和其它网络之间进行隔离，建议使用10GB的网卡，且做冗余。
外部或者公共网络（可选）：用于和Internel进行通信。
（7）计算节点服务器日志
建议将日志导入到ELK中。拓扑如下：
二. 存储架构
首先明白短暂存储和持久存储的区别：
- 短暂存储---假如部署openstack compute service (nova),默认的用户没有访问任何的持久存储，磁盘分配给VMs是短暂的，意味上假如虚拟机终止的话数据也会丢失。
- 持久存储---不关虚拟机是否是运行状态，那么数据是永久有效的。
1. 对象存储
在openstack中对象存储是通过object storage service (swift)来实现的，用户通过REST API访问二进制对象，假如用户需要归档或者管理大的数据集的话，那么应该提供对象的存储服务。会带来以下好处：
- Openstack可以存储虚拟机的镜是在对象存储系统中，当然也可以存储在文件系统中。
- 可以和Openstack Identity 和 Openstack Dashboard进行集成一起工作。
- 通过异步最终一致性复制可以分布在多个数据中心。
2. 块存储
在openstack中执行块存储的是通过Block Storage service(cinder)来完成的，因为这些卷是持久的，它们可以从A实例分离，然后挂载到别的实例中去。
块存储支持多个形式的设备，比如还支持NFS，GlusterFS等。
3. 基于文件的存储
也支持NFS，CIFS，GlusterFS或HDFS协议。
存储类型的区别：
| Ephemeral storage | Block storage | Object storage | Shared File System storage | |
| Application | Run operating system and scratch space | Add additonal persistent storage to a virtual machine | Store data, including VM images | Add additional persistent storage to a virtual machine |
| Access through … | A file system | A block device that can be partitioned, formatted, and mounted (such as , /dev/vdc) | The REST API | A Shared File Systems service share (either manila managed or an external one regisdtered in manila) that can be partitioned, formatted and mounted(such as /dev/vdc) |
| Accessible from… | Within a VM | Within a VM | Anywhere | Within a VM |
| Managed by… | Openstack Compute(nova) | OpenStack Block Storage(cinder) | Openstack Object Storage(swift) | OpenStack Shared File System Storage(manila) |
| Persists until | VM is terminated | Deleted by user | Deleted by user | Deleted by user |
| Sizing determined by … | Administrator configuration of size settings, know as flavors | User specification in initial request | Amount of available physical storage |
|
| Encryption configuration | Parameter in nova.conf | Admin establishing encryped volume type, then user selecting encrypted volume | Not yet available | Shared File Systems service does not apply any additional encryption above what the share’s back-end storage provides |
| Example of typical usage… | 10GB first disk, 30 GB second disk | 1TB disk | 10s of TBs of dataset storage | Depends completely on the size of back-end storage specified when a share was being created. in case of thin provisioning it can be partial space reservat |