在計算設(shè)備（包括PC、智能手機、平板電腦等）、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)非常普及的今天，從技術(shù)熱點上看，云計算無疑是其中最熱門的概念之一。公共云計算服務(wù)的主要優(yōu)勢是，給用戶提供按需付費的彈性的計算能力，以及簡化軟硬件計算環(huán)境的搭建，讓用戶更專注于自身的計算任何或應(yīng)用程序的開發(fā)。而私有云計算服務(wù)的主要優(yōu)勢是，讓一個公司或組織的計算資源得到充分整合，從而實現(xiàn)按需分配計算資源而提升現(xiàn)有硬件資源的利用率，而且更加方便管理、減低資源管理成本。
云計算的強烈需求，一方面推動了包括VMware、KVM、Xen等虛擬化技術(shù)的迅速發(fā)展，另一方面也促進云計算管理平臺的產(chǎn)生和發(fā)展。在眾多的開源云計算平臺中，OpenStack、CloudStack、CloudFoundry、OpenNebula、Eucalyptus等無疑是其中的佼佼者，本節(jié)將簡單介紹其中的OpenStack云計算平臺。
OpenStack是一個開源的基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)（IaaS）云計算平臺，可以為共有云和私有云服務(wù)提供云計算基礎(chǔ)架構(gòu)平臺。OpenStack使用的開發(fā)語言是Python，采用Apache許可證發(fā)布該項目源代碼。OpenStack支持多種不同的Hypervisor（如QEMU/KVM、Xen、VMware、Hyper-V、LXC等），通過調(diào)用各個的底層Hypervisor的API來實現(xiàn)對客戶機的創(chuàng)建和關(guān)閉等操作，使用libvirtAPI來管理QEMU/KVM和LXC、使用XenAPI來管理XenServer/XCP、使用VMwareAPI來管理VMware，等等。OpenStack開源項目是在2010年由Rackspace公司和美國國家航空航天局（NASA）發(fā)起的云計算項目。OpenStack項目在這兩年發(fā)展得非常的快，目前，有超過150家公司和成千上萬的個人開發(fā)者已經(jīng)宣布加入到該項目的開發(fā)。在支持OpenStack開發(fā)的一些大公司中，包括了AT&T、Canonical、IBM、HP、Redhat、Suse、Intel、Cisco、WMware、Yahoo!、新浪、華為等一批在IT業(yè)界非常知名的公司。
OpenStack的使命是為大規(guī)模的共有云和小規(guī)模的私有云都提供一個易于擴展的、彈性云計算服務(wù)，從而讓云計算的實現(xiàn)更加簡單和云計算架構(gòu)具有更好的擴展性。也可以說，OpenStack是一個云計算操作系統(tǒng)，它給用于提供僅僅通過一個使用Web交互接口的控制面板（Dashboard）來管理一個或多個數(shù)據(jù)中心的所有計算資源池、存儲資源池、網(wǎng)絡(luò)資源池等硬件資源。OpenStack的作用是整合各種底層硬件硬件資源，為系統(tǒng)管理員提供Web界面的控制面板以方便資源管理，為開發(fā)者的應(yīng)用程序提供統(tǒng)一管理接口，為終端用戶提供無縫的透明的云計算服務(wù)。OpenStack在云計算軟硬件架構(gòu)的主要作用域一個操作系統(tǒng)類似，如-21所示（該圖來源于OpenStack的官方網(wǎng)站）。
-21 OpenStack在云計算架構(gòu)中的位置
OpenStack項目從2010年10月開始，大約每半年正式發(fā)布一個版本，本書寫作時，OpenStack的最新版本是在2012年9月27日發(fā)布的代號為“Folsom”的版本，下一個版本計劃在2013年4月發(fā)布。在目前最新的OpenStack（代碼“Folsom”）中，主要包含了7個核心組件：計算、對象存儲、塊存儲、鏡像、網(wǎng)絡(luò)、身份認證、控制面板。在OpenStack中，這7個核心組件的邏輯架構(gòu)，如-22所示（來源于OpenStack官方網(wǎng)站上的管理員手冊[5]）。
-22 OpenStack中7個核心組件的邏輯架構(gòu)
1）計算（Compute，代號為“Nova”）
根據(jù)需求提供虛擬的服務(wù)器。Rackspace和HP公司提供商業(yè)云計算服務(wù)正是建立在Nova之上，在MercadoLibre和NASA（Nova項目的起源地）內(nèi)部也是使用的Nova。
2）對象存儲（Object Storage，代號為“Swift”）
提供的對象存儲服務(wù)，允許對文件進行存儲或者檢索（但不是通過掛載文件服務(wù)器上目錄的方式來實現(xiàn)）。目前已經(jīng)有好幾家公司開始提供基于Swift的商業(yè)存儲服務(wù)，這些公司包括KT公司、Rackspace公司（Swift項目的發(fā)源地）和Internap公司，而且，有很多大公司內(nèi)部也使用Swift來存儲數(shù)據(jù)。
3）塊存儲（Block Storage，代號為“Cinder”）
為虛擬化的客戶機提供持久化的塊存儲服務(wù)。該組件項目的很多代碼最初是來自于Nova之中（就是the nova-volumeservice）。不過請注意，這是塊存儲（或者volumes），而不是類似于*S或者CIFS文件系統(tǒng)，Cinder在最新的“Folsom”版本OpenStack中才加入的一個全新的項目。
4）鏡像（Image，代號為“Glance”）
提供了一個虛擬磁盤鏡像的目錄和存儲倉庫，可以提供對虛擬機鏡像的存儲和檢索。這些磁盤鏡像常常廣泛應(yīng)用于OpenStackCompute組件之中。雖然這種服務(wù)在技術(shù)上是屬于可選的，但任何規(guī)模的云都可能對該服務(wù)有需求。
5）網(wǎng)絡(luò)（Network，代號為“Quantum”）
在接口設(shè)備之間提供“網(wǎng)絡(luò)連接即服務(wù)”的服務(wù)，而這些接口設(shè)備主要是由OpenStack的*服務(wù)（如Nova）進行管理的。該服務(wù)允許用戶創(chuàng)建自己的網(wǎng)絡(luò)，然后添加網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備。Quantum提供了一個可插拔的體系架構(gòu)，使其能夠支持很多流行的網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商和新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。Quantum是在OpenStack的Folsom版本中才加入的新項目。
6）身份認證（Identity，代號為“Keystone”）
為OpenStack上的所有服務(wù)提供身份驗證和授權(quán)。它還提供了在特定OpenStack云服務(wù)上運行的服務(wù)的一個目錄。
7）控制面板（Dashboard，代號為“Horizon”）
為OpenStack的所有服務(wù)提供一個模塊化的基于Web的用戶界面。使用這個Web圖形界面，可以完成云計算平臺上的大多數(shù)的操作，如啟動客戶機、分配IP地址、設(shè)置訪問控制權(quán)限等。
除了上面介紹的7個核心組件，OpenStack計劃在2013年4月發(fā)布代號為“Grizzly”的版本中，加入下面的兩個組件。其中，一個是代號為“Ceilometer”的項目，用于對用戶實際使用資源的進行比較細粒度的度量，可以為計費系統(tǒng)提供非常詳細的資源監(jiān)控數(shù)據(jù)（包括CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)、磁盤等）。另一個是代號為“Heat”的項目，使用Amazon的AWS云格式（CouldFormation）模板來編排和描述OpenStack中的各種資源（包括客戶機、動態(tài)IP、存儲卷等），它提供了一套OpenStack故有的RESTful的API，和一套與AWSCloudFormation兼容的查詢API。
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