http://www.cnblogs.com/pythonxiaohu/p/5861409.html

目錄：

為何選擇云計(jì)算/云計(jì)算之前遇到的問題

什么是云計(jì)算

云服務(wù)模式

云應(yīng)用形式

傳統(tǒng)應(yīng)用與云感知應(yīng)用

openstack及其相關(guān)組件介紹

flat/vlan/gre/vxlan介紹

分布式存儲(chǔ)ceph介紹

openstack mitaka三節(jié)點(diǎn)部署實(shí)戰(zhàn)

?

一：為何選擇云計(jì)算/云計(jì)算之前遇到的問題

????一、有效解決硬件單點(diǎn)故障問題

????單點(diǎn)故障是指某個(gè)硬件的故障造成網(wǎng)站某個(gè)服務(wù)的中斷。要真正解決這個(gè)問題，需要為每個(gè)硬件準(zhǔn)備冗余，這不僅大大增加了硬件購置成本，而且部署與維護(hù)成本也不容小視。

????而云計(jì)算平臺(tái)是基于服務(wù)器集群，從設(shè)計(jì)之初就考慮了單點(diǎn)故障問題，并在建設(shè)時(shí)有效地解決了這個(gè)問題。如果一家云服務(wù)商出現(xiàn)單點(diǎn)故障問題，就如同存在銀行的錢丟了。

????二、按需增/減硬件資源

????自己托管服務(wù)器，增/減硬件一直是頭疼的問題。

????1. 增加服務(wù)器的時(shí)候，購買服務(wù)器需要時(shí)間，而且這個(gè)時(shí)間自己無法控制。而使用云服務(wù)器，隨時(shí)可以增加服務(wù)器——垂手可得。

????2. 減服務(wù)器只能從機(jī)房拉回辦公室，無法再把服務(wù)器退給廠商，購置服務(wù)器的成本就浪費(fèi)了。而使用云服務(wù)器，如果下個(gè)月不用，不續(xù)費(fèi)就行了（針對(duì)阿里云按月購買的情況）——想用就用，想扔就扔。

????3. 不能按需增加滿足基本需求的服務(wù)器配置。假如我們現(xiàn)在需要一臺(tái)低配置的服務(wù)器用Linux跑緩存服務(wù)，如果為之單獨(dú)購買一臺(tái)便宜的低配置的服務(wù)器很不合算，因?yàn)檫@臺(tái)服務(wù)器僅僅一年的電費(fèi)就至少要3000元左右。所以只能盡量減少服務(wù)器數(shù)量，提高單臺(tái)服務(wù)器的配置，在讓一臺(tái)服務(wù)器跑更多東西。而使用云服務(wù)器，需要什么樣的配置就買什么樣的配置，讓各個(gè)服務(wù)器的職責(zé)更單一，互相之間的影響更小——職責(zé)分明，效率更高。

????三、BGP線路解決南北互通問題

????南北互通問題是南方電信與北方聯(lián)通線路之間的互通問題，這個(gè)問題困擾我們多年，之前用過雙線機(jī)房，解決的也不是很好。目前只有BGP線路才能有效解決這個(gè)問題，而擁有真正的BGP線路的機(jī)房不是很多，成本也非常高。而我準(zhǔn)備使用的阿里云用的就是BGP線路，這也是吸引我們的主要地方之一。

????究竟什么是南北互通問題？基于我們的理解簡體描述一下，不對(duì)之處歡迎指出。南北互通問題實(shí)際就是路由問題。假設(shè)我們的服務(wù)器放在上海電信的機(jī)房，上海一位聯(lián)通的用戶訪問我們的服務(wù)器，要先繞到聯(lián)通的北京總出口（假設(shè)總出口在北京），然后再繞回上海。實(shí)際上這位聯(lián)通用戶可以通過上海的線路直接到達(dá)我們的服務(wù)器，不用繞這么遠(yuǎn)，但上海電信的機(jī)房無法告知聯(lián)通的路由器走近路過來，只能按照聯(lián)通路由器設(shè)定好的路由走。本來即使走北京繞一下也沒有大的影響，畢竟是光的速度，但是由于大多數(shù)聯(lián)通的用戶訪問電信網(wǎng)絡(luò)都這么繞著走，聯(lián)通的總出口成為了瓶頸，總出口流量太大時(shí)，聯(lián)通的用戶訪問電信的網(wǎng)絡(luò)速度就會(huì)慢。BGP線路也沒什么神奇之處，只是它能決定走什么路由過來，不繞遠(yuǎn)路，問題自然解決了。它有這樣的特權(quán)，就不僅能解決南北互通的問題，而且能解決其他網(wǎng)絡(luò)的互通問題，比如教育網(wǎng)。因?yàn)橛袡?quán)限決定路由，就可以優(yōu)化路由，哪條路堵，我就換條路。

????四、按需增/減帶寬

????帶寬是主要成本，托管服務(wù)器時(shí)，與ISP服務(wù)商簽一年合同之前就要確定帶寬。用了一段時(shí)間之后，你發(fā)現(xiàn)帶寬買多了，想減一些是不允許的。中途要臨時(shí)增加帶寬一段時(shí)間也是不行的，要買就買一年（這是根據(jù)我們接觸過的ISP服務(wù)商）。所以，一般都會(huì)多買一些帶寬，留一些余量。

????使用云服務(wù)器可以靈活地增減帶寬，不會(huì)浪費(fèi)帶寬，即使買少了也不用擔(dān)心，隨時(shí)可以增加。雖然各個(gè)云服務(wù)商會(huì)有一定的限制，比如在阿里云一次至少要購買1個(gè)月的帶寬，但比自己托管服務(wù)器靈活很多，同樣的帶寬條件，會(huì)節(jié)省不少成本，尤其是帶寬需求在一年中變化比較大的網(wǎng)站。

????五、更有吸引力的費(fèi)用支付方式

????在IDC機(jī)房托管服務(wù)器一般是簽一年合同，一次支付一個(gè)季度的費(fèi)用。

????而使用云服務(wù)，一次可以支付更短時(shí)間的費(fèi)用，比如阿里云可以一次只支付一個(gè)月的費(fèi)用，節(jié)約了流動(dòng)資金。

????從總體上考慮，差不多的成本，卻擁有更多的內(nèi)存、更多的CPU、更多的硬盤空間、更優(yōu)質(zhì)的帶寬線路，更重要的是可以隨時(shí)按需擴(kuò)展計(jì)算資源。

?

二：什么是云計(jì)算（資源和服務(wù)的交互方式）

?

????一、概念分解：???

????????云：云計(jì)算中的云,代表循環(huán)利用的意思(云多了變成雨，落到地面，云減少，水蒸發(fā)到空中，云增加)。

????? ?計(jì)算：云計(jì)算中的計(jì)算,代表計(jì)算資源，涵蓋虛機(jī)、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等。

????? ?云計(jì)算：代表計(jì)算資源向云水循環(huán)一樣，按需分配，循環(huán)利用。

? ? ? ?附：企業(yè)數(shù)據(jù)中心部署在云計(jì)算分布式平臺(tái)上,類似于從原來單臺(tái)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)向電廠集中供電模式,它意味著訪問計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)也可以作為一種商品流通,就像煤氣、水電一樣，取用方便，費(fèi)用低廉，只不過它是通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)?云就是互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻

????二、云計(jì)算分類：

????????狹義：IT基礎(chǔ)設(shè)施的交互和使用模式，通過網(wǎng)絡(luò)以按需，易擴(kuò)展的方式獲取資源

????????廣義：服務(wù)（IT基礎(chǔ)設(shè)施、軟件等）的交互和使用模式，通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲取資源。

????????

三：云服務(wù)模式

?

? ? ?一、IaaS：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)

????????用戶通過網(wǎng)絡(luò)獲取虛機(jī)、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)，然后用戶根據(jù)自己的需求操作獲取的資源。? 典型應(yīng)用：亞馬遜AWS等

?

? ? ?二、PaaS：平臺(tái)即服務(wù)

????????將軟件研發(fā)平臺(tái)作為一種服務(wù)，?如Eclipse/Java編程平臺(tái)，服務(wù)商提供編程接口/運(yùn)行平臺(tái)等。典型應(yīng)用：Google AppEngine、Force.com、微軟Azure等?

?

? ? ?三、SaaS：軟件即服務(wù)??

????????將軟件作為一種服務(wù)通過網(wǎng)絡(luò)提供給用戶，如web的電子郵件、HR系統(tǒng)、訂單管理系統(tǒng)、客戶關(guān)系系統(tǒng)等。用戶無需購買軟件，而是向提供商租用基于web的軟件，來管理企業(yè)經(jīng)營活動(dòng)。典型應(yīng)用：Google Doc、Saleforce.com、Oracle CRM On Demand、Office Live Workspace等

?

四：云應(yīng)用形式

????

????一.私有云

????????將基礎(chǔ)設(shè)施與軟硬件資源構(gòu)建于防火墻內(nèi)，基于iaas構(gòu)建私有云平臺(tái)供企業(yè)內(nèi)部使用，開源組件有：openstack（最為出色），cloudstack等

????二.云存儲(chǔ)

????????云存儲(chǔ)系統(tǒng)是一個(gè)以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理為核心的云計(jì)算系統(tǒng)

????三.云游戲

????????游戲運(yùn)行云平臺(tái)服務(wù)端，云平臺(tái)將游戲畫面解壓縮后傳給用戶，用戶端無需高配置處理器和顯卡，只需要基本的視頻解壓縮能力即可。

????四.云物聯(lián)

????????基于云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。

????五.云安全

????????通過網(wǎng)狀的大量客戶端檢測網(wǎng)絡(luò)中軟件的異常,獲取木馬，惡意程序的最新信息，推送到云平臺(tái)服務(wù)端自動(dòng)分析和處理，再把解決方案發(fā)送給每一個(gè)客戶端。云平臺(tái)使用者越多，越安全。

????六.公有云

????????云平臺(tái)對(duì)外開放，主要以Iaas和Paas為主，較為成熟的是Iaas，如阿里云，騰訊云，青云，ucloud，首都在線等

????七.混合云 ?

????????公有云和私有云的結(jié)合，即對(duì)企業(yè)內(nèi)部又對(duì)企業(yè)外部，例如AWS

????

五：傳統(tǒng)應(yīng)用與云感知應(yīng)用

?

????一、傳統(tǒng)應(yīng)用

????傳統(tǒng)應(yīng)用像養(yǎng)寵物，寵物病了要細(xì)心呵護(hù)

????每個(gè)應(yīng)用都是獨(dú)特的、專門的

????專門的服務(wù)器、硬件和軟件保證可靠性

????資源不夠，增加cpu、內(nèi)存、磁盤

????專門的技術(shù)支持

????二、云感知應(yīng)用

????云感知應(yīng)用像養(yǎng)牛，牛生病了，你需要一頭新的牛

????應(yīng)用跑在一個(gè)或多個(gè)虛擬機(jī)里

????資源不夠，增加新的虛擬機(jī)

????應(yīng)用掛起，重啟或創(chuàng)建新的虛擬機(jī)

?

?

六：openstack與及其相關(guān)組件介紹

?

????一、openstack由來

????????????openstack最早由美國國家航空航天局NASA研發(fā)的Nova和Rackspace研發(fā)的swift組成。后來以apache許可證授權(quán),旨在為公共及私有云平臺(tái)建設(shè)。openstack主要用來為企業(yè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)類似于Amazon EC2和S3的云基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)（Iaas）.每6個(gè)月更新一次，基本與ubuntu同步，命名是以A-Z作為首字母來的。

? ? ?二、openstack項(xiàng)目與組件（服務(wù)名是項(xiàng)目名的別名）

?

????核心項(xiàng)目3個(gè)

????1.控制臺(tái)

????服務(wù)名：Dashboard

????項(xiàng)目名：Horizon

????功能：web方式管理云平臺(tái)，建云主機(jī)，分配網(wǎng)絡(luò)，配安全組，加云盤

????

????2.計(jì)算

????服務(wù)名：計(jì)算

????項(xiàng)目名：Nova

?nbsp;???功能：負(fù)責(zé)響應(yīng)虛擬機(jī)創(chuàng)建請求、調(diào)度、銷毀云主機(jī)

????

????3.網(wǎng)絡(luò)

????服務(wù)名：網(wǎng)絡(luò)

????項(xiàng)目名：Neutron

????功能：實(shí)現(xiàn)SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)），提供一整套API,用戶可以基于該API實(shí)現(xiàn)自己定義專屬網(wǎng)絡(luò)，不同廠商可以基于此API提供自己的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)

????????

?????????存儲(chǔ)項(xiàng)目2個(gè)

?

????1.對(duì)象存儲(chǔ)

????服務(wù)名：對(duì)象存儲(chǔ)

????項(xiàng)目名：Swift

????功能：REST風(fēng)格的接口和扁平的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)。RESTFUL HTTP API來保存和訪問任意非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，ring環(huán)的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)復(fù)制和高度可以擴(kuò)展架構(gòu)，保證數(shù)據(jù)的高度容錯(cuò)和可靠性

????

????2.塊存儲(chǔ)

????服務(wù)名：塊存儲(chǔ)

????項(xiàng)目名：Cinder

????功能：提供持久化塊存儲(chǔ)，即為云主機(jī)提供附加云盤。

?

?

? ? 共享服務(wù)項(xiàng)目3個(gè)

?

????1.認(rèn)證服務(wù)

????服務(wù)名：認(rèn)證服務(wù)

????項(xiàng)目名：Keystone

????功能：為訪問openstack各組件提供認(rèn)證和授權(quán)功能，認(rèn)證通過后，提供一個(gè)服務(wù)列表（存放你有權(quán)訪問的服務(wù)），可以通過該列表訪問各個(gè)組件。

????

????2.鏡像服務(wù)

????服務(wù)名：鏡像服務(wù)

????項(xiàng)目名：Glance

????功能：為云主機(jī)安裝操作系統(tǒng)提供不同的鏡像選擇

?

?

????3.計(jì)費(fèi)服務(wù)

????服務(wù)名：計(jì)費(fèi)服務(wù)

????項(xiàng)目名：Ceilometer

????功能：收集云平臺(tái)資源使用數(shù)據(jù)，用來計(jì)費(fèi)或者性能監(jiān)控

?

????高層服務(wù)項(xiàng)目1個(gè)

?

????1.編排服務(wù)

????服務(wù)名：編排服務(wù)

????項(xiàng)目名：Heat

????功能：自動(dòng)化部署應(yīng)用，自動(dòng)化管理應(yīng)用的整個(gè)生命周期.主要用于Paas?

?

????三、openstack各組件詳解及運(yùn)行流程

?

各組件邏輯關(guān)系圖：

?

openstack新建云主機(jī)流程圖:

?

虛擬機(jī)啟動(dòng)過程如下：

界面或命令行通過RESTful API向keystone獲取認(rèn)證信息。

keystone通過用戶請求認(rèn)證信息，并生成auth-token返回給對(duì)應(yīng)的認(rèn)證請求。

界面或命令行通過RESTful API向nova-api發(fā)送一個(gè)boot instance的請求（攜帶auth-token）。

nova-api接受請求后向keystone發(fā)送認(rèn)證請求，查看token是否為有效用戶和token。

keystone驗(yàn)證token是否有效，如有效則返回有效的認(rèn)證和對(duì)應(yīng)的角色（注：有些操作需要有角色權(quán)限才能操作）。

通過認(rèn)證后nova-api和數(shù)據(jù)庫通訊。

初始化新建虛擬機(jī)的數(shù)據(jù)庫記錄。

nova-api通過rpc.call向nova-scheduler請求是否有創(chuàng)建虛擬機(jī)的資源(Host ID)。

nova-scheduler進(jìn)程偵聽消息隊(duì)列，獲取nova-api的請求。

nova-scheduler通過查詢nova數(shù)據(jù)庫中計(jì)算資源的情況，并通過調(diào)度算法計(jì)算符合虛擬機(jī)創(chuàng)建需要的主機(jī)。

對(duì)于有符合虛擬機(jī)創(chuàng)建的主機(jī)，nova-scheduler更新數(shù)據(jù)庫中虛擬機(jī)對(duì)應(yīng)的物理主機(jī)信息。

nova-scheduler通過rpc.cast向nova-compute發(fā)送對(duì)應(yīng)的創(chuàng)建虛擬機(jī)請求的消息。

nova-compute會(huì)從對(duì)應(yīng)的消息隊(duì)列中獲取創(chuàng)建虛擬機(jī)請求的消息。

nova-compute通過rpc.call向nova-conductor請求獲取虛擬機(jī)消息。（Flavor）

nova-conductor從消息隊(duì)隊(duì)列中拿到nova-compute請求消息。

nova-conductor根據(jù)消息查詢虛擬機(jī)對(duì)應(yīng)的信息。

nova-conductor從數(shù)據(jù)庫中獲得虛擬機(jī)對(duì)應(yīng)信息。

nova-conductor把虛擬機(jī)信息通過消息的方式發(fā)送到消息隊(duì)列中。

nova-compute從對(duì)應(yīng)的消息隊(duì)列中獲取虛擬機(jī)信息消息。

nova-compute通過keystone的RESTfull API拿到認(rèn)證的token，并通過HTTP請求glance-api獲取創(chuàng)建虛擬機(jī)所需要鏡像。

glance-api向keystone認(rèn)證token是否有效，并返回驗(yàn)證結(jié)果。

token驗(yàn)證通過，nova-compute獲得虛擬機(jī)鏡像信息(URL)。

nova-compute通過keystone的RESTfull API拿到認(rèn)證k的token，并通過HTTP請求neutron-server獲取創(chuàng)建虛擬機(jī)所需要的網(wǎng)絡(luò)信息。

neutron-server向keystone認(rèn)證token是否有效，并返回驗(yàn)證結(jié)果。

token驗(yàn)證通過，nova-compute獲得虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息。

nova-compute通過keystone的RESTfull API拿到認(rèn)證的token，并通過HTTP請求cinder-api獲取創(chuàng)建虛擬機(jī)所需要的持久化存儲(chǔ)信息。

cinder-api向keystone認(rèn)證token是否有效，并返回驗(yàn)證結(jié)果。

token驗(yàn)證通過，nova-compute獲得虛擬機(jī)持久化存儲(chǔ)信息。

nova-compute根據(jù)instance的信息調(diào)用配置的虛擬化驅(qū)動(dòng)來創(chuàng)建虛擬機(jī)。

?

下面我們就圍繞上圖流程展開

?

1.keystone

?

User：指使用Openstack service的用戶，可以是人、服務(wù)、系統(tǒng)，但凡使用了Openstack service的對(duì)象都可以稱為User。

Project(Tenant)：可以理解為一個(gè)人、或服務(wù)所擁有的?資源集合?。在一個(gè)Project(Tenant)中可以包含多個(gè)User，每一個(gè)User都會(huì)根據(jù)權(quán)限的劃分來使用Project(Tenant)中的資源。比如通過Nova創(chuàng)建虛擬機(jī)時(shí)要指定到某個(gè)Project中，在Cinder創(chuàng)建卷也要指定到某個(gè)Project中。User訪問Project的資源前，必須要與該P(yáng)roject關(guān)聯(lián)，并且指定User在Project下的Role。

Role：用于劃分權(quán)限。可以通過給User指定Role，使User獲得Role對(duì)應(yīng)的操作權(quán)限。Keystone返回給User的Token包含了Role列表，被訪問的Services會(huì)判斷訪問它的User和User提供的Token中所包含的Role。系統(tǒng)默認(rèn)使用管理Role admin和成員Role _member_ 。

Policy：OpenStack對(duì)User的驗(yàn)證除了OpenStack的身份驗(yàn)證以外，還需要鑒別User對(duì)某個(gè)Service是否有訪問權(quán)限。Policy機(jī)制就是用來控制User對(duì)Tenant中資源(包括Services)的操作權(quán)限。對(duì)于Keystone service來說，Policy就是一個(gè)JSON文件，默認(rèn)是/etc/keystone/policy.json。通過配置這個(gè)文件，Keystone Service實(shí)現(xiàn)了對(duì)User基于Role的權(quán)限管理。

Token：是一個(gè)字符串表示，作為訪問資源的令牌。Token包含了在?指定范圍和有效時(shí)間內(nèi)?可以被訪問的資源。EG. 在Nova中一個(gè)tenant可以是一些虛擬機(jī)，在Swift和Glance中一個(gè)tenant可以是一些鏡像存儲(chǔ)，在Network中一個(gè)tenant可以是一些網(wǎng)絡(luò)資源。Token一般被User持有。

Credentials：用于確認(rèn)用戶身份的憑證

Authentication：確定用戶身份的過程

Service：Openstack service，即Openstack中運(yùn)行的組件服務(wù)。

Endpoint：一個(gè)可以通過網(wǎng)絡(luò)來訪問和定位某個(gè)Openstack service的地址，通常是一個(gè)URL。比如，當(dāng)Nova需要訪問Glance服務(wù)去獲取image 時(shí)，Nova通過訪問Keystone拿到Glance的endpoint，然后通過訪問該endpoint去獲取Glance服務(wù)。我們可以通過Endpoint的region屬性去定義多個(gè)region。Endpoint 該使用對(duì)象分為三類：

• admin url –> 給admin用戶使用，Post：35357

• internal url –> OpenStack內(nèi)部服務(wù)使用來跟別的服務(wù)通信，Port：5000

• public url –> 其它用戶可以訪問的地址，Post：5000

創(chuàng)建完service后創(chuàng)建API EndPoint. 在openstack中，每一個(gè)service都有三種end points. Admin, public, internal。 Admin是用作管理用途的，如它能夠修改user/tenant(project)。 public 是讓客戶調(diào)用的，比如可以部署在外網(wǎng)上讓客戶可以管理自己的云。internal是openstack內(nèi)部調(diào)用的。三種endpoints 在網(wǎng)絡(luò)上開放的權(quán)限一般也不同。Admin通常只能對(duì)內(nèi)網(wǎng)開放，public通常可以對(duì)外網(wǎng)開放internal通常只能對(duì)安裝有openstack對(duì)服務(wù)的機(jī)器開放。

V3新增

?

• Tenant 重命名為 Project

• 添加了 Domain 的概念

• 添加了 Group 的概念

?

?

?

?

?

用戶alice登錄keystone系統(tǒng)（password或者token的方式），獲取一個(gè)臨時(shí)的token和catalog服務(wù)目錄（v3版本登錄時(shí)，如果沒有指定scope，project或者domain，獲取的臨時(shí)token沒有任何權(quán)限，不能查詢project或者catalog）。

alice通過臨時(shí)token獲取自己的所有的project列表。

alice選定一個(gè)project，然后指定project重新登錄，獲取一個(gè)正式的token，同時(shí)獲得服務(wù)列表的endpoint，用戶選定一個(gè)endpoint，在HTTP消息頭中攜帶token，然后發(fā)送請求（如果用戶知道project name或者project id可以直接第3步登錄）。

消息到達(dá)endpoint之后，由服務(wù)端（nova）的keystone中間件（pipeline中的filter：authtoken）向keystone發(fā)送一個(gè)驗(yàn)證token的請求。（token類型：uuid需要在keystone驗(yàn)證token，pki類型的token本身是包含用戶詳細(xì)信息的加密串，可以在服務(wù)端完成驗(yàn)證）

keystone驗(yàn)證token成功之后，將token對(duì)應(yīng)用戶的詳細(xì)信息，例如：role，username，userid等，返回給服務(wù)端（nova）。

服務(wù)端（nova）完成請求，例如：創(chuàng)建虛擬機(jī)。

服務(wù)端返回請求結(jié)果給alice。

?

2.glance

v1

?

v2

?

?

3.nova與cinder

nova主要組成:

????nova-api

????nova-scheduler

????nova-compute

????nova-conductor

cinder主要組成:

????cinder-api

????cinder-scheduler

????cinder-volume

?

cinder各組件功能：

Cinder-api 是 cinder 服務(wù)的 endpoint，提供 rest 接口，負(fù)責(zé)處理 client 請求，并將 RPC 請求發(fā)送至 cinder-scheduler 組件。

Cinder-scheduler 負(fù)責(zé) cinder 請求調(diào)度，其核心部分就是 scheduler_driver, 作為 scheduler manager 的 driver，負(fù)責(zé) cinder-volume 具體的調(diào)度處理，發(fā)送 cinder RPC 請求到選擇的 cinder-volume。

Cinder-volume 負(fù)責(zé)具體的 volume 請求處理，由不同后端存儲(chǔ)提供 volume 存儲(chǔ)空間。目前各大存儲(chǔ)廠商已經(jīng)積極地將存儲(chǔ)產(chǎn)品的 driver 貢獻(xiàn)到 cinder 社區(qū)

?

cinder架構(gòu)圖：

?

?

openstack組件間通信:調(diào)用各組件api提供的rest接口，組件內(nèi)通信:基于rpc(遠(yuǎn)程過程調(diào)用)機(jī)制，而rpc機(jī)制是基于AMQP模型實(shí)現(xiàn)的

從rpc使用的角度出發(fā)，nova，neutron，和cinder的流程是相似的，我們以cinder為例闡述rpc機(jī)制

(參考鏈接：https://www.ibm.com/developerworks/cn/cloud/library/1403_renmm_opestackrpc/)

?

Openstack 組件內(nèi)部的 RPC（Remote Producer Call）機(jī)制的實(shí)現(xiàn)是基于 AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)作為通訊模型，從而滿足組件內(nèi)部的松耦合性。AMQP 是用于異步消息通訊的消息中間件協(xié)議，AMQP 模型有四個(gè)重要的角色:

????Exchange：根據(jù) Routing key 轉(zhuǎn)發(fā)消息到對(duì)應(yīng)的 Message Queue 中

????Routing key：用于 Exchange 判斷哪些消息需要發(fā)送對(duì)應(yīng)的 Message Queue

????Publisher：消息發(fā)送者，將消息發(fā)送的 Exchange 并指明 Routing Key，以便 Message Queue ??????????可以正確的收到消息

????Consumer：消息接受者，從 Message Queue 獲取消息

消息發(fā)布者 Publisher 將 Message 發(fā)送給 Exchange 并且說明 Routing Key。Exchange 負(fù)責(zé)根據(jù) Message 的 Routing Key 進(jìn)行路由，將 Message 正確地轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的 Message Queue。監(jiān)聽在 Message Queue 上的 Consumer 將會(huì)從 Queue 中讀取消息。

Routing Key 是 Exchange 轉(zhuǎn)發(fā)信息的依據(jù)，因此每個(gè)消息都有一個(gè) Routing Key 表明可以接受消息的目的地址，而每個(gè) Message Queue 都可以通過將自己想要接收的 Routing Key 告訴 Exchange 進(jìn)行 binding，這樣 Exchange 就可以將消息正確地轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的 Message Queue。

?

Publisher可以分為4類：

????Direct Publisher發(fā)送點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的消息；

????Topic Publisher采用“發(fā)布——訂閱”模式發(fā)送消息；

????Fanout Publisher發(fā)送廣播消息的發(fā)送；

????Notify Publisher同Topic Publisher，發(fā)送 Notification 相關(guān)的消息。

?

Exchange可以分為3類：

????1.Direct Exchange根據(jù)Routing Key進(jìn)行精確匹配，只有對(duì)應(yīng)的 Message Queue 會(huì)接受到消息；

????2.Topic Exchange根據(jù)Routing Key進(jìn)行模式匹配，只要符合模式匹配的Message Queue都會(huì)收到消息；

????3.Fanout Exchange將消息轉(zhuǎn)發(fā)給所有綁定的Message Queue。

AMQP消息模型

?

RPC 發(fā)送請求

Client 端發(fā)送 RPC 請求由 publisher 發(fā)送消息并聲明消息地址，consumer 接收消息并進(jìn)行消息處理，如果需要消息應(yīng)答則返回處理請求的結(jié)果消息。

?

OpenStack RPC 模塊提供了 rpc.call，rpc.cast, rpc.fanout_cast 三種 RPC 調(diào)用方法，發(fā)送和接收 RPC 請求。

?

1.rpc.call 發(fā)送 RPC 請求并返回請求處理結(jié)果，請求處理流程如圖 5 所示，由 Topic Publisher 發(fā)送消息，Topic Exchange 根據(jù)消息地址進(jìn)行消息轉(zhuǎn)發(fā)至對(duì)應(yīng)的 Message Queue 中，Topic Consumer 監(jiān)聽 Message Queue，發(fā)現(xiàn)需要處理的消息則進(jìn)行消息處理，并由 Direct Publisher 將請求處理結(jié)果消息，請求發(fā)送方創(chuàng)建 Direct Consumer 監(jiān)聽消息的返回結(jié)果

2.rpc.cast 發(fā)送 RPC 請求無返回，請求處理流程如圖 6 所示，與 rpc.call 不同之處在于，不需要請求處理結(jié)果的返回，因此沒有 Direct Publisher 和 Direct Consumer 處理。

3.rpc.fanout_cast 用于發(fā)送 RPC 廣播信息無返回結(jié)果

?

?

4.neutron

?

neutron包含組件：

????neutron-server

????neutron-plugin

????neutron-agent

neutron各組件功能介紹：

?

1.Neutron-server可以理解為一個(gè)專門用來接收Neutron REST API調(diào)用的服務(wù)器，然后負(fù)責(zé)將不同的rest api分發(fā)到不同的neutron-plugin上。

2.Neutron-plugin可以理解為不同網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)的入口，各個(gè)廠商可以開發(fā)自己的plugin。Neutron-plugin接收neutron-server分發(fā)過來的REST API，向neutron database完成一些信息的注冊，然后將具體要執(zhí)行的業(yè)務(wù)操作和參數(shù)通知給自身對(duì)應(yīng)的neutron agent。

3.Neutron-agent可以直觀地理解為neutron-plugin在設(shè)備上的代理，接收相應(yīng)的neutron-plugin通知的業(yè)務(wù)操作和參數(shù)，并轉(zhuǎn)換為具體的設(shè)備級(jí)操作，以指導(dǎo)設(shè)備的動(dòng)作。當(dāng)設(shè)備本地發(fā)生問題時(shí)，neutron-agent會(huì)將情況通知給neutron-plugin。

4.Neutron database，顧名思義就是Neutron的數(shù)據(jù)庫，一些業(yè)務(wù)相關(guān)的參數(shù)都存在這里。

5.Network provider，即為實(shí)際執(zhí)行功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，一般為虛擬交換機(jī)（OVS或者Linux Bridge）。

?

neutron-plugin分為core-plugin和service-plugin兩類。

Core-plugin，Neutron中即為ML2（Modular Layer 2），負(fù)責(zé)管理L2的網(wǎng)絡(luò)連接。ML2中主要包括network、subnet、port三類核心資源，對(duì)三類資源進(jìn)行操作的REST API被neutron-server看作Core API，由Neutron原生支持。其中：

?

Service-plugin，即為除core-plugin以外其它的plugin，包括l3 router、firewall、loadbalancer、VPN、metering等等，主要實(shí)現(xiàn)L3-L7的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這些plugin要操作的資源比較豐富，對(duì)這些資源進(jìn)行操作的REST API被neutron-server看作Extension API，需要廠家自行進(jìn)行擴(kuò)展。

“Neutron對(duì)Quantum的插件機(jī)制進(jìn)行了優(yōu)化，將各個(gè)廠商L2插件中獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)提取出來，作為公共的ML2插件存儲(chǔ)租戶的業(yè)務(wù)需求，使得廠商可以專注于L2設(shè)備驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，而ML2作為總控可以協(xié)調(diào)多廠商L2設(shè)備共同運(yùn)行”。在Quantum中，廠家都是開發(fā)各自的Service-plugin，不能兼容而且開發(fā)重復(fù)度很高，于是在Neutron中就為設(shè)計(jì)了ML2機(jī)制，使得各廠家的L2插件完全變成了可插拔的，方便了L2中network資源擴(kuò)展與使用。

?

（注意，以前廠商開發(fā)的L2 plugin跟ML2都存在于neutron/plugins目錄下，而可插拔的ML2設(shè)備驅(qū)動(dòng)則存在于neutron/plugins/ml2/drivers目錄下）

?

ML2作為L2的總控，其實(shí)現(xiàn)包括Type和Mechanism兩部分，每部分又分為Manager和Driver。Type指的是L2網(wǎng)絡(luò)的類型（如Flat、VLAN、VxLAN等），與廠家實(shí)現(xiàn)無關(guān)。Mechanism則是各個(gè)廠家自己設(shè)備機(jī)制的實(shí)現(xiàn)，如下圖所示。當(dāng)然有ML2，對(duì)應(yīng)的就可以有ML3，不過在Neutron中L3的實(shí)現(xiàn)只負(fù)責(zé)路由的功能，傳統(tǒng)路由器中的其他功能（如Firewalls、LB、VPN）都被獨(dú)立出來實(shí)現(xiàn)了，因此暫時(shí)還沒有看到對(duì)ML3的實(shí)際需求。

一般而言，neutron-server和各neutron-plugin部署在控制節(jié)點(diǎn)或者網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上，而neutron agent則部署在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上和計(jì)算節(jié)點(diǎn)上。我們先來分析控制端neutron-server和neutron-plugin的工作，然后再分析設(shè)備端neutron-agent的工作。

?

neutron新進(jìn)展(dragon ?flow):

https://www.ustack.com/blog/neutron-dragonflow/

?

?

網(wǎng)絡(luò)模式介紹：

?

根據(jù)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)的用戶的權(quán)限，Neutron network 可以分為：

• Provider network：管理員創(chuàng)建的和物理網(wǎng)絡(luò)有直接映射關(guān)系的虛擬網(wǎng)絡(luò)。

• Tenant network：租戶普通用戶創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)，物理網(wǎng)絡(luò)對(duì)創(chuàng)建者透明，其配置由 Neutorn 根據(jù)管理員在系統(tǒng)中的配置決定。

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的類型，Neutron network 可以分為：

• VLAN?network（虛擬局域網(wǎng)）?：基于物理 VLAN 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的虛擬網(wǎng)絡(luò)。共享同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)的多個(gè) VLAN 網(wǎng)絡(luò)是相互隔離的，甚至可以使用重疊的 IP 地址空間。每個(gè)支持 VLAN network 的物理網(wǎng)絡(luò)可以被視為一個(gè)分離的 VLAN trunk，它使用一組獨(dú)占的 VLAN ID。有效的 VLAN ID 范圍是 1 到 4094。

• Flat network：基于不使用 VLAN 的物理網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的虛擬網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)最多只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)。

• local network（本地網(wǎng)絡(luò)）：一個(gè)只允許在本服務(wù)器內(nèi)通信的虛擬網(wǎng)絡(luò)，不知道跨服務(wù)器的通信。主要用于單節(jié)點(diǎn)上測試。

• GRE network （通用路由封裝網(wǎng)絡(luò)）：一個(gè)使用 GRE 封裝網(wǎng)絡(luò)包的虛擬網(wǎng)絡(luò)。GRE 封裝的數(shù)據(jù)包基于 IP 路由表來進(jìn)行路由，因此 GRE network 不和具體的物理網(wǎng)絡(luò)綁定。

• VXLAN network（虛擬可擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)）：基于 VXLAN 實(shí)現(xiàn)的虛擬網(wǎng)絡(luò)。同 GRE network 一樣， VXLAN network 中 IP 包的路由也基于 IP 路由表，也不和具體的物理網(wǎng)絡(luò)綁定。

注：在AWS中，該概念對(duì)應(yīng) VPC 概念。AWS 對(duì) VPC 的數(shù)目有一定的限制，比如每個(gè)賬戶在每個(gè) region 上默認(rèn)最多只能創(chuàng)建 5 個(gè)VPC，通過特別的要求最多可以創(chuàng)建 100 個(gè)。

?

1.vlan

?

?

2.gre與vxlan請參考

http://www.cnblogs.com/sammyliu/p/4622563.html

http://www.cnblogs.com/xingyun/p/4620727.html

?

?

gre網(wǎng)絡(luò)

?

?

gre與vxlan區(qū)別

?

?

關(guān)于gre和vxlan二次封裝數(shù)據(jù)包的MTU問題

?

?VXLAN 模式下虛擬機(jī)中的 mtu 最大值為1450，也就是只能小于1450，大于這個(gè)值會(huì)導(dǎo)致 openvswitch 傳輸分片，進(jìn)而導(dǎo)致虛擬機(jī)中數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)重傳，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降。GRE 模式下虛擬機(jī) mtu 最大為1462。

計(jì)算方法如下：

• vxlan mtu = 1450 = 1500 – 20(ip頭) – 8(udp頭) – 8(vxlan頭) – 14(以太網(wǎng)頭)

• gre mtu = 1462 = 1500 – 20(ip頭) – 4(gre頭) – 14(以太網(wǎng)頭)

可以配置 Neutron DHCP 組件，讓虛擬機(jī)自動(dòng)配置 mtu，

#/etc/neutron/dhcp_agent.ini [DEFAULT] dnsmasq_config_file?=?/etc/neutron/dnsmasq-neutron.conf#/etc/neutron/dnsmasq-neutron.conf dhcp-option-force=26,1450或1462

重啟 DHCP Agent，讓虛擬機(jī)重新獲取 IP，然后使用 ifconfig 查看是否正確配置 mtu。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/tcicy/p/7501936.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的OpenStack从入门到放弃的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。