OpenStack正成為開(kāi)源IaaS云計(jì)算平臺(tái)的佼佼者，無(wú)論是私有云、公有云或者混合云都可以看到他的身影，并且也開(kāi)始支撐關(guān)鍵生產(chǎn)應(yīng)用。從OpenStack第六次用戶(hù)調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，從2013年11月到2015年9月，短短兩年的時(shí)間，將生產(chǎn)應(yīng)用部署在OpenStack上的用戶(hù)比例就從32%增加到60%。超過(guò)50%的用戶(hù)開(kāi)始將生產(chǎn)應(yīng)用部署在OpenStack上，隨之4到7層的應(yīng)用服務(wù)就成為必備的組件。4到7層的應(yīng)用服務(wù)可以提供進(jìn)一步的安全、擴(kuò)展和優(yōu)化服務(wù)來(lái)確保關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用的安全、高速和高可用。作為應(yīng)用交付領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，F5當(dāng)仁不讓，在業(yè)界率先將應(yīng)用交付服務(wù)導(dǎo)入到OpenStack平臺(tái)，為用戶(hù)的云端業(yè)務(wù)保駕護(hù)航。

圖1. Openstack的六次用戶(hù)調(diào)查（n=351）

1.????OpenStack簡(jiǎn)介

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OpenStack是一種云計(jì)算的開(kāi)源軟件框架，興起于NASA和RackSpace的一個(gè)聯(lián)合項(xiàng)目，目前由OpenStack基金會(huì)管理，通過(guò)OpenStack社區(qū)推動(dòng)云計(jì)算的發(fā)展。許多IT廠家都基于開(kāi)源版本定制了自己的OpenStack發(fā)行版，增加了支持、咨詢(xún)和服務(wù)等，為企業(yè)用戶(hù)使用OpenStack提供支持。

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OpenStack包括很多模塊，這些模塊提供了不同的服務(wù)來(lái)打造云計(jì)算平臺(tái)。其中幾個(gè)模塊直接和應(yīng)用交付相關(guān)，包括：

功能	模塊	描述
計(jì)算	Nova	管理計(jì)算資源池，虛擬池和物理池都可以通過(guò)該模組管理
網(wǎng)絡(luò)	Neutron	管理網(wǎng)絡(luò)、IP地址和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，包括負(fù)載均衡等
編排	Heat	通過(guò)模板和API來(lái)編排其他的OpenStack模組

OpenStack最根本的一個(gè)元素就是RESTfulAPI，它可以用來(lái)進(jìn)行架構(gòu)組件的配置和自動(dòng)化。在各種OpenStack的應(yīng)用場(chǎng)景中，API驅(qū)動(dòng)的編排是不可或缺的，比如：構(gòu)建多租戶(hù)、自服務(wù)的云平臺(tái)，亦或創(chuàng)建一個(gè)支持DevOps的基礎(chǔ)架構(gòu)。通過(guò)RESTfulAPI，可以幫用戶(hù)大大縮減應(yīng)用部署時(shí)間，從數(shù)周減少到幾分鐘，或者一天內(nèi)部署數(shù)百種服務(wù)，這是很多用戶(hù)上云平臺(tái)的最主要驅(qū)動(dòng)力。要達(dá)到這種效率，基礎(chǔ)架構(gòu)上的所有組件都必須歸到自動(dòng)化的框架來(lái)管理。很多應(yīng)用必須和應(yīng)用交付服務(wù)綁定才能真正上生產(chǎn)，比如應(yīng)用安全或者訪問(wèn)控制等。因此，將應(yīng)用交付服務(wù)和OpenStack的編排集成刻不容緩。

2.? OpenStack和應(yīng)用交付服務(wù)集成

OpenStack和應(yīng)用交付集成后，可以為OpenStack上的應(yīng)用提供生產(chǎn)所需的各種服務(wù)。目前，F5的應(yīng)用交付服務(wù)可以通過(guò)兩種方式集成到OpenStack框架中：一是通過(guò)Neutron加載負(fù)載均衡服務(wù)2.0（LBaaSv2.0），二是通過(guò)Heat進(jìn)行編排。當(dāng)然F5也支持LBaaSv1.0和Neutron的集成，但是自從OpenStack Liberty版本發(fā)布后，OpenStack社區(qū)就棄用了v1.0的API。這是為什么我們建議客戶(hù)遷移到LBaaSv2.0上來(lái)，因為最新的OpenStack Mitaka版本都已經(jīng)發(fā)布了。

2.1LBaaS

NeutronLBaaS提供了基本的應(yīng)用負(fù)載均衡，當(dāng)然只提供通用負(fù)載均衡最重要的功能。LBaaS服務(wù)交付模式將提供服務(wù)的資源從服務(wù)本身抽取出來(lái)，因此該模式有時(shí)被稱(chēng)為“云下部署”（Underthe cloud）。LBaaS通過(guò)RESTful API進(jìn)行管理，租戶(hù)可以通過(guò)API呼叫REST進(jìn)行LBaaS對(duì)象創(chuàng)建、更新和刪除等操作，租戶(hù)通過(guò)API調(diào)用來(lái)變更在F5負(fù)載均衡實(shí)例上的配置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)LBaaS的管理和控制。

F5的LBaaS驅(qū)動(dòng)包括兩個(gè)獨(dú)立的部分：F5LBaaS插件和LBaaS引擎。F5 LBaaS插件需要安裝在運(yùn)行Neutron API服務(wù)的一臺(tái)服務(wù)器上，LBaaS引擎（包含驅(qū)動(dòng)）也要安裝在該服務(wù)器上。每個(gè)設(shè)備服務(wù)組（一個(gè)集群中BIG-IP設(shè)備的集合）需要一個(gè)獨(dú)立的代理進(jìn)程。租戶(hù)進(jìn)行LBaaS的API調(diào)用，LBaaS驅(qū)動(dòng)就會(huì)收到租戶(hù)的任務(wù)，LBaaS代理進(jìn)程就會(huì)將該任務(wù)翻譯成F5iControl的API調(diào)用，從而在BIG-IP設(shè)備或虛擬機(jī)(VE, Virtual Edition)上去創(chuàng)建或更新配置對(duì)象。由于所有租戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)或VLAN都是相互隔離的，因此在單個(gè)BIG-IP實(shí)例或HA配置的設(shè)備組上，LBaaS驅(qū)動(dòng)可以為多個(gè)租戶(hù)提供服務(wù)。在共享BIG-IP實(shí)例的環(huán)境下，F5LBaaS插件提供了必須的API調(diào)用到BIG-IP實(shí)例和Nova，來(lái)確保每個(gè)租戶(hù)的流量只會(huì)路由到租戶(hù)自身隔離的偵聽(tīng)對(duì)象上。

圖2. 云下LBaaS部署

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2.2租戶(hù)隔離

在多租戶(hù)環(huán)境中，Nova的一個(gè)關(guān)鍵部分就是確保各個(gè)租戶(hù)的相互隔離，BIG-IPLBaaS組件利用了BIG-IP多租戶(hù)的功能來(lái)確保租戶(hù)流量的隔離，確保租戶(hù)之間的流量沒(méi)有相互干擾。

組件	注釋
支持網(wǎng)絡(luò)覆蓋	支持VXLAN和GRE隧道：租戶(hù)的流量被完全封裝到了BIG-IP系統(tǒng)
路由域	平臺(tái)內(nèi)嚴(yán)格定義地址空間，每個(gè)路由域?qū)Φ刂房臻g和路由信息進(jìn)行隔離，地址空間可以在路由域之間復(fù)制，從而使得RFC 1918多租戶(hù)私有地址易重用
隔離分區(qū)	創(chuàng)建單獨(dú)的配置管理，每個(gè)租戶(hù)配置包含在一個(gè)單獨(dú)的管理分區(qū)中

LBaaS為OpenStack提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的、API驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行負(fù)載均衡服務(wù)的部署，為大量客戶(hù)提供基本的負(fù)載均衡服務(wù)。但API只提供全面應(yīng)用交付控制器(ADC)功能的一個(gè)子集。下表比較了LBaaS和本地BIG-IP服務(wù)在一些關(guān)鍵的應(yīng)用交付性能的差異，如協(xié)議支持、附加服務(wù)、健康監(jiān)測(cè)等。

屬性	基于LBaaS的BIG-IP服務(wù)	原生的BIG-IP ADC服務(wù)
支持的協(xié)議	僅支持TCP	TCP、UDP、SCTP
7層協(xié)議	HTTP、HTTPS	HTTP、HTTP/2、HTTPS、FTP、RTSP、Diameter、FIX、SIP、PCoIP、RDP
應(yīng)用層安全	無(wú)	完整的WAF
網(wǎng)絡(luò)層安全	無(wú)	完整的網(wǎng)絡(luò)防火墻
應(yīng)用層訪問(wèn)	無(wú)	完整的認(rèn)證和SSO能力
流量分布算法	3	17
應(yīng)用加速	無(wú)	全套的緩存、壓縮和內(nèi)容處理工具，包括TCP優(yōu)化
健康健康指標(biāo)	3	超過(guò)20個(gè)，包括SMTP、數(shù)據(jù)庫(kù)、SNMP、SIP、 FTP、DNS)
數(shù)據(jù)流路徑可編程	無(wú)	F5 iRules可以讓用戶(hù)完全控制應(yīng)用數(shù)據(jù)的流向

?2.3 Heat編排服務(wù)和模板

OpenStack Heat是基于模板生成應(yīng)用的編排服務(wù)，Heat模板將基礎(chǔ)設(shè)施的描述存放在一個(gè)或多個(gè)文本文件中，Heat服務(wù)執(zhí)行適當(dāng)?shù)?/span>API調(diào)用來(lái)創(chuàng)建所需的組件。通過(guò)使用自定義插件，Heat服務(wù)可以將整個(gè)OpenStack擴(kuò)展到核心模塊之外，為用戶(hù)提供靈活的定制能力。

F5Heat插件可以讓Heat模板基于任何BIG-IP設(shè)備或VE創(chuàng)建高級(jí)的應(yīng)用交付配置，唯一的要求就是F5Heat插件安裝的服務(wù)器能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)到BIG-IP設(shè)備或者VE，當(dāng)然BIG-IP實(shí)例也需要訪問(wèn)到租戶(hù)的實(shí)例，雖然BIG-IP實(shí)例到租戶(hù)的連接不是通過(guò)Heat插件來(lái)管理的。

Heat模板使用一種簡(jiǎn)單的標(biāo)記語(yǔ)言YAML來(lái)實(shí)現(xiàn)，方便了管理員的閱讀和理解。Heat模板是聲明性設(shè)計(jì)，也就是說(shuō)，你只是定義了這些架構(gòu)組件，最后的執(zhí)行完全依賴(lài)于底層架構(gòu)供應(yīng)商來(lái)生成你所定義的配置。Heat模板可以和F5的iApps模板配合，生成各種復(fù)雜的高級(jí)應(yīng)用交付場(chǎng)景。iApp模板可以重用，只需簡(jiǎn)單將相關(guān)參數(shù)傳遞給指定的應(yīng)用，就可以重復(fù)生成各種應(yīng)用配置。如果要使用高級(jí)特性的復(fù)雜應(yīng)用交付配置，包括Web應(yīng)用防火墻、應(yīng)用加速和高級(jí)負(fù)載均衡算法等，都可以通過(guò)簡(jiǎn)單的API調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。

Heat模板可以和云端VE或者部署在底層網(wǎng)絡(luò)里的BIG-IP設(shè)備相配合，并且BIG-IP設(shè)備無(wú)需加入Neutron網(wǎng)絡(luò)API調(diào)用，它只是被當(dāng)做租戶(hù)里的計(jì)算節(jié)點(diǎn)看待。下圖展示了兩種不同的部署方式。

圖3.基于BIG-IP設(shè)備云上部署

圖4. 基于VE云上部署

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F5Heat插件可以從F5 Github庫(kù)里獲取，F5 Github庫(kù)包含了Heat插件、Heat引擎和Heat模板示例，Heat插件需要安裝在運(yùn)行Heat引擎的服務(wù)器上。

2.4靈活的平臺(tái)選擇

F5的應(yīng)用交付服務(wù)可以通過(guò)多種不同的平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，包括傳統(tǒng)的BIG-IP設(shè)備（含插板式的設(shè)備）和VE。VE支持主流的Hypervisor平臺(tái)，為云端應(yīng)用交付提供了極大的靈活性。當(dāng)然，即使客戶(hù)選擇了F5幾種不同的硬件平臺(tái)，并且也部署了VE版本，都不會(huì)導(dǎo)致F5的管理復(fù)雜化，因?yàn)樗?/span>F5的應(yīng)用交付平臺(tái)都基于同一的微核心和相同的操作系統(tǒng)，稱(chēng)之為TMOS(TrafficManagement Operating System)。

2.5高可用

高可用是一切關(guān)鍵業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的必備能力，作為多年應(yīng)用交付的領(lǐng)頭羊，TMOS平臺(tái)具有強(qiáng)大的HA架構(gòu)。無(wú)論是BIG-IP設(shè)備還是VE都可以單獨(dú)部署，也可以部署成配對(duì)HA模式，更可設(shè)計(jì)為N路活動(dòng)設(shè)備組，滿足在OpenStack里的各種配置需求，增強(qiáng)OpenStack系統(tǒng)的可用性。

2.6高可擴(kuò)展性

進(jìn)入云端，可擴(kuò)展性越來(lái)越重要，BIG-IP通過(guò)LBaaS服務(wù)確保租戶(hù)具有極大的擴(kuò)展能力，無(wú)論是水平還是垂直擴(kuò)展。比如VIPRION可插板的設(shè)計(jì)確保了垂直擴(kuò)展，而通過(guò)VE/BIG-IP則輕松實(shí)現(xiàn)水平擴(kuò)展，滿足大規(guī)模、超大規(guī)模的用戶(hù)需求。而更為關(guān)鍵的是用戶(hù)實(shí)際部署實(shí)踐，這些才是擴(kuò)展能力的實(shí)際驗(yàn)證。

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OpenStack生于美國(guó)，至今也只有6年光景，但它的發(fā)展速度超乎想象。作為應(yīng)用交付領(lǐng)域領(lǐng)頭羊的F5已經(jīng)完成了和國(guó)內(nèi)OpenStack廠商華為、EasyStack和UnitedStack集成。從LBaaS集成開(kāi)始，已經(jīng)在中國(guó)開(kāi)了花，結(jié)了果。Openstack整個(gè)生態(tài)圈所有人的共同努力，必將促進(jìn)OpenStack在中國(guó)的快速發(fā)展，也讓基于OpenStack的應(yīng)用部署不再孤單，隨時(shí)有應(yīng)用交付服務(wù)伺候！

轉(zhuǎn)載于:https://blog.51cto.com/virtualman/1791194

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的将应用交付服务引入到OpenStack-【中国IC微专栏】2016.6.16的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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