OpenStack：开源云计算的崛起与发展

admin 管理员组

文章数量: 887021

目录

一，引言

二，OpenStack的起源

三，OpenStack的版本演进

四，OpenStack跟虚拟化的区别

五，OpenStack组件介绍

 1）Horizon介绍

2）KeyStone介绍

Keystone 功能概览

Keystone 架构详解

3）Glance介绍

Glance 功能概览

GLance 架构详解

4）Nova介绍

Nova功能详解：

Nova架构详解

 5）Cinder介绍

Cinder功能详解

Cinder架构详解

6）Neutron的介绍

Neutron功能详解

Neutron架构详解

7）Swift介绍

Swift功能概览

Swift架构详解

 8）heat介绍

heat功能概览

9）Celimeter介绍

Celimeter功能概览

Celimeter架构详解

一，引言

    当我们谈论云计算时，OpenStack无疑是一个不容忽视的名字。作为一个由全球开发者共同维护的开源云计算平台，OpenStack以其强大的功能、灵活性和可扩展性，成为了众多企业和组织构建云计算环境的首选。

二，OpenStack的起源

       OpenStack，作为当今全球最大的开源云计算平台，它的诞生和发展历程充满了创新与协作的精神。这一卓越的云计算解决方案起源于2009年，由美国国家航空航天局（NASA）推出了名为“Nebula”的内部私有云项目，旨在运用先进的虚拟化技术构建一套能够有效满足NASA庞大且复杂的内部IT需求的云计算系统。为了增强项目的影响力和实现更广泛的适用性，NASA采取了开源策略，邀请其他企业和组织共享并共同改进Nebula的源代码。

       与此同时，知名的云计算服务提供商Rackspace Hosting也在积极探寻一种能够支撑其云服务的理想平台。当他们注意到NASA的Nebula项目后，敏锐地洞察到了其中的巨大潜力，因此决定与NASA携手，共同推动该项目的开源化进程。双方合并各自的云计算平台代码，由此催生出了全新的OpenStack项目。

       OpenStack项目自成立以来，就致力于打造一个高度可伸缩、灵活且可靠的云计算基础设施，旨在满足公共云、私有云以及混合云环境的需求。最初的OpenStack包含三个核心组件：用于计算资源管理的Nova、用于大规模对象存储的Swift以及负责镜像服务的Glance。随着更多企业和组织不断加入OpenStack社区，投入研发力量，OpenStack的功能逐渐丰富和完善，现已成为全球范围内最具影响力的开源云计算项目之一。

三，OpenStack的版本演进

      OpenStack版本的演进也见证了其快速发展的历程。按照惯例，OpenStack每年会发布两个主要版本，分别在4月和10月中旬，版本名称遵循从A至Z的英文字母顺序，并常以OpenStack峰会在世界各地所举办的地点命名，如第一版代号为Austin，象征着Rackspace总部所在的美国德克萨斯州首府。如今，OpenStack基金会已拥有一套完善的会员体系，包括华为在内的八家白金会员以及众多黄金会员，这些全球知名企业通过积极参与和贡献，共同推动了OpenStack技术的持续进步和广泛应用。

四，OpenStack跟虚拟化的区别

       值得注意的是，OpenStack并不等同于虚拟化技术，而是作为云计算的控制面存在，其核心功能在于管理和调度各种计算、存储和网络资源，将其抽象成资源池，并通过提供一系列面向用户的控制服务，实现对资源池内逻辑对象的高效操控。尽管虚拟化是OpenStack底层的一种重要实现方式，但OpenStack更加注重整体架构的开放性、生态系统的繁荣以及控制面服务的可靠性、性能、可扩展性等方面。作为一个强大的框架，OpenStack能够整合来自多个领域软硬件产品的组件，形成适应不同业务场景的整体解决方案，进一步推动了云计算技术在全球范围内的深入应用和创新发展。

五，OpenStack组件介绍

OpenStack组件的详尽介绍对于理解其整个平台的运作机制至关重要。以下是OpenStack核心组件的概述及其功能：

1. Keystone - 身份和访问管理服务： Keystone作为OpenStack的身份认证中心，负责整个OpenStack环境中的用户认证、服务认证以及权限管理。它提供令牌服务，使得各组件之间以及最终用户与组件之间的交互得以安全进行。

2. Nova - 计算服务： Nova是OpenStack的核心组件之一，它专注于提供计算资源管理服务。Nova允许用户创建、启动、停止、调整和终止虚拟机实例，并能动态调整资源以满足应用程序需求，实现了对计算资源的全面管理。

3. Neutron - 网络服务： Neutron为虚拟机实例提供高级网络功能，包括虚拟网络、子网、路由器、负载均衡器等，允许用户为每个租户配置独立的网络环境，支持多种网络技术，比如VLAN、GRE隧道、Open vSwitch等。

4. Cinder - 块存储服务： Cinder提供块存储服务，允许用户在虚拟环境中动态创建、删除和挂载块存储卷，从而为虚拟机实例提供持久的数据存储空间，满足对数据可靠性、性能及扩展性的要求。

5. Swift - 对象存储服务： Swift专门用于存储非结构化数据，如图片、视频、文档等，提供了高可用、高可扩展的对象存储解决方案。它支持多副本和地理冗余，保证数据的安全性和持久性。

6. Glance - 镜像服务： Glance管理虚拟机镜像，允许用户上传、搜索、存储和恢复虚拟机镜像文件，这些镜像被用作虚拟机实例的启动模板，简化了虚拟机实例的创建过程。

7. Horizon - Web控制面板： Horizon是OpenStack的官方Web前端界面，它为管理员和普通用户提供了一站式的可视化管理工具，通过网页界面可以方便地管理OpenStack的所有服务，包括但不限于虚拟机、网络、存储资源等。

8. Heat - 自动化编排服务： Heat提供模板驱动的自动化编排功能，让用户能够通过编写模板来定义整个应用程序栈的基础设施资源，并对其进行管理，如自动创建、更新和删除虚拟资源集合。

除此之外，OpenStack还有许多其他组件和插件，如Metering（原名Ceilometer，现为Monasca Metering），用于收集和分析资源使用情况的计量服务；Trove，提供数据库即服务；Magnum，用于容器服务管理；Manila，为文件共享服务；Zaqar，提供消息和通知服务等。这些组件共同构建起了一个完整且功能丰富的开源云计算平台，满足了多样化的云服务需求

 1）Horizon介绍

      OpenStack Horizon 作为一个关键的全局组件，扮演着桥梁的角色，将复杂的OpenStack后端服务以直观易用的Web界面呈现给用户和管理员。它是OpenStack生态系统中的官方Web控制面板项目，基于强大的Django Web框架构建而成，通过集成各种API接口，实现了对OpenStack众多服务的集中式管理和操作。

Horizon 功能定位与架构

• 功能定位：Horizon 提供了一个统一的图形化界面，使用户能够轻松地执行诸如创建、启动、停止虚拟机实例、管理网络、存储资源等各种任务。它不仅仅是一个简单的界面层，还通过封装OpenStack的API，增强了用户体验，简化了日常运维工作。

• 架构设计：Horizon 的基础架构利用了Django的MVC（Model-View-Controller）模式。其中，底层的openstack_dashboard.api模块通过调用OpenStack其他服务的REST API，为上层应用提供封装后的接口。这不仅简化了API的调用，也使得Horizon可以根据不同OpenStack版本和服务的变化灵活适应。

• 组件模块化：在Horizon中，页面是由一系列模块化的“面板”（Panels）构成的，每个面板对应于OpenStack的一个核心服务，如Nova计算服务、Neutron网络服务或Cinder块存储服务等。每个面板内部包含了多个“视图”（Views），视图负责处理用户请求并将服务器端数据转换为客户端可读的HTML响应。

• 视图与装饰器：视图函数和类是Horizon的核心逻辑单元，它们运用Python装饰器这一特性进行功能增强，如权限验证、缓存控制等。装饰器使得代码更加简洁，功能模块化程度更高。

• 数据表格与模板：Horizon的数据表格组件用于高效展示大规模数据，支持排序、过滤和分页等功能。而模板则是通过Django模板语言（DTL）编写，用于生成动态的、具有交互性的用户界面，确保界面的一致性和可维护性。

总得来说，OpenStack Horizon以其清晰的架构设计和高度可扩展性，成为了管理和操控OpenStack云环境不可或缺的一部分。通过整合和优化OpenStack的各项服务，Horizon极大地提高了云服务使用者的工作效率和体验质量。同时，其基于Django框架的开发方式也为开发者提供了便利，使其能够轻易地定制和扩展dashboard以满足特定场景的需求。

2）KeyStone介绍

   OpenStack Keystone 是整个OpenStack平台中至关重要的身份管理和认证服务组件，它在保障系统安全性和资源访问控制方面起到了基石作用。以下是Keystone的主要功能和架构概述：

Keystone 功能概览

1. 身份验证与授权：

   • Keystone负责处理OpenStack环境中所有的身份验证过程，包括用户、服务和设备的登录验证，支持多种验证方式，如用户名/密码、令牌和证书等。
   • Keystone实施基于角色的访问控制（RBAC），为验证通过的用户提供合适的权限，并限制其只能访问被分配角色所允许的资源和服务。

2. 目录服务：

   • Keystone维护了一个中央目录，其中包括用户账户、角色定义以及项目（tenant）信息。这个目录用于管理用户和角色的关系，以及用户在不同项目间的权限分配。

3. 令牌管理：

   • Keystone生成和管理临时的安全令牌，用户和服务通过令牌来证明自己的身份和权限。令牌具有有效期，过期后失效，以增强系统的安全性。

4. 服务目录：

   • Keystone提供了一个服务目录，其中记录了OpenStack环境中各服务及其API终端节点的详细信息。用户和服务可根据此目录查找和连接所需的服务。

5. 跨项目访问：

   • 支持用户和服务在不同项目间进行无缝切换和资源共享，有利于在多租户或多项目环境中灵活管理资源。

Keystone 架构详解

• Keystone Middleware：

  • Keystone中间件在系统中起到拦截和验证请求的作用，尤其是针对携带令牌的请求。对于PKI类型令牌，中间件可以预先缓存必要的证书和密钥信息，实现快速签名验证，避免频繁与Keystone服务通信。

• Keystone API：

  • Keystone对外暴露一套RESTful API，处理来自客户端的各种请求，包括但不限于身份验证、令牌颁发、目录查询及策略管理等操作。

• Keystone Service：

  • 服务层由一组API服务进程组成，每个进程专注于提供特定功能服务，如Identity服务（用户和项目管理）、Token服务（令牌发放与验证）、Catalog服务（服务目录维护）和Policy服务（权限策略管理）。

• Keystone Backends：

  • Keystone服务的背后是一系列后端驱动程序，这些驱动程序具体实现了服务层所提供的各项功能。后端驱动可以对接不同的数据库或第三方认证系统，保证Keystone服务的灵活性和可扩展性。

• Keystone Plugins：

  • Keystone通过插件机制支持多种认证方式，例如密码认证插件、令牌认证插件等。这些插件拓展了Keystone的基础功能，以适应更复杂的安全需求和集成场景。

总结，OpenStack Keystone通过严谨的设计和灵活的架构，为OpenStack云平台搭建了一座稳固的安全之桥，有效实现了用户认证、权限控制和资源管理等多个核心功能，确保了云环境的安全稳定运行。

3）Glance介绍

Glance是OpenStack项目中的一个重要组成部分，它被称为OpenStack Image服务。Glance的核心功能在于管理和分发虚拟机镜像，为云计算环境下的虚拟机实例提供标准化且高效的镜像资源服务。

定位 Glance作为一个基础的共享服务层组件，设计目的是为OpenStack用户提供集中式的虚拟机镜像发现、注册、检索和管理功能。用户可以在这个平台上上传和分享镜像，使得其他服务（如Nova计算服务）能够利用这些镜像快速创建虚拟机实例。

Glance 功能概览

1. 镜像管理：Glance允许用户上传、搜索、查看和下载虚拟机镜像元数据以及镜像本身，同时支持镜像版本管理和更新。

2. 多存储后端支持：Glance支持多种存储方式，虚拟机镜像可以存储在本地文件系统、Swift对象存储、Cinder块存储等多种后端存储方案中，增强了灵活性和可扩展性。

3. 镜像快照与备份：Glance支持对正在运行的虚拟机实例创建快照，以便备份当前状态或基于此状态生成新的镜像。

4. 镜像元数据存储：镜像的相关元数据（包括镜像类型、大小、操作系统信息等）会被保存在数据库中，便于高效查询和检索。

GLance 架构详解

• Glance Client：任何需要与Glance服务交互的应用程序都可以作为客户端，发送请求并调用Glance API来执行相关操作。

• REST API：Glance通过RESTful API对外提供服务，使客户端能够方便地进行镜像的注册、查询和下载等操作。

• Glance Domain Controller：这一层是Glance内部的控制器组件，它分解并处理不同层次的任务，如用户认证、事件通知、策略控制以及与数据库的连接。

• Registry Layer：这一层充当了Glance内部控制器与数据抽象层（DAL）之间的桥梁，确保安全地访问镜像元数据。

• Database Abstraction Layer (DAL)：DAL为Glance与底层数据库提供了一个统一的API接口，简化了数据库操作，同时也解耦了Glance与具体数据库技术的依赖。

• Glance DB：这是一个共享数据库，用于存储镜像元数据以及Glance自身服务的管理、配置信息。

• Glance Store：这一组件直接负责与存储后端或本地文件系统的交互，负责镜像文件的实际持久化存储工作。它提供了一个统一的接口，无论镜像存放在哪种后端存储，都能够以一致的方式进行读写操作，隐藏了不同存储解决方案的具体实现细节。

通过上述架构，Glance确保了OpenStack环境中的虚拟机镜像管理工作的高效、可靠与便捷，极大地简化了云平台运维人员的工作流程，并提高了整体系统的可用性。当在OpenStack上创建新虚拟机时，用户通过glance服务选择合适的操作系统镜像，然后基于选定的镜像快速启动实例，大大提升了资源部署速度和一致性。

4）Nova介绍

Nova是OpenStack开源云计算平台的关键组成部分之一，专司管理和控制虚拟机（VM）和实例（Instance）的整个生命周期。其核心功能和组件结构如下：

Nova功能详解：

1. 虚拟机管理：Nova赋予用户全面的虚拟机生命周期管理能力，涵盖了创建、销毁、启动、关闭、重启等一系列操作。用户可以根据所需性能和资源，通过选择不同的虚拟机规格（Flavor）来定制和调整虚拟机配置。

2. 资源调度：Nova承担着至关重要的资源调度和负载均衡角色。它依据虚拟机的资源需求及各物理计算节点上的资源状况，采用智能调度算法，将虚拟机分配至最合适的计算节点上运行，从而确保资源的最佳利用率。

3. 虚拟机快照与恢复：Nova支持虚拟机快照功能，允许用户随时对虚拟机的当前状态进行备份，以便在未来任意时刻快速恢复到某一指定状态。

4. 虚拟机迁移：Nova还支持在线虚拟机迁移，即在不中断服务的情况下，将运行中的虚拟机从一个计算节点转移到另一个计算节点，这对于维护和平衡集群资源非常有用。

5. 虚拟机规格管理：Nova提供灵活的虚拟机规格管理机制，管理员可根据业务需求定义多种规格（Flavor），包含不同数量的虚拟CPU、内存大小、磁盘空间等属性，供用户按需选用。

6. 虚拟机状态管理：Nova实时监控虚拟机状态，并响应用户的各类操作请求，包括但不限于启动、停止、重启等。

Nova架构详解

• nova-api：作为Nova的核心API服务，它提供RESTful接口与外部用户或服务交互，用户通过此接口发起对虚拟机实例、虚拟机规格、镜像、网络资源等各种资源的管理请求。

• nova-scheduler：作为调度服务，它基于一套复杂的调度策略和算法，根据虚拟机的需求和物理节点的资源状况做出调度决策，确保虚拟机被部署在最佳位置。

• nova-conductor：作为中央协调服务，它负责处理那些需要跨多个组件同步和协作的操作，通过消息队列与nova-api和nova-compute通讯，保证操作的一致性和可靠性。

• nova-compute：这个组件部署在每一台物理计算节点上，直接负责虚拟机实例的生命周期管理，包括实例的创建、启动、停止、删除等实际操作，同时也会报告计算节点的资源使用情况给scheduler。

• Nova与网络管理：在旧版OpenStack中，Nova曾通过nova-network管理虚拟机网络连接，但现代版本中已废弃该组件，改由独立的Neutron服务专门处理网络问题。此外，nova-api-metadata服务虽然在某些老版本中用于提供虚拟机元数据服务，但在新版中也已不再适用。

• nova-volume（现已集成进Cinder）：早期Nova中的卷服务，负责虚拟机存储卷的管理，包括卷的创建、删除和挂载等操作。在后期，这部分功能逐渐过渡到了OpenStack的Block Storage服务（Cinder）中。

• 虚拟机控制台访问：为了实现对虚拟机控制台的远程访问，Nova还包括一系列相关的服务，如nova-consoleauth负责控制台会话的身份验证，nova-novncproxy和nova-spicehtml5proxy则分别提供了基于HTML5的VNC和SPICE协议的控制台代理服务。这些服务确保用户可以从Web浏览器直接访问虚拟机的图形界面。

 所以说，Nova是OpenStack云计算平台中的核心组件，主要负责虚拟机实例的全生命周期管理，包括创建、启动、关闭、迁移、快照等操作。它采用了模块化的架构设计，各个组件紧密协作，共同实现资源的高效调度与管理。

 5）Cinder介绍

Cinder是OpenStack平台中的块存储服务组件，也是实现云计算环境中持久化存储管理的关键部件。其主要定位和功能如下：

定位 Cinder负责提供块存储资源的生命周期管理，块存储服务是虚拟机实例的重要组成部分，尤其适用于需要独立于实例生命周期存在的持久化数据存储场景。例如，数据库、应用程序的持久化数据存储，以及需要高性能存储资源的场合。

Cinder功能详解

1. 块存储卷管理：Cinder允许用户创建、删除、扩展、快照和复制块存储卷，这些存储卷可以被挂载到虚拟机实例中，如同物理服务器上的硬盘一样使用。

2. 多后端存储支持：Cinder支持多种后端存储解决方案，如本地磁盘、SAN、NAS、iSCSI、FC、Ceph RBD等，允许用户根据实际需求选择合适的存储类型。

3. 卷备份与恢复：Cinder提供卷的备份和恢复功能，允许用户对块存储卷进行定期或即时备份，并在需要时从备份恢复数据，确保数据安全和业务连续性。

4. 快照与克隆：Cinder允许用户对块存储卷创建快照，以保存某一时刻的数据状态。同时，也可以通过快照创建新的存储卷（即克隆），用于测试、灾难恢复或其他目的。

5. 存储配额与计量：Cinder还可以对用户或项目级别的存储资源进行配额管理，并支持对存储资源的使用情况进行计量和计费。

Cinder架构详解

• cinder-api：提供RESTful API接口，处理来自外部（如通过Horizon Dashboard或命令行工具）对块存储资源的操作请求。

• cinder-scheduler：根据用户请求和存储资源的状态，决定块存储卷应该在哪个存储后端创建，实现负载均衡和资源优化。

• cinder-volume：运行在每个存储后端节点上，负责实际执行块存储卷的生命周期管理操作，如创建、删除、扩展卷，以及处理快照和备份等。

• cinder-backup：处理块存储卷的备份和恢复操作，与存储后端协同工作，确保数据的安全备份和恢复。

Cinder与OpenStack其他组件如Nova紧密结合，当用户在创建虚拟机实例时，可以选择通过Cinder提供的块存储资源作为实例的持久化存储，例如，当实例创建时，可通过Cinder获取一块存储卷，并挂载到实例内作为根磁盘或附加数据盘使用。通过这种方式，Cinder在OpenStack云平台中提供了灵活、可扩展且稳定的块存储服务，满足用户对云存储资源的多样化需求。

6）Neutron的介绍

Neutron是OpenStack云计算平台中的网络服务组件，它负责为虚拟机实例和整个云环境提供网络连接和网络服务的管理功能。Neutron的主要定位和功能如下：

定位 Neutron在OpenStack生态系统中扮演着网络中枢的角色，负责管理和控制虚拟网络资源，为虚拟机实例提供灵活、可扩展的网络配置和连接方案。Neutron的目的是实现“网络即服务（Network-as-a-Service, NaaS）”，确保虚拟环境中的网络架构能够满足不同规模和复杂度的云部署需求。

Neutron功能详解

1. 网络虚拟化：Neutron通过软件定义网络（Software Defined Networking, SDN）技术，为虚拟机实例创建和管理虚拟网络，包括子网、路由器、端口等，支持多种网络模型如Flat、VLAN、VXLAN等。

2. 网络隔离与多租户支持：Neutron提供网络隔离能力，允许多个租户拥有独立的虚拟网络环境，每个租户的网络资源彼此隔离，确保数据安全性。

3. L2/L3服务：Neutron支持第二层（Layer 2）和第三层（Layer 3）网络服务，包括二层网络隔离、虚拟交换机、虚拟路由器、浮动IP地址、端口安全策略等。

4. 网络服务插件与集成：Neutron支持多种网络服务插件，如Open vSwitch、Linux Bridge等，同时能够与多种物理网络设备（如SDN控制器、交换机、防火墙等）集成，实现云内外网络的无缝对接。

5. 高级网络服务：Neutron还支持高级网络服务，如负载均衡（LBaaS）、虚拟专用网络（VPNaaS）、防火墙（FWaaS）等，提供更加丰富、灵活的网络功能。

Neutron架构详解

• neutron-server：作为Neutron的核心组件，它通过RESTful API接口接收来自外部的网络配置请求，处理并调度到相应的网络插件和L3代理等组件。

• plugin agents：包括L2 Agent（如Open vSwitch agent）和L3 Agent，它们负责在网络节点上执行具体的网络配置操作，如设置虚拟交换机规则、配置路由等。

• ML2 Plugin（Modular Layer 2 plugin）：是一个通用的插件框架，它可以结合多种后端实现，为用户提供更多的网络技术选项和配置灵活性。

• service plugins：如LBaaS、FWaaS等，它们扩展了Neutron的功能，提供了除基础网络之外的增值服务。

• Metadata agent：提供虚拟机实例获取元数据服务的能力，如DHCP、DNS以及其他实例相关的配置信息。

通过Neutron，OpenStack用户可以方便地在云平台上构建和管理复杂的虚拟网络环境，确保虚拟机实例之间的通信以及与外部网络的连接符合业务需求，同时保持了网络配置的高度灵活性和可扩展性。

7）Swift介绍

Swift是OpenStack项目中的对象存储服务组件，它为企业级云计算环境提供了可扩展、高可用且容错性强的对象存储解决方案。Swift的主要定位和功能如下：

定位 Swift的目标是成为一个分布式的、大规模的、多租户的对象存储系统，主要用于存储非结构化数据，如图像、视频、日志文件等。在OpenStack生态系统中，Swift填补了长期存储和内容分发的需求，为虚拟机实例、应用程序以及用户提供了可信赖的大容量数据存储服务。

Swift功能概览

1. 对象存储：Swift将数据分割成多个对象进行存储，每个对象都有唯一的标识符和关联的元数据。用户可以直接通过HTTP/HTTPS接口上传、下载、删除和管理对象。

2. 多租户支持：Swift支持多租户模型，每个租户都能拥有自己的存储空间（Container），并且在租户间的数据完全隔离，确保了数据的安全性。

3. 数据冗余与容错：Swift采用分布式存储架构，数据在多个存储节点上进行冗余存储，即使部分节点出现故障，也能确保数据的完整性与可用性。

4. 大规模扩展性：Swift设计之初就考虑到水平扩展性，可以轻松添加更多的存储节点以提高存储容量和处理性能，无需停机或影响现有服务。

5. API兼容性：Swift提供了一套完整的RESTful API，与Amazon S3等主流对象存储服务的API相兼容，方便开发者和用户在不同云平台间迁移数据。

Swift架构详解

• Proxy Server：作为Swift对外服务的入口，负责接收客户端的请求，并根据请求内容转发至相应的存储节点。

• Account、Container、Object Server：这三个服务器分别负责账户、容器以及对象级别的数据存储和管理。每种类型的服务器都可以分布在多个节点上，实现数据的分布式存储。

• Ring Data Structure：Swift采用环状数据结构（Ring）来进行数据的分散存储和路由，确保数据均匀分布在整个存储集群中，并能在节点失效时快速重新分布。

• Replication Services：Swift内部实现数据的自动复制和同步，确保冗余数据的一致性，提高系统的容错能力和数据可靠性。

通过Swift，OpenStack云平台用户能够获得一个具备高可用性、扩展性和容错性的大规模对象存储服务，满足日益增长的数据存储需求，并确保数据的长久保存和高效访问。同时，Swift还能与其他OpenStack组件（如Nova、Cinder等）紧密集成，为用户提供一体化的云服务体验。

 8）heat介绍

Heat是OpenStack平台中的 orchestration（编排）服务组件，其主要目标是提供模板驱动的基础设施即服务（Infrastructure as a Service, IaaS）。Heat可以帮助用户通过声明式模板描述整个云应用程序的基础设施，包括虚拟机、网络、存储、负载均衡器和其他资源，并通过一次操作实现这些资源的自动化部署、配置和管理。

定位 Heat的核心定位在于自动化和编排云环境中的资源和服务，使得用户能够以编程的方式创建、管理和更新复杂的云应用环境。它通过Heat模板（Heat Orchestration Templates，简称 HOT）来定义云应用架构，降低了手动部署和配置资源的复杂度和出错率。

heat功能概览

1. 模板驱动部署：用户使用YAML格式的Heat模板定义所需的资源和服务关系，Heat服务据此自动创建、配置和链接这些资源。

2. 资源生命周期管理：Heat不仅可以创建资源，还能更新和删除已有的资源堆栈，实现资源的全生命周期管理。

3. 事件与回调：Heat支持资源间的依赖关系，并在资源创建完成后触发回调函数，以完成更为复杂的部署后处理任务。

4. 堆栈操作：用户可以对整个资源堆栈进行创建、更新、检查和删除等操作，确保环境的一致性和可重复性。

5. 资源类型扩展：Heat支持多种内置资源类型，同时允许通过自定义插件扩展资源类型，以适应不同场景下的需求。

heat架构详解

• heat-api：对外提供RESTful API接口，接收并处理用户的堆栈操作请求。

• heat-engine：负责解析Heat模板，调度和执行资源创建、更新、删除等操作，与OpenStack其他服务（如Nova、Neutron、Cinder等）交互。

• heat-db：存储Heat堆栈和资源的状态信息，便于追踪和管理资源生命周期。

通过Heat服务，OpenStack用户可以高效地实现云基础设施的自动化部署和运维，减少手动操作带来的错误风险，提高资源利用率和工作效率。同时，Heat还促进了DevOps文化的发展，使得开发团队能够通过代码的形式定义和管理云环境，实现更快捷的迭代和交付。

9）Celimeter介绍

Ceilometer是OpenStack项目中的监控数据收集和计量服务组件，其主要目标是为OpenStack云平台提供全面、统一的计量和监控能力。Ceilometer采集云环境中的各种资源使用数据，如计算资源、网络流量、存储用量等，为计费、统计分析、资源优化和告警等应用场景提供支持。

定位 Ceilometer在OpenStack生态系统中扮演了监控数据聚合器的角色，通过收集、处理和存储各种资源指标，为用户提供详细的资源使用报表和账单数据，同时也是构建高级监控和自动化运维工具的重要数据来源。

Celimeter​​​​​​​功能概览

1. 数据收集：Ceilometer从OpenStack的不同组件（如Nova、Neutron、Cinder、Swift等）收集监控数据，包括但不限于虚拟机CPU使用率、内存使用量、网络流量、存储用量等。

2. 事件跟踪：除了资源使用数据外，Ceilometer还记录云环境中的各种事件，如虚拟机创建、删除、暂停、恢复等操作，为审计和故障排查提供线索。

3. 数据存储与查询：Ceilometer将收集到的数据存储在一个持久化的后端数据库中，用户可以通过API查询和获取这些数据，进行数据分析和报表生成。

4. 告警通知：Ceilometer可以根据预设阈值发送告警通知，帮助用户及时发现和处理潜在问题，如资源超负荷、异常流量等。

5. 计费与计量：Ceilometer提供的数据可用于实现多租户环境下的计费和计量功能，为云服务提供商或企业内部部门间结算提供准确的数据支持。

Celimeter架构详解

• Collector：负责从OpenStack各组件中收集监控数据和事件，通过消息队列（如AMQP）进行传输。

• Agent：部署在各个计算节点上，负责监控本节点资源使用情况，并将数据上报给Collector。

• Pipeline：数据处理流水线，对收集来的原始数据进行处理、归一化和存储。

• Notification Listener：监听OpenStack消息总线上的事件，并将这些事件存储到数据库中。

• Database Backend：存储Ceilometer收集的所有数据，支持多种数据库后端，如MySQL、MongoDB等。

通过Ceilometer，OpenStack云环境的管理者能够有效地掌握资源使用情况，更好地进行资源规划和优化，同时也为实现自动化运维和精准计费奠定了坚实的数据基础。随着OpenStack Telemetry服务的演进，Ceilometer的部分功能已经被Gnocchi和Aodh等项目替代或补充，共同构成了OpenStack的综合监控和计量体系。

今天的分享就到这里拉^_^

本文标签： 开源 openstack