openstack基础

创建openstack的步骤：

1、界面或命令行通过RESTful API向keystone获取认证信息。
2、keystone通过用户请求认证信息，并生成auth-token返回给对应的认证请求。
3、界面或命令行通过RESTful API向nova-api发送一个boot instance的请求（携带auth-token）。
4、nova-api接受请求后向keystone发送认证请求，查看token是否为有效用户和token。
5、keystone验证token是否有效，如有效则返回有效的认证和对应的角色（注：有些操作需要有角色权限才能操作）。
6、通过认证后nova-api和数据库通讯。
7、初始化新建虚拟机的数据库记录。
8、nova-api通过rpc.call向nova-scheduler请求是否有创建虚拟机的资源(Host ID)。
9、nova-scheduler进程侦听消息队列，获取nova-api的请求。
10、nova-scheduler通过查询nova数据库中计算资源的情况，并通过调度算法计算符合虚拟机创建需要的主机。
11、对于有符合虚拟机创建的主机，nova-scheduler更新数据库中虚拟机对应的物理主机信息。
12、nova-scheduler通过rpc.cast向nova-compute发送对应的创建虚拟机请求的消息。
13、nova-compute会从对应的消息队列中获取创建虚拟机请求的消息。
14、nova-compute通过rpc.call向nova-conductor请求获取虚拟机消息。（Flavor）
15、nova-conductor从消息队队列中拿到nova-compute请求消息。
16、nova-conductor根据消息查询虚拟机对应的信息。
17、nova-conductor从数据库中获得虚拟机对应信息。
18、nova-conductor把虚拟机信息通过消息的方式发送到消息队列中。
19、nova-compute从对应的消息队列中获取虚拟机信息消息。
20、nova-compute通过keystone的RESTfull API拿到认证的token，并通过HTTP请求glance-api获取创建虚拟机所需要镜像。
21、glance-api向keystone认证token是否有效，并返回验证结果。
22、token验证通过，nova-compute获得虚拟机镜像信息(URL)。
23、nova-compute通过keystone的RESTfull API拿到认证k的token，并通过HTTP请求neutron-server获取创建虚拟机所需要的网络信息。
24、neutron-server向keystone认证token是否有效，并返回验证结果。
25、token验证通过，nova-compute获得虚拟机网络信息。
26、nova-compute通过keystone的RESTfull API拿到认证的token，并通过HTTP请求cinder-api获取创建虚拟机所需要的持久化存储信息。
27、cinder-api向keystone认证token是否有效，并返回验证结果。
28、token验证通过，nova-compute获得虚拟机持久化存储信息。
29、nova-compute根据instance的信息调用配置的虚拟化驱动来创建虚拟机。

流程图：

 

 5个重要构成部分：

（1）Nova - 计算服务
    Nova是OpenStack计算的弹性控制器。OpenStack云实例生命期所需的各种动作都将由Nova进行处理和支撑，这就意味着Nova以管理平台的身份登场，负责管理整个云的计算资源、网络、授权及测度。虽然Nova本身并不提供任何虚拟能力，但是它将使用libvirt API与虚拟机的宿主机进行交互。Nova通过Web服务API来对外提供处理接口，而且这些接口与Amazon的Web服务接口是兼容的。
功能及特点：生命周期管理、计算资源管理、网络与授权管理、基于REST的API、异步连续通信、支持各种宿主：Xen、XenServer/XCP、KVM、UML、VMware vSphere及Hyper-V。

（2）cinder - 存储服务
    在openstack中提供对卷从创建到删除整个生命周期的管理，从虚拟机实例的角度来看，挂载的每一个卷都是一块硬盘。openstack提供块存储服务的是cinder

  • cinder-api：接收api请求，调用cinder-volume
  • cindere-volume：管理卷的服务，与volume provider协调工作，管理volume的生命周期，运行cinder-volum的服务的节点被称作为存储节点
  • cinder-scheduler：scheduler通过调度算法选择最合适的存储节点创建卷
  • volume provider：数据的存储设备，为volume提供物理存储空间
  • Message Queue：cinder 各个子服务通过消息列队实现进程间通信和相互协作
  • database：存储cinder一些数据库，一般使用mysql

 （3）Glance - 镜像服务

   是一套虚拟机镜像发现、注册、检索系统，我们可以将镜像存储到以下任意一种存储中：

  1. 本地文件系统（默认）
  2. OpenStack对象存储
  3. S3直接存储
  4. S3对象存储（作为S3访问的中间渠道）
  5. HTTP（只读）

功能及特点：提供镜像相关服务
Glance构件：Glance控制器、Glance注册器

（4）Keystone - 认证服务
    Keystone为所有的OpenStack组件提供认证和访问策略服务，它依赖自身REST（基于Identity API）系统进行工作，主要对（但不限于）Swift、Glance、Nova等进行认证与授权。事实上，授权通过对动作消息来源者请求的合法性进行鉴定
Keystone采用两种授权方式，一种基于用户名/密码，另一种基于令牌（Token）。除此之外，Keystone提供以下三种服务：
（1、令牌服务：含有授权用户的授权信息
（2、目录服务：含有用户合法操作的可用服务列表
（3、策略服务：利用Keystone具体指定用户或群组某些访问权限

（5）Horizon - UI服务
Horizon是一个用以管理、控制OpenStack服务的Web控制面板，它可以管理实例、镜像、创建密匙对，对实例添加卷、操作Swift容器等。除此之外，用户还可以在控制面板中使用终端（console）或VNC直接访问实例。
Horizon具有如下一些特点：

  • 实例管理：创建、终止实例，查看终端日志，VNC连接，添加卷等
  • 访问与安全管理：创建安全群组，管理密匙对，设置浮动IP等
  • 偏好设定：对虚拟硬件模板可以进行不同偏好设定
  • 镜像管理：编辑或删除镜像
  • 查看服务目录
  • 管理用户、配额及项目用途
  • 用户管理：创建用户等
  • 卷管理：创建卷和快照
  • 对象存储处理：创建、删除容器和对象
  • 为项目下载环境变量

（6）neutron-网络服务
       提供网络，子网和路由作为对象抽象的概念。每个概念都有自己的功能，可以模拟对应的物理对应设备：网络包括子网，路由在不同的子网和网络间进行路由转发。
neutron分成多个模块分布在三个节点上。
Controller节点（neutron-server）：

  • neutron-server，用于接受API请求创建网络，子网，路由器等，然而创建的这些东西仅仅是一些数据结构在数据库里面

Network节点（neutron-plugins）：

  • neutron-l3-agent，用于创建和管理虚拟路由器，当neutron-server将路由器的数据结构创建好，neutron-l3-agent是做具体事情的，真正的调用命令行将虚拟路由器，路由表，namespace，iptables规则全部创建好。
  • neutron-dhcp-agent，用于创建和管理虚拟DHCP server，每个虚拟网络都会有一个DHCP server，这个DHCP server为这个虚拟网络里面的虚拟机提供IP。
  • neutron-openvswitch-plugin-agent，这个是用于创建L2的switch的，在Network节点上，Router和DHCP Server都会连接到二层的switch上。

Compute节点（neutron-agent）：

  • neutron-openstackvswitch-plugin-agent，这个是用于创建L2层switch的，在compute节点上，虚拟机的网卡也是连接到二层的switch上

 【虚拟网络类型】

1、Local:本地的Linux Bridge，除了虚拟机的网卡，不连接其他的网络设备，实际场景使用较少。
2、Flat:不带vlan tag的网络，相当于local网络的Linux Bridge连接到一个物理网卡，该网络中的instance可以于网络中的instance通信。所有的租户都在同一个网络内，没有进行网络隔离，容易产生广播风暴。

neutron net-create NAME --provider:network_type flat --provider:physical_network PHYS_NET_NAME

 

3、VLAN:基于物理Vlan网络实现，共享同一个物理网络的多个Vlan网络是相互隔离的，甚至可以使用重叠的IP空间。每个支持VLAN network的物理网络可以被视为一个分离的VLAN trunk，使用一组独占的vlan id。（有效段为1~4096）

neutron net-create NAME --provider:network_type vlan --provider:physical_network PHYS_NET_NAME --provider:segmentation_id VID

 

 

 4、VXLAN：基于隧道技术的 overlay 网络，通过唯一的 VNI 区分于其他的 vxlan 网络，不和具体的物理网络绑定。在 vxlan 中，数据包通过 VNI 封装成UDP包进行传输，因为二层的包通过封装在三层传输，能够克服vlan和物理网络基础设施的限制。

neutron net-create NAME --provider:network_type vxlan --provider:segmentation_id TUNNEL_ID

 

 

5、GRE：与vxlan类似的一种overlay网络，使用IP包进行封装。GRE 封装的数据包基于 IP 路由表来进行路由，因此 GRE network 不和具体的物理网络绑定。(基于隧道)

neutron net-create NAME --provider:network_type gre --provider:segmentation_id TUNNEL_ID

 

 

 

当 2 层代理 (Open vSwitch) 启动时，它会使用 OpenStack 的消息队列通知 Neutron 控制器它已启动。然后在节点和控制器之间形成GRE隧道，控制器通知其他节点有新节点加入。然后在新节点和每个预先存在的节点之间形成 GRE 隧道。换句话说，控制器和所有计算节点之间形成一个全网状网络，GRE头中的隧道ID头字段用于区分不同的租户网络。GRE 隧道封装离开 VM 的以太网帧，从而为每个租户网络创建一个巨大的广播域，跨越所有计算节点。

VM 像往常一样通过 Tap 设备连接到名为 br-int 的 Open vSwitch 网桥。br-int 通过内部端口连接到另一个名为 br-tun 的网桥。 br-int 和 br-tun 都将其视为普通的交换机端口。

posted @ 2021-07-16 16:25  雨夜清风  Views(288)  Comments(0)    收藏  举报