27云計算配套之二十七第8章openstack開源虛擬化平臺一

1、of37 電子工業(yè)出版社云計算(第三版)配套課件 云 計 算（第三版） CLOUD COMPUTING Third Edition 主編：劉鵬 教授 第 8 章 OpenStack開源虛擬化平臺(一) 本套PPT下載地址：http:/ 云計算的紅寶書 書籍購買地址：http:/ 電子工業(yè)出版社云計算(第三版)配套課件 （包郵且有劉鵬教授親筆簽名） 教授、博導(dǎo)、學(xué)科帶頭人，清華大學(xué)博士。現(xiàn)任中國云計算專家咨詢委員會秘書長、 中國信息協(xié)會大數(shù)據(jù)分會副會長、工業(yè)與信息化部云計算研究中心專家。 主持完成科研項目25項，發(fā)表論文80余篇，出版專業(yè)書籍15本。獲部級科技進(jìn)步 二等獎4項、三等獎4項。主編了

2、國內(nèi)第一本云計算教材云計算和第一本云計算編程 書籍實戰(zhàn)Hadoop。創(chuàng)辦了知名的中國云計算（）和中國大數(shù)據(jù) （）網(wǎng)站。 曾率隊奪得2002 PennySort國際計算機排序比賽冠軍，兩次奪得全國高?？萍急?賽最高獎，并三次奪得清華大學(xué)科技比賽最高獎。 榮獲“全軍十大學(xué)習(xí)成才標(biāo)兵”（排名第一）、南京“十大杰出青年”、江蘇省 “333高層次人才培養(yǎng)工程”中青年科學(xué)技術(shù)帶頭人、清華大學(xué)“學(xué)術(shù)新秀”等稱號。 劉 鵬 既是一個社區(qū)，也是一個項目和一個開源軟件，提供了一個部署云的操作平臺或 工具集。用OpenStack易于構(gòu)建虛擬計算或存儲服務(wù)的云，既可以為公有云、私 有云，也可以為大云、小云提供可擴展、

3、靈活的云計算。 OpenStack Rackspace公司 美國宇航局NASA “云文件”平臺（Swift） “星云”平臺（Nova） 8.1 OpenStack背景介紹 8.2 計算服務(wù)Nova 8.3 對象存儲服務(wù)Swift 8.4 鏡像服務(wù)Glance of37 云計算第三版配套PPT課件 7 8.1 OpenStack背景介紹 OpenStack 為NASA的計算處 理服務(wù)而開發(fā) Rackspace開發(fā) 的存儲服務(wù)組件 NovaSwift of37 云計算第三版配套PPT課件 8.1 OpenStack背景介紹 8.1.1 OpenStack是什么 8.1.2 OpenStack的主要

4、服務(wù) of37 云計算第三版配套PPT課件 9 8.1 OpenStack背景介紹 OpenStack是什么 OpenStack是一個管理計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源的數(shù)據(jù)中心云計算 開放平臺，通過一個儀表板，為管理員提供了所有的管理控制， 同時通過Web界面為其用戶提供資源。 of37 云計算第三版配套PPT課件 10 8.1 OpenStack背景介紹 OpenStack是什么 計算資源管理存儲資源管理網(wǎng)絡(luò)資源管理 OpenStack可以規(guī)劃并 管理大量虛擬機，從而 允許企業(yè)或服務(wù)提供商 按需提供計算資源 OpenStack可以為云服 務(wù)或云應(yīng)用提供所需的 對象及塊存儲資源 IP地址的數(shù)量、路由配

5、 置、安全規(guī)則將爆炸式 增長；傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理 技術(shù)無法真正高擴展、 高自動化地管理下一代 網(wǎng)絡(luò) of37 云計算第三版配套PPT課件 8.1 OpenStack背景介紹 8.1.1 OpenStack是什么 8.1.2 OpenStack的主要服務(wù) of37 云計算第三版配套PPT課件 12 8.1 OpenStack背景介紹 OpenStack的主要服務(wù) OpenStack有三個主要的服務(wù)成員：計算服務(wù)（Nova）、存儲服務(wù)（Swift）、 鏡像服務(wù)（Glance） 計算服務(wù) （Nova） 管理虛擬機 鏡像管理組件 （Nova） 管理鏡像 通過Glance 創(chuàng)建和管理 鏡像快照 通過Swif

6、t存儲快照 對象存儲組件 （Swift） 用標(biāo)準(zhǔn)的硬件進(jìn)行PB級 的安全、可靠的存儲 通過API調(diào)用openStack 用戶 管理員 of37 云計算第三版配套PPT課件 13 8.1 OpenStack背景介紹 OpenStack的主要服務(wù) 1計算服務(wù)Nova 2對象存儲服務(wù)Swift 3鏡像服務(wù)Glance 4身份認(rèn)證服務(wù)keystone 5網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)Quantum 6存儲管理服務(wù)Cinder 7儀表盤Horizon 8.1 OpenStack背景介紹 8.2 計算服務(wù)Nova 8.3 對象存儲服務(wù)Swift 8.4 鏡像服務(wù)Glance 8.2 計算服務(wù)Nova Nova處理OpenS

7、tack云中實例（instances）生命周期的所有活動。這樣使 得Nova成為一個負(fù)責(zé)管理計算資源、網(wǎng)絡(luò)、認(rèn)證、所需可擴展性的平臺。 但是，Nova并不具有虛擬化能力，相反它使用Libvirt API來與被支持的 Hypervisors交互。Nova通過一個與Amazon Web Services（AWS）EC2 API兼容的Web Services API來對外提供服務(wù)。 Nova是OpenStack云中的計算組織控制器 of37 云計算第三版配套PPT課件 8.2 計算服務(wù)Nova 8.2.1 Nova組件介紹 8.2.2 Libvirt簡介 8.2.3 Nova中的RabbitMQ解析

8、 of37 云計算第三版配套PPT課件 17 8.2 計算服務(wù)Nova Nova 組件介紹 1API Server（Nova-Api） 2Message Queue（Rabbit MQ Server） API Server對外提供一個與云基礎(chǔ)設(shè)施交互的接口，也是外部可用于管理基 礎(chǔ)設(shè)施的唯一組件。 OpenStack節(jié)點之間通過消息隊列使用AMQP（Advanced Message Queue Protocol）完成通信。 of37 云計算第三版配套PPT課件 18 8.2 計算服務(wù)Nova Nova 組件介紹 3Compute Worker（Nova-Compute） 4Network Co

9、ntroller（Nova-Network） Compute Worker管理實例生命周期，通過Message Queue接收實例生命 周期管理的請求，并承擔(dān)操作工作。 Network Controller處理主機的網(wǎng)絡(luò)配置，包括IP地址分配、為項目配置 VLAN、實現(xiàn)安全組、配置計算節(jié)點網(wǎng)絡(luò)。 of37 云計算第三版配套PPT課件 19 8.2 計算服務(wù)Nova Nova 組件介紹 5Volume Workers（Nova-Volume） 6Scheduler（Nova-Scheduler） Volume Workers用來管理基于LVM（Logical Volume Manager）的實例

10、 卷。Volume Workers有卷的相關(guān)功能，例如新建卷、刪除卷、為實例附加 卷、為實例分離卷。 調(diào)度器Scheduler把Nova-API調(diào)用映射為OpenStack組件。調(diào)度器作為一個 Nova-Schedule守護(hù)進(jìn)程運行，通過恰當(dāng)?shù)恼{(diào)度算法從可用資源池獲得一個 計算服務(wù)。 隨機算法可用域算法簡單算法 of37 云計算第三版配套PPT課件 8.2 計算服務(wù)Nova 8.2.1 Nova組件介紹 8.2.2 Libvirt簡介 8.2.3 Nova中的RabbitMQ解析 of37 云計算第三版配套PPT課件 21 8.2 計算服務(wù)Nova Libvirt簡介 l Nova通過獨立的軟

11、件管理模塊實現(xiàn)XenServer、Hyper-V和VMWare ESX 的調(diào)用與管理 l 同時對于其他的Hypervisor，如KVM、LXC、QEMU、UML和Xen則通過 Libvirt標(biāo)準(zhǔn)接口統(tǒng)一實現(xiàn) 為了更好地理解在Nova環(huán)境下Libvirt如何管理底層的Hypervisor，先要基本了解 Libvirt的體系架構(gòu)與實現(xiàn)方法。 of37 云計算第三版配套PPT課件 22 8.2 計算服務(wù)Nova 什么是Libvirt 虛擬化 技術(shù)實現(xiàn) 虛擬機 管理 集群 資源管理 （云管理） 虛擬云實現(xiàn)的三部曲 of37 云計算第三版配套PPT課件 23 8.2 計算服務(wù)Nova 什么是Libvir

12、t 各種不同的虛擬化技術(shù)都提供了基本的管理工具，比如啟動、停用、配置、連接 控制臺等。這樣在構(gòu)建云管理的時候就存在兩個問題。 1 2 如果采用混合虛擬技術(shù)，上層就需要對不同的虛擬化技術(shù)調(diào)用不同管 理工具，很是麻煩。 可能有新的虛擬化技術(shù)更加符合現(xiàn)在的應(yīng)用場景，需要遷移過去。這 樣管理平臺就需要大幅改動。 Libvirt的主要目標(biāo)是為各種虛擬化工具提供一套方便、可靠的編程接 口，用一種單一的方式管理多種不同的虛擬化提供方式。 of37 云計算第三版配套PPT課件 24 8.2 計算服務(wù)Nova Libvirt主要支持的功能 虛擬機管理 遠(yuǎn)程機器支持 存儲管理 網(wǎng)絡(luò)接口管理 虛擬NAT和基于路由

13、的網(wǎng)絡(luò) 包括不同的領(lǐng)域生命周期操作，支持多種設(shè)備類型 的熱插拔操作 只要機器上運行了Libvirt Daemon，所有的Libvirt 功能就都可以訪問和使用 任何運行了Libvirt Daemon的主機都可以用來管理 不同類型的存儲,創(chuàng)建不同格式的文件鏡像 任何運行了Libvirt Daemon的主機都可以用來管理 物理和邏輯的網(wǎng)絡(luò)接口。 任何運行了Libvirt Daemon的主機都可以用來管理 和創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)。 of37 云計算第三版配套PPT課件 25 8.2 計算服務(wù)Nova Libvirt體系結(jié)構(gòu) 沒有使用Libvirt的虛擬機管理方式 虛擬機 （guest OS） 虛擬機 （gu

14、est OS） Hypervisor Linux 主機（Domain 0） 物理機節(jié)點 of37 云計算第三版配套PPT課件 26 8.2 計算服務(wù)Nova Libvirt體系結(jié)構(gòu) Libvirt QEMU driver Libvirt API Linux 主機（Domain 0） 物理機節(jié)點 Xen driver QEMUXen DomainDomain Libvirt API與相關(guān)驅(qū)動程序的層次結(jié)構(gòu) of37 云計算第三版配套PPT課件 HypervisorHypervisor 27 8.2 計算服務(wù)Nova Libvirt體系結(jié)構(gòu) （1）管理位于同一節(jié)點上的應(yīng)用程序和域 管理應(yīng)用程序通過

15、Libvirt工作，以控制本地域 Linux 主機（Domain 0） 物理機節(jié)點 Libvirt Mgmt app DomainDomain of37 云計算第三版配套PPT課件 Hypervisor 28 8.2 計算服務(wù)Nova Libvirt體系結(jié)構(gòu) （2）管理位于不同節(jié)點上的應(yīng)用程序和域 該管理應(yīng)用程序通過一種通用協(xié)議從本地Llibvirt連接到遠(yuǎn)程Libvirt Linux host （Domain 0） 物理機節(jié)點 Libvirt Domain Libvirt Linux host （Domain 0） 物理機節(jié)點 Libvirt Mgmt app Network of37 云計

16、算第三版配套PPT課件 本章未完待續(xù) 百度排名首位的大數(shù)據(jù)資料和交流中心 百 度 排 名 首 位 的 云 計 算 資 料 和 交 流 中 心 終生免費的智能硬件大數(shù)據(jù)托管平臺 掃一掃，進(jìn)入萬物云 終 生 免 費 的 環(huán) 境 大 數(shù) 據(jù) 共 享 平 臺 掃一掃，進(jìn)入環(huán)境云 一攬子解決方案 云計算、大數(shù)據(jù)時代，社會亟需相關(guān)人才！而高校 缺平臺、缺人才、缺經(jīng)驗！怎么辦？ 建設(shè)一個Hadoop實驗平臺 一套開源的Hadoop一體機和開發(fā)環(huán)境，詳細(xì)的指導(dǎo)書籍和實驗設(shè)計。 培養(yǎng)一支云計算師資隊伍 來自云計算高手的系列培訓(xùn)， 早在2010年就培訓(xùn)了全國第一批云計算師資力量。 營造一個大數(shù)據(jù)科研環(huán)境 為科研提供技術(shù)支持，與大數(shù)據(jù)應(yīng)用相結(jié)合，讓科研邁上新臺階。 了 解 詳 情 學(xué) 習(xí) 云 計 算 必 須 關(guān) 注 的 公 眾 號 知名微信公眾號推薦 劉鵬看未來云計算頭條 云創(chuàng)大數(shù)據(jù) 中國大數(shù)據(jù) 微信號： chinacloudnj 微信號： cstorbigdata 資源豐富、分析深入、 更新及時的云計算知 識共享平臺。 微信號：lpoutlook 微信號： cStor_cn 國