openstack理论知识【Openstack证书考试 2022】
一、什么是 OpenStack
Openstack是一个云平台管理的项目。
OpenStack是一个开源的云平台，它属于云计算中的IaaS，
简单来讲：他是来管理我们的硬件设施的。将服务器、交换机、路由器和存储等都由OpenStack 平台管理。
我们在设备上部署Linux操作系统，然后在操作系统上部署OpenStack，由OpenStack决定哪些虚拟机应该启动在哪些物理的计算节点上。
1.1、OpenStack的组件介绍
OpenStack是由很多个核心组件组合而成，每个组件都负责自己的一小块功能，如：负责提供计算服务的Nova，提供网络服务的 Neutron，他们各自都有属于自己的管理接口，所谓管理接口就是基于HTTP请求的web服务，主要是用于接受命令行工具或者组件的http请求。
先简单介绍各个组件，后面再进行详细讲解
- keystone身份认证服务
- glance镜像服务
- nova计算服务
- Neutron网络服务
- Horizon看板服务
- Cinder磁盘服务
- Swift对象存储服务（鸡肋 一般不用）
- Ceilometer计量服务
- Heat编排服务
二 、keystone身份认证服务
2.1 keystone 概述
要求：知道如何在页面上新增用户、租户、给用户分配角色、配额 就ok了
身份认证是怎么工作的，以图为例
从图可以看出，每个组件进行操作之前都会 调用 keystone验证身份信息！
三个重要的概念：用户（user）、角色(role)、租户（project）【也可以叫项目】
- 用户：创建用户，信息包括用户名、密码、邮箱等信息，但是 只创建用户 在Openstack中是不可以使用资源的！
- 租户：OpenStack中所有的资源都是根据 租户来进行隔离的，一个用户必须先关联到租户下才可以调用资源
- 角色：限制用户对资源的访问。角色只能关联 租户下的用户，并且 一个用户在不同的租户下可以由不同的角色。
租户、用户的理解：如 用户为 公司的员工，部门就是一个租户，员工分配到部门下，才可以正常工作。
一个用户可以有多个租户，在不同租户下的角色也可以不一样
好了，看下面这个图，继续分析 ：
上图（左侧篮框）讲解：
- OpenStack搭建好之后，会有个蓝色的框 ，称之为 domin(相当于数据库的概念)，上图有两个租户。
- 【用户-admin/角色-admin】表示：一个用户加入租户 一定要有角色信息，admin为 超管的角色
- 一个用户在不同租户下，只要有角色是 admin， 他就是 整个OpenStack的超级管理员
问题来了 ：
董事长是admin 什么都要他来管吗，或者给旗下分公司老大admin角色，他的权限不久和我一样了吗？
看右侧的篮框
OpenStack下可以创建多个domin.如 Domin-bus1,将 某个用户放到某个租户下的admin角色，那么他就只是 这个租户下的超管
企业私有云一个Domin就够了，多个Domin就需要激活多Domin的服务
还有 一些不重要的术语，了解即可
- group 组：
把用户分组，然后按组分租户、角色，就把组里的所有用户分了租户和角色，== 脱了裤子放屁，多此一举的功能 - service endpoint 服务终点
每个组件都有个API，有API 就一定会有IP地址和访问的方法
服务终点即一个服务提供的地址比如 http://192.168.100.20:5000/v3 ,这就是一个
服务终点，服务终点是用来提供基于 http 请求的 API 方法的一个地址。
2.2 keystone的服务
- 身份认证服务
- 资源服务
- 分配服务/ Assignment Service
上面三个服务 就是 上面讲的 用户 根据租户下不同角色进行分配资源
- 票据服务/ Token Service
负责验证 token 票据的验证服务。 - 目录服务/Catalog Service
负责服务 Endpoint 的管理，只有注册了正确的 Endpoint,服务才能正常被调用 - 规则服务/Policy Service
管理规则服务，一般规则文件会在/etc/项目/Policy.json，里面定义了每个方法需
要用什么角色来访问。
对应的 命令 === openstack命令
三、glance镜像服务
负责管理openstack的在线镜像仓库，镜像 == 操作系统，通过配置将它存放在对象存储(Swift)、ceph或者Gluster中
四、nova计算服务
nova 为 OpenStack 提供计算服务，nova 设计初衷为了有很好的扩展性，提供自助式的服务，并有效的利用计算资源，默认使用的 hypervisor 是 kvm，当然你可以修改配置来使用其他的 hypervisor，当你在虚拟机安装 OpenStack 的时候一般都会使用 qemu 来做 hypervisor
【学习目标】
- 管理 flavor。
- 管理虚拟机实例，比如启动、停止、删除。
- 管理 floating ip。
- 管理安全组，包括分配安全组给实例、改变安全组中的策略。
- 管理 Nova host consoles。
- 管理 keypair。 ü 使用 keypair 来链接一个实例。
- 管理计算节点的 server。
- 管理项目(租户)配额(quotas)。
- 检查 nova 的运行状态。
- Trouble Shooting。
4.1 术语
4.1.1、 kvm
Kernel-based Virtual Machine 基于内核的虚拟机，也是 OpenStack 默认的 hypervisor。
4.1.2、 qemu
在 openstack中 是 kvm的替补角色，当计算节点的cpu不支持硬件加速虚拟化的时候，我们可以使用qemu来替代
4.1.3、nova-api
主要提供了统一风格的REST-API接口，作为Nova组件的入口，处理基于 http 的请求和基于消息的请求，负责所有管理的 http
的请求响应等
4.1.4、flavor
新建虚拟机的配置列表，可以看作是创建虚拟机的模板
虚拟机启动时候的用量，简单来说就是虚拟机启动的时候，需要使用的资源，如：cpu、内存、磁盘等，为了方便，我们会把常用的场景写入到数据库中形成一条记录，下次用户启动虚拟机的时候，就可以直接选他们想要的 flavor 就ok了
4.1.5、keypair
ssh连接访问实例的密钥对
用来连接虚拟机的一种安全机制，锁就是安装在虚拟机内部的 密钥，钥匙是留给用户为了开锁的 公钥 ，用户用公钥连接虚拟机
4.1.6、安全组
是一个控制实例访问策略的容器，里面包含了各种而样的安全组规则，如：定义了用户可以通过什么协议，在远端哪个网端的主机上，通过什么端口对实例进行连接访问。
控制访问安全的机制，在 openstack中，默认虚拟机向外的流量是不受限制的，但是从外向虚拟机里访问是屏蔽的，如 外部服务器 ping 虚拟机可以ping通，虚拟机ping外部服务器是不通的，可以使用 iptables修改/创建安全组
4.1.7、nova-compute 服务
运行在计算机节点的服务 ，用于虚拟机实例的创建和管理
4.1.7、nova-scheduler 服务
负责分配实例到具体计算节点的服务
每次 nova-scheduler 分配实例，都会通 过 nova-conductor 到 nova 使用的数据库中去查询所有配置好的计算节点上的负
载数据，然后选择负载节点压力最小的那个计算节点，将实例启动在那台计算节点上
4.1.8、nova-conductor 服务
负责提供nova数据库连接的服务
4.1.9、nova-consoleauth 服务
负责提供 nova console 的身份认证，比如 VNC 的身份认证等，并与 ip 地址和
端口号映射。
4.1.10、nova-novncproxy 服务
为基于浏览器的 VNC 客户端提供服务。
4.1.11、cpu allocation ratio
cpu 物理 core 和虚拟 core 的转换比列，会影响 nova-scheduler 对计算节点的分
配算法，默认是 16:1，您也可以通过查询/etc/nova/nova.conf 中找到这个变量
cpu_allocation_ratio，并按照您实际的硬件性能对它进行修改。
4.1.11、ram allocation ratio
内存的配置比例，默认是 1.5:1，假设你的物理机内存为 48G，那么 novascheduler 会在数据库中记录，在已使用的内存量达到 72G 以前，会持续向这个
节点分配实例
4.1.12、nova虚拟机创建的流程
消息队列 也可以使用 rabbit-mq,nats
1、:用户向nova组件提出创建实例的请求时，nova-api 作为 nova的入口，接收用户的请求，然后以 消息队列的方式，将请求发送给nova-scheduler
2、nova-scheduler 从消息队列中侦听到nova-api 的消息后,去数据库查询当前计算节点的负载和使用情况。
3、由于nova-scheduler 不能直接与数据库交互，所以会借助消息队列的方式，通过nova-conductor 组件和数据库交互，根据查到的结果，将虚拟机实例分配到当前负载最小并且可以满足启动虚拟机实例的哪个计算节点上。
4、nova-scheduler 主要的功能时实例的调度，最终的实例的创建需要调用 nova-compute完成，当然实例的创建也离不开镜像、网络、存储等资源，因此nova-compute组件将会于 nova-valume,nova-network等组件通过消息队列的方式实现相互协作，完成创建虚拟机的实例。
五、Neutron网络服务
六、Horizon看板服务
七、Cinder磁盘服务
八、Swift对象存储服务（鸡肋 一般不用）
九、Ceilometer计量服务
收集项目的各种资源的使用情况
十、Heat编排服务
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