什么是OpenStack？

OpenStack是一个云平台管理的项目，它不是一个软件，它是由几个主要的组件组合起来，为公有云、私有云和混合云的建设与管理提供软件的开源项目。现在已经有来自100多个国家的数万名个人和200多家企业参与到OpenStack的开发，如 NASA、华为、谷歌、惠普、Intel、IBM、微软等。这些机构与个人将 OpenStack作为基础设施即服务资源的通用前端。Openstack项目的首要任务是简化云的部署过程并为其带来良好的可扩展性。OpenStack系统或其演变版本目前被广泛应用在各行各业，包括自建私有云、公共云、租赁私有云及混合云，用户包括思科、英特尔、IBM、华为、希捷等，OpenStack 支持 KVM、Xen、Lvc、Docker等虚拟机软件或容器。

OpenStack的发展历史

OpenStack是由美国国家航空航天局(NASA)和 Rackspace合作研发，Apache许可的开源项目。项目自2010年成立，发布了该项目的第一个版本Austin，该版本是当时第一个开源的云计算平台项目。此后，OpenStack基本每半年发行一个新版本，截至目前最新版本是第二十四版本Xena，不同于其他软件的版本号采用数字编码，OpenStack 采用一个单词来描述不同的版本，其中单词首字母指明版本的新旧。比如目前的版本Xena就比之前的 Wallaby要新，同时“X”在26个字母中排行第二十四，所以称第二十四版本。各个版本的发行时间表参考网站 https：//releases.openstack.org/。

OpenStack能做什么

OpenStack的主要目标是管理数据中心的资源，简化资源分配。它管理三部分资源，分别是：

计算资源：OpenStack可以规划并管理大量虚拟机，从而允许企业或服务提供商按需提供计算资源；开发者可以通过API访问计算资源从而创建云应用，管理员与用户则可以通过web访问这些资源；
存储资源：OpenStack可以为云服务或云应用提供所需的对象及块存储资源。因为对性能及价格有需求，很多组织已经不能满足于传统的企业级存储技术，因此OpenStack可以根据用户需要提供可配置的对象存储或块存储功能；
网络资源：如今的数据中心存在大量的配置工作，如服务器、网络设备、存储设备、安全设备均需要配置，而它们还将被划分成更多的虚拟设备或虚拟网络；这会导致 IP 地址的数量、路由配置、安全规则将爆炸式增长；传统的网络管理技术无法真正的可高扩展、高自动化地管理下一代网络；因而OpenStack 提供了插件式、可扩展、API 驱动型的网络及IP管理功能；

OpenStack的典型架构和功能如下图所示：

OpenStack的典型架构和功能映射

表示层：负责与用户交互，主要包含一些图形化界面的web门户网站（用于提供给非开发人员进行界面操作），同时该部分还提供了供开发人员进行二次开发的API接口。该部分还包括一些更高级的特性，例如：负载均衡、控制台代理安全和命名服务。

逻辑层：提供云服务的智能控制功能，如：orchestration（负责任务的工作流管理）、scheduling（任务到资源的调度管理）、policy（配额等服务）、image registry（镜像实例的元数据管理）和logging（事件计费管理)。

资源层：包含计算、网络和存储等物理资源。

OpenStack的核心项目

OpenStack覆盖了网络、虚拟化、操作系统、服务器等各个方面。根据成熟及重要程度的不同，被分解成核心项目、孵化项目，支持项目和相关项目。每个项目都有自己的委员会和项目技术主管，而且每个项目都不是一成不变的，如孵化项目可以根据发展的成熟度和重要性，转变为核心项目。

OpenStack项目间的逻辑关系如下图所示：

OpenStack项目间的逻辑关系

以下列举OpenStack的6个最重要的核心项目。

Keystone：Keystone是OpenStack的认证服务，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系统进行工作，主要对Swift、Glance、Nova等进行认证与授权，它对动作消息中的来源者进行合法性鉴定。 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：

令牌服务：令牌中含有授权用户或群组的授权信息，授权给合法用户或群组。
目录服务：目录中含有合法用户或群组的可用服务列表。
策略服务：利用Keystone具体指定用户或群组的某些访问权限。

Nova：Nova是一套控制器，用于为单个用户或使用群组管理虚拟机实例的整个生命周期，根据用户需求来提供虚拟服务，Nova负责管理整个云的计算资源、网络资源、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。

Glance：Glance负责OpenStack的镜像服务，Glance是一套虚拟机镜像发现、注册、检索系统，它提供虚拟机镜像的存储，查询和检索功能，为nova进行服务，依赖于存储服务和数据库服务。

Swift：Swift为OpenStack提供了一种分布式、持续虚拟对象存储。Swift具有跨节点的存储能力。Swift组件有冗余和失效备援管理功能，也能够处理归档和媒体流，特别是对大数据和大容量的测度非常高效。

Cinder：Cinder是OpenStack的块存储服务组件，它管理所有块存储设备，为VM服务。

Neutorn：Neutorn为OpenStack提供虚拟的网络功能，为每个不同的租户建立独立的网络环境。