OpenStack系统架构详解
张云星
产品中心
曙光信息产业股份有限公司
2013-12-04
目录
目录错误！未定义书签。
1OpenStack概述 ................................................................................ 错误！未定义书签。2OpenStack整体架构 ......................................................................... 错误！未定义书签。3OpenStack各组件简介...................................................................... 错误！未定义书签。4OpenStack 计算套件—Nove............................................................. 错误！未定义书签。5OpenStack 镜像服务套件—Glance................................................... 错误！未定义书签。6OpenStack对象存储套件—Swift ....................................................... 错误！未定义书签。
6.1Swift特性.................................................................................. 错误！未定义书签。
6.2应用场景 ................................................................................... 错误！未定义书签。7OpenStack网络套件—Neutron ......................................................... 错误！未定义书签。8OpenStack身份识别—Keystone ....................................................... 错误！未定义书签。9OpenStack仪表盘套件—Horizon ...................................................... 错误！未定义书签。10SUSE Cloud 2.0架构.................................................................... 错误！未定义书签。11Openstack中国服务中心 .............................................................. 错误！未定义书签。12参考文献 ....................................................................................... 错误！未定义书签。
1OpenStack概述
OpenStack既是一个社区，也是一个项目和一个开源软件，它提供了一个部署云的操作平台或工具集。其宗旨在于，帮助组织运行为虚拟计算或存储服务的云，为公有云、私有云，也为大云、小云提供可扩展的、灵活的云计算。OpenStack旗下包含了一组由社区维护的开源项目，他们分别是运算套件(Nova)，对象存储套件(Swift)，以及镜像文件管理套件(Glance)。此外还有区块套件Cinder，身份识别套件Keystone，仪表板套件Horizon，网络套件Neutron等。
OpenStack是一个美国国家航空航天局和Rackspace合作研发的，以Apache许可证授权，并且是一个自由软件和开放源代码项目。OpenStack是一个云平台管理的项目，它不是一个软件。这个项目由几个主要的组件组合起来完成一些具体的工作。
OpenStack是一个旨在为公共及私有云的建设与管理提供软件的开源项目。它的社区拥有超过130家企业及1350位开发者，这些机构与个人都将OpenStack作为基础设施即服务（简称IaaS）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 是由Rackspace 和NASA 共同开发的云计算平台，帮助服务商和企业内部实现类似于Amazon EC2 和S3 的云基础架构服务(Infrastructure as a Service, IaaS)。OpenStack 是开源项目，除了有Rackspace 和NASA 的大力支持外，后面还有包括Dell、Citrix、Cisco、Canonical 这些重量级公司的贡献和支持，发展速度非常快。
核心项目（7个）
计算（Compute）：Nova
对象存储（Object）：Swift
区块存储（Block Sotrage）：Cinder
镜像（Image）：Glance
身份（Identity）：Keystone
自助门户（Dashboard）：Horizon
网络&地址管理：Neutron
社区项目（14个）
负载均衡：Atlas-LB（Rackspace）
消息队列：Burrow（Piston）
云管理工具：Clanavi（Drupal）
自动部署：Crowbar（Dell）
服务部署：Juju（Ubuntu）
关系型数据库：RedDwarf（Rackspace）
2 OpenStack 整体架构
Figure 1 OpenStack 概念架构
?
Dashboard("Horizon") 提供了一个Web 前端到OpenStack 其他的服务的界面 ?
Compute("Nova") 存储和检索虚拟磁盘(images)和Image 上相关的元数据(Glance) ?
Network("Neutron") 提供虚拟网络 ?
Block Storage("Cinder") 提供存储 ?
Image("Glance") 在对象存储(Swift)上能够完成虚拟磁盘文件的存储 ? 所有的服务进行身份验证(Keystone)
Figure 2 OpenStack 逻辑架构
终端用户可以使用Dashboard 、CLIs 、或者APIs 。
3 OpenStack 各组件简介
OpenStack 目前有7个核心组件：Compute(计算)， Object Storage(对象存储)，Identity(身份认证)，Dashboard(仪表盘)， Block Storage(块存储)， Network(网络) 和 Image Service(镜像服务) 。下面将依次进行解释：
Object Storage(代号为“Swift ”) 允许进行存储或者检索文件。目前已经有几好家公司开始提供基于Swift 商业存储服务，这些公司包括KT ，Rackspace 公司（Swift 项目的发源地）和Internap ，而且很多大公司内部也使用Swift 来存储数据。
Image Service(代号为“Glance ”) 是一个虚拟机镜像的存储、查询和检索系统，它提供了一个虚拟磁盘映像的目录和存储库，这些磁盘映像常常广泛应用于OpenStack Compute 之中，而且这种服务在技术上是属于可选的，任何规模的云都适用于它。
Compute(代号为“Nova ”) 根据需求提供虚拟服务。Rackspace 公司和HP 提供商业计算服务正是建立在Nova 之上，Mercado Libre 和NASA （Nova 项目的起源地）内部也是使用的Nova 。
Dashboard(代号为“Horizon ”) 为所有OpenStack 的服务提供了一个模块化的web-based 用户界面。使用这个Web GUI ，可以在云上完成大多数的操作，如启动实例，分配IP 地址，设
仪表板套件
网络套件
运算套件
区块存储套件
对象存储套件 身份识别套件
提供网络连接能力
提供存储容量 将镜像存储至 将硬
盘资
料存
储至 镜像文件管理套件
OpenStack SDN架构 ?马啸 微信：Zebra 2014年11?月23?日
??目录 ?OpenContrail （Contrail）?OpenFlow Overlay（OpenDaylight VTN）?OpenStack Neutron （VMware NSX）
云需??网络
OpenContrail MPLS?方式 MPLS?自?身 ! 1，三层路由标签技术 2，传统上在MPLS-BGP中为路由条??目分配MPLS标签
Switch eth1 eth1 VM1 VM2 同?一Network 去往192.168.1.1 打上MPLS ＝1，并且打上外层头部到CN1； 去往192.168.1.3，打上MPLS ＝2，并且打上外层头部到CN1； 去往192.168.1.2，就直接出去tap2 192.168.1.1/24 VRF1 转发表： 去往192.168.1.2打上MPLS ＝5，并且打上外层标签到CN2； 去往192.168.1.1，就直接出去tap1 去往192.168.1.3，就直接出去tap3 192.168.1.2/24 MPLS 标签表： MPLS=1 剥离外层改变MAC 出tap1； MPLS ＝2 剥离外层改变MAC 出tap3；MPLS 标签表： MPLS=5剥离外层标签改变MAC 并出tap2 CN1 CN2 192.168.1.3/24tap1 tap3 tap2 VM3
VM1 不同Network 192.168.1.1/24 VRF1 转发表： 去往192.168.1.2打上MPLS ＝5，并且打上外层标签到CN2； 去往192.168.1.1，就直接出去tap1 去往192.168.1.3，就直接出去tap3 MPLS 标签表： MPLS=1 剥离外层改变MAC 出tap1； MPLS ＝2 剥离外层改变MAC 出tap3； MPLS ＝3 剥离外层改变MAC 出tap4 CN1 192.168.1.3/24tap1 tap3 VM3 VM4 VRF2 转发表： 去往192.168.2.1直接从tap4出去 tap4 192.168.2.1/24
OpenStack的架构详解 OpenStack既是一个社区，也是一个项目和一个开源软件，它提供了一个部署云的操作平台或工具集。其宗旨在于，帮助组织运行为虚拟计算或存储服务的云，为公有云、私有云，也为大云、小云提供可扩展的、灵活的云计算。 1. OpenStack是什么 OpenStack既是一个社区，也是一个项目和一个开源软件，它提供了一个部署云的操作平台或工具集。其宗旨在于，帮助组织运行为虚拟计算或存储服务的云，为公有云、私有云，也为大云、小云提供可扩展的、灵活的云计算。 OpenStack旗下包含了一组由社区维护的开源项目，他们分别是OpenStackCompute(Nova)，OpenStackObjectStorage(Swift)，以及OpenStackImageService(Glance)。 OpenStackCompute[1]，为云组织的控制器，它提供一个工具来部署云，包括运行实例、管理网络以及控制用户和其他项目对云的访问(thecloudthroughusersandprojects)。它底层的开源项目名称是Nova，其提供的软件能控制IaaS云计算平台，类似于AmazonEC2和RackspaceCloudServers。实际上它定义的是，与运行在主机操作系统上潜在的虚拟化机制交互的驱动，暴露基于WebAPI的功能。 OpenStackObjectStorage[2]，是一个可扩展的对象存储系统。对象存储支持多种应用，比如复制和存档数据，图像或视频服务，存储次级静态数据，开发数据存储整合的新应用，存储容量难以估计的数据，为Web应用创建基于云的弹性存储。 OpenStackImageService[1]，是一个虚拟机镜像的存储、查询和检索系统，服务包括的RESTfulAPI允许用户通过HTTP请求查询VM镜像元数据，以及检索实际的镜像。VM镜像有四种配置方式：简单的文件系统，类似OpenStackObjectStorage的对象存储系统，直接用Amazon'sSimpleStorageSolution(S3)存储，用带有ObjectStore的S3间接访问S3。 三个项目的基本关系如下图1-1所示：
技术架构解析大数作者：匿名出处：论2016-01-22 20:46大数据数量庞大，格式多样化。大量数据由家庭、制造工厂和办公场所的各种设备、互联网事务交易、社交网络的活动、自动化传感器、移动设备以及科研仪器等生成。它的爆炸式增长已超出了传统IT基础架构的处理能力，给企业和社会带来严峻的数据管理问题。因此必须开发新的数据架构，围绕“数据收集、数据管理、数据分析、知识形成、智慧行动”的全过程，开发使用这些数据，释放出更多数据的隐藏价值。 一、大数据建设思路 1)数据的获得 大数据产生的根本原因在于感知式系统的广泛使用。随着技术的发展，人们已经有能力制造极其微小的带有处理功能的传感器，并开始将这些设备广泛的布置于社会的各个角落，通过这些设备来对整个社会的运转进行监控。这些设备会源源不断的产生新数据，这种数据的产生方式是自动的。因此在数据收集方面，要对来自网络包括物联网、社交网络和机构信息系统的数据附上时空标志，去伪存真，尽可能收集异源甚至是异构的数据，必要时还可与历史数据对照，多角度验证数据的全面性和可信性。 2)数据的汇集和存储 数据只有不断流动和充分共享，才有生命力。应在各专用数据库建设的基础上，通过数据集成，实现各级各类信息系统的数据交换和数据共享。数据存储要达到低成本、低能耗、高可靠性目标，通常要用到冗余配置、分布化和云计算技术，在存储时要按照一定规则对数据进行分类，通过过滤和去重，减少存储量，同时加入便于日后检索的标签。 3)数据的管理 大数据管理的技术也层出不穷。在众多技术中，有6种数据管理技术普遍被关注，即分布式存储与计算、内存数据库技术、列式数据库技术、云数据库、非关系型的数据库、移动数据库技术。其中分布式存储与计算受关注度最高。上图是一个图书数据管理系统。 4)数据的分析 数据分析处理：有些行业的数据涉及上百个参数，其复杂性不仅体现在数据样本本身，更体现在多源异构、多实体和多空间之间的交互动态性，难以用传统的方法描述与度量，处理的复杂度很大，需要将高维图像等多媒体数据降维后度量与处理，利用上下文关联进行语义分析，从大量动态而且可能是模棱两可的数据中综合信息，并导出可理解的内容。大数据的处理类型很多，主要的处理模式可以分为流处理和批处理两种。批处理是先存储后处理，而流处理则是直接处理数据。挖掘的任务主要是关联分析、聚类分析、分类、预测、时序模式和偏差分析等。 5)大数据的价值：决策支持系统 大数据的神奇之处就是通过对过去和现在的数据进行分析，它能够精确预测未来;通过对组织内部的和外部的数据整合，它能够洞察事物之间的相关关系;通过对海量数据的挖掘，它能够代替人脑，承担起企业和社会管理的职责。 6)数据的使用 大数据有三层内涵：一是数据量巨大、来源多样和类型多样的数据集;二是新型的数据处理和分三是运用数据分析形成价值。大数据对科学研究、经济建设、社会发展和文化生活等各个领;析技术 域正在产生革命性的影响。大数据应用的关键，也是其必要条件，就在于?屔与经营的融合，当然，这里的经营的内涵可以非常广泛，小至一个零售门店的经营，大至一个城市的经营。 二、大数据基本架构 基于上述大数据的特征，通过传统IT技术存储和处理大数据成本高昂。一个企业要大力发展大数据应用首先需要解决两个问题：一是低成本、快速地对海量、多类别的数据进行抽取和存储;二是使用新的技术对数据进行分析和挖掘，为企业创造价值。因此，大数据的存储和处理与云计算技术密不可分，在当前的技
OpenStack架构详解 What is OpenStack? OpenStack提供开放源码软件，建立公共和私有云。OpenStack是一个社区和一个项目，以及开放源码软件，以帮助企业运行的虚拟计算或者存储云。OpenStackd开源项目由社区维护，包括OpenStack计算（代号为Nova），OpenStack对象存储（代号为SWIF T），并OpenStack镜像服务（代号Glance）的集合。OpenStack提供了一个操作平台，或工具包，用于编排云。 Components of OpenStack OpenStack当前主要有三个组件：计算，存储，镜像。 OpenStack计算是一个云控制器，用来启动一个用户或一个组的虚拟实例，它也用于配置每个实例或项目中包含多个实例为某个特定项目的联网。 OpenStack对象存储是一个在具有内置冗余和容错的大容量系统中存储对象的系统。对象存储有各种应用，如备份或存档数据，存储图形或视频（流媒体数据传输到用户的浏览器），储存二级或三级静态数据，发展与数据存储集成新的应用程序，当预测存储容量困难时存储数据，创造弹性和灵活的云存储Web应用程序。 OpenStack镜像服务是一个查找和虚拟机图像检索系统。它可以配置三种方式：使用Op enStack对象存储来存储图像;使用亚马逊S3直接存储，或使用S3对象存储作为S3访问中间存储。 OpenStack Project Architecture OpenStack当前包括三个子项目，三个项目相会独立，可以单独安装。 ? Swift 提供对象存储。这是大致类似于Rackspace云文件（从它派生）或亚马逊S3。? Glance 提供OpenStack Nova虚拟机镜像的发现，存储和检索。 ? Nova 根据要求提供虚拟服务。这与Rackspace云服务器或亚马逊EC2类似。 将来会出现web 接口的子项目以及队列服务的子项目。
论系统功能架构设计院系 专业 学号 姓名 成绩
摘要 当今，以信息科学技术为先导的社会变革，全面推动着社会的发展，当代社会进入了以网络信息为中心的信息时代。建立以计算机技术、网络技术、现代数据库技术为基础的现代多层人事管理信息系统，不仅是建立现代化企业的需要，也是发展的需要。文章从J2EE技术出发，对Struts、Spring和Hibemate框架进行了分析。Struts是一个MVC模式的框它将业务代码与视图代码分离开，有效的优化了系统结构，提高了系统的扩展性。Spring是一种轻量级的容器，依赖注入动态的使系统各组件间达到松散结合，同时能够很好的兼容各种框架。Hibemate是一个对象/关系数据库映射工具，提供了Java类到数据表之间的映射，实现了对象与数据库关系之间的交互，使系统具有良好的性能和移植性。 关键词:架构、多层分级、struts、Spring、Hibemate
系统功能架构分析与设计 1.系统分层结构应用及MVC框架开发简介 我们在做着表面上看似是对于各种不同应用的开发，其实背后所对应的架 构设计都是相对稳定的。在一个好的架构下编程，不仅对于开发人员是一件赏 心悦目的事情，更重要的是软件能够表现出一个健康的姿态；而架构设计的不 合理，不仅让系统开发人员受苦受难，软件本身的生命周期更是受到严重威胁。 信息系统功能部分一般采用多层架构，是在MVC框架概念上发展而来的， 最适合B/S及C/S程序的模板。而B/S是随着Internet技巧的兴起，对C/S结构的一种变化或者改良的结构。在这种结构下，用户工作界面是通过WWW浏览 器来实现，极少部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现，形成所谓三层结构,即表现层、业务逻辑层、数据持久层。其中,表现层:包含代码、用户交互GUI、数据验证,这层用于向客户端用户提供GUI交互,它允许用 户在显示系统中输入和编辑数据,同时,系统提供数据验证功能。这样就大大简 化了客户端电脑载荷，减轻了系统保护与升级的成本和工作量，降低了用户的 总体成本。同时也被广泛地应用到工具软件中，成为应用程序的构成基础。MVC把系统的组成分解成模型、视图、控制三个核心组成，三者的分离使得一 个模型可以具有多个显示视图。MVC具有设计清晰，易于扩展，运用可分布的 特点，使得前台后台的数据控制和表现能力彼此分离，加快开发进程及产品推 向市场的时间。 2.SSH开发框架的引入 SSH为Struts+Spring+Hibemate的一个集成框架，是目前比较流行的一种Web应用程序开源框架。集成SSH框架的系统从职责上分为四层：表示层、业 务逻辑层、数据持久层和域模块层，以帮助开发人员在短期内搭建结构清晰、 可复用性好、维护方便的Web应用程序。其中使用Struts作为系统的整体基础框架，充当MVC里的Controller层，在Struts框架的模型部分，利用Hibemate框架对持久层提供支持，业务层用Spring支持。具体做法是：用面 向对象的分析方法根据需求提出一些模型，将这些模型实现为基本的Java对象，
系统架构设计师的岗位职责 系统架构设计师需要负责系统及相关产品需求分析及架构设计。以下是小编整理的系统架构设计师的岗位职责。 系统架构设计师的岗位职责1 职责: 1. 负责公司系统的架构设计、研发工作 2. 配合产品经理对公司产品以及公司基础研究项目进行技术需求分析，承担从业务向技术转换的桥梁作用，根据产品业务需求提出技术方案和系统设计 3. 负责制定系统的整体框架，编写软件架构设计文档。对系统框架相关技术和业务进行培训，指导开发人员开发并解决系统开发、运行中出现的各种问题 4. 主持和参与系统逻辑模型和物理模型设计，负责开发和维护统一的软件开发架构，保证软件模块的复用性 5. 参与各项目、各阶段的技术评审;特别是技术架构方面和软件复用方面
6. 参与部门研发技术方向规划，负责提供软件产品框架和技术路线;负责关键技术的预研与攻关, 解决项目开发或产品研发中的技术难题 7. 协助部门经理合理分配软件研发任务使项目团队高效率运作，确保技术架构得以推进和实施 岗位要求： 1. 本科及以上学历，计算机或相关专业毕业, 8年以上软件产品开发及架构设计经验 2. 具有丰富的大中型开发项目的总体规划、方案设计及技术队伍管理经验 3. 熟悉C/C++或JAVA等开发语言，并且实际开发工作不少于5年;熟悉常见的数据库系统，如MySQL、Oracle和MongoDB 等 4. 精通设计模式和开源的框架，有面向对象分析、设计、开发能力(OOA、OOD、OOP)，精通UML，熟练使用Rational Rose 等工具进行设计开发 5. 对计算机系统、网络和安全、应用系统架构等有全面的认识，熟悉项目管理理论，并有实践基础
OpenStack 云技术介绍及架构设计
目录 一、云计算的发展 (3) 二、什么是云计算？ (5) 三、云计算的类型 (6) ? 3.1. 公有云 (6) ? 3.2. 私有云 (7) ? 3.3. 混合云 (7) 四、云平台 (7) 五、云计算的服务模式 (8) ? 5.1. IAAS (8) ? 5.2. PAAS (8) ? 5.3. SAAS (8) 六、OpenStack的前世今生 (9) 6.1. 什么是OpenStack？ (9) 6.2. OpenStack组件介绍 (10) 6.3. OpenStack发展路线 (12) 七、总结 (17)
一、云计算的发展 说起云计算想必大家都很熟悉，它被视为科技界的革命性产物，极大可能的改变人们的工作方式和商业模式的运作。但是它并不是从石头缝中突然蹦出来的，而是经过了诸多技术的成熟和演变诞生的。云计算吸收了之前并行计算、分布式计算和网格计算的优势，借助虚拟化、效用计算等技术混合而成。按照资源形态来分，主要经历了以下不同的发展阶段： 图1-云计算的发展 1、资源分散时代 IT发展初期，百废待兴。所有的系统处于分散零落的状态，哪里需要IT系统，就在哪里构建，IT资源分散，架构不清晰。业务资源和数据资源相对分散，IT管理模式较为落后，浪费了很多的IT资源。各种IT设备五花八门，问题层出不穷。 2、资源大集中时代 这个时代主要解决了企业IT资源分散管理难和容灾的问题。将企业分散的数据资源、IT 资源进行了物理集中，形成了规模化的数据中心基础设施。在数据集中过程中，不断实施数据和业
务的整合，大多数企业的数据中心基本完成了自身的标准化，使得既有业务的扩展和新业务的部署能够规划、可控，并以企业标准进行IT 业务的实施，解决了数据业务分散时期的混乱无序问题。在这一阶段中，很多企业在数据集中后期也开始了容灾建设。企业的容灾中心建设普遍受到重视，以金融为热点行业几乎开展了全行业的容灾建设热潮，并且金融行业的大部分容灾建设的级别都非常高，面向应用级容灾（数据零丢失为目标）。总的来说，解决了企业IT 分散管理和容灾的问题。 3、资源虚拟化时代 随着企业的快速发展，数据中心IT 基础设施扩张迅速，但是系统建设成本高、周期长，即使是标准化的业务模块建设，软硬件采购成本、调试运行成本与业务实现周期并没有显著下降。标准化并没有给系统带来灵活性，集中的大规模IT 基础设施出现了大量系统利用率不足的问题，不同的系统运行在独占的硬件资源中，效率低下导致资源浪费，而数据中心的能耗、空间问题逐步突显出来。因此，以降低成本、提升IT 运行灵活性、提升资源利用率为目的的虚拟化开始在数据中心进行部署。虚拟化屏蔽了不同物理设备的异构性，将基于标准化接口的物理资源虚拟化成逻辑上也完全标准化和一致化的逻辑计算资源（虚拟机）和逻辑存储空间。虚拟化可以将多台物理服务器整合成单台，每台服务器上运行多种应用的虚拟机，实现物理服务器资源利用率的提升，由于虚拟化环境可以实现计算与存储资源的逻辑化变更，特别是虚拟机的克隆，使得数据中心IT 实施的灵活性大幅提升，业务部署周期可用数月缩小到一天以内。虚拟化后，应用以VM 为单元部署运行，数据中心服务器数量可大为减少且计算能效提升，使得数据中心的能耗与空间问题得到控制。通过虚拟化，提升了企业IT 架构的灵活性，数据中心资源利用率有效提高，运行成本降低。 4、云计算时代
国家智能制造系统架构映射及示例解析 图11 智能制造系统架构各维度与智能制造标准体系结构映射 图11通过具体的映射图展示了智能制造系统架构三个维度与智能制造标准体系的映射关系。由于智能制造标准体系结构中A基础共性及C行业应用涉及到整个智能制造系统架构，映射图中对B关键技术进行了分别映射。 B关键技术中包括BA智能装备、BB智能工厂、BC智能服务、BD智能赋能技术、BE工业网络等五大类标准。其中BA智能装备主要对应生命周期维度的设计、生产和物流，
系统层级维度的设备和单元，以及智能特征维度中的资源要素；BB智能工厂主要对应生命周期维度的设计、生产和物流，系统层级维度的车间和企业，以及智能特征维度的资源要素和系统集成；BC智能服务主要对应生命周期维度的销售和服务，系统层级维度的协同，以及智能特征维度的新兴业态；BD智能赋能技术主要对应生命周期维度的全过程，系统层级维度的企业和协同，以及智能特征维度的所有环节；BE工业网络主要对应生命周期维度的全过程，系统层级维度的设备、单元、车间和企业，以及智能特征维度的互联互通和系统集成。 智能制造系统架构通过三个维度展示了智能制造的全貌。为更好的解读和理解系统架构，以计算机辅助设计（CAD）、工业机器人和工业网络为例，诠释智能制造重点领域在系统架构中所处的位置及其相关标准。 1.计算机辅助设计（CAD）
智能特征系统集成互联互通融合共享 图12a CAD 在智能制造系统架构中的位置 CAD 位于智能制造系统架构生命周期维度的设计环节、系统层级的企业层，以及智能特征维度的融合共享，如图12a 所示。已发布的CAD 标准主要包括： ● GB/T 18784-2002 CAD/CAM 数据质量 ● GB/T 18784.2-2005 CAD/CAM 数据质量保证方 法 ● GB/T 24734-2009 技术产品文件 数字化产品定义 数据通则
OpenStack系统架构详解 张云星 产品中心 曙光信息产业股份有限公司 2013-12-04 目录 目录错误！未定义书签。 1OpenStack概述 ................................................................................ 错误！未定义书签。2OpenStack整体架构 ......................................................................... 错误！未定义书签。3OpenStack各组件简介...................................................................... 错误！未定义书签。4OpenStack 计算套件—Nove............................................................. 错误！未定义书签。5OpenStack 镜像服务套件—Glance................................................... 错误！未定义书签。6OpenStack对象存储套件—Swift ....................................................... 错误！未定义书签。 6.1Swift特性.................................................................................. 错误！未定义书签。 6.2应用场景 ................................................................................... 错误！未定义书签。7OpenStack网络套件—Neutron ......................................................... 错误！未定义书签。8OpenStack身份识别—Keystone ....................................................... 错误！未定义书签。9OpenStack仪表盘套件—Horizon ...................................................... 错误！未定义书签。10SUSE Cloud 2.0架构.................................................................... 错误！未定义书签。11Openstack中国服务中心 .............................................................. 错误！未定义书签。12参考文献 ....................................................................................... 错误！未定义书签。
大数据技术架构解析 作者：匿名出处：论坛2016-01-22 20:46 大数据数量庞大，格式多样化。大量数据由家庭、制造工厂和办公场所的各种设备、互联网事务交易、社交网络的活动、自动化传感器、移动设备以及科研仪器等生成。它的爆炸式增长已超出了传统IT基础架构的处理能力，给企业和社会带来严峻的数据管理问题。因此必须开发新的数据架构，围绕“数据收集、数据管理、数据分析、知识形成、智慧行动”的全过程，开发使用这些数据，释放出更多数据的隐藏价值。 一、大数据建设思路 1)数据的获得 大数据产生的根本原因在于感知式系统的广泛使用。随着技术的发展，人们已经有能力制造极其微小的带有处理功能的传感器，并开始将这些设备广泛的布置于社会的各个角落，通过这些设备来对整个社会的运转进行监控。这些设备会源源不断的产生新数据，这种数据的产生方式是自动的。因此在数据收集方面，要对来自网络包括物联网、社交网络和机构信息系统的数据附上时空标志，去伪存
真，尽可能收集异源甚至是异构的数据，必要时还可与历史数据对照，多角度验证数据的全面性和可信性。 2)数据的汇集和存储 数据只有不断流动和充分共享，才有生命力。应在各专用数据库建设的基础上，通过数据集成，实现各级各类信息系统的数据交换和数据共享。数据存储要达到低成本、低能耗、高可靠性目标，通常要用到冗余配置、分布化和云计算技术，在存储时要按照一定规则对数据进行分类，通过过滤和去重，减少存储量，同时加入便于日后检索的标签。 3)数据的管理
4)数据的分析
5)大数据的价值：决策支持系统
大数据的神奇之处就是通过对过去和现在的数据进行分析，它能够精确预测未来;通过对组织内部的和外部的数据整合，它能够洞察事物之间的相关关系;通过对海量数据的挖掘，它能够代替人脑，承担起企业和社会管理的职责。 6)数据的使用
OpenStack的架构 1.OpenStack是什么 OpenStack既是一个社区，也是一个项目和一个开源软件，它提供了一个部署云的操作平台或工具集。其宗旨在于，帮助组织运行为虚拟计算或存储服务的云，为公有云、私有云，也为大云、小云提供可扩展的、灵活的云计算。 OpenStack旗下包含了一组由社区维护的开源项目，他们分别是OpenStack Compute（Nova），OpenStack Object Storage（Swift），以及OpenStack Image Service（Glance）。 OpenStack Compute[1]，为云组织的控制器，它提供一个工具来部署云，包括运行实例、管理网络以及控制用户和其他项目对云的访问（the cloud through users and projects）。它底层的开源项目名称是Nova，其提供的软件能控制IaaS云计算平台，类似于Amazon EC2和Rackspace Cloud Servers。实际上它定义的是，与运行在主机操作系统上潜在的虚拟化机制交互的驱动，暴露基于Web API的功能。 OpenStack Object Storage[2]，是一个可扩展的对象存储系统。对象存储支持多种应用，比如复制和存档数据，图像或视频服务，存储次级静态数据，开发数据存储整合的新应用，存储容量难以估计的数据，为Web应用创建基于云的弹性存储。 OpenStack Image Service[1]，是一个虚拟机镜像的存储、查询和检索系统，服务包括的RESTful API允许用户通过HTTP请求查询VM镜像元数据，以及检索实际的镜像。VM镜像有四种配置方式：简单的文件系统，类似OpenStack ObjectStorage的对象存储系统，直接用Amazon'sSimple Storage Solution (S3) 存储，用带有Object Store的S3间接访问S3。 三个项目的基本关系如下图1-1所示： 2.云服务提供商的概念架构 OpenStack能帮我们建立自己的IaaS，提供类似Amazon Web Service的服务给客户。为实现这一点，我们需要提供几个高级特性： a)允许应用拥有者注册云服务，查看运用和计费情况； b)允许Developers/DevOps folks创建和存储他们应用的自定义镜像；
在UnitedStack组织的存储技术研讨会上，三位来自于UnitedStack、IBM和HP的存储专家分别就UnitedStack文件共享服务、IBM 弹性存储和HP Helion VSA进行了深入解读，详细阐述了OpenStack Manila和Ceph、GPFS到弹性存储的演进、VSA和Helion的结合等技术。这也可以说是目前市场上云环境下存储架构的经典流派解读。 UnitedStack：如何在OpenStack平台实现文件共享服务？ 第一位嘉宾的是来自于UnitedStack的资深存储工程师孟圣智，他主要讲述了UnitedStack明年将会重磅推出的文件共享服务。 文件共享服务是企业存储的刚性需求。根据IDC 2012数据，65%的数据存储是以文件的形态存在的，大量传统应用需要使用文件系统作为存储媒介。现在大量企业应用往云平台上迁移，自然对传统NAS服务在虚拟化环境下的实现有强烈的需求，那么在OpenStack平台上，如何实现文件共享服务呢？ 目前，由NetAPP和Mirantis主导的Manila项目越来越受到OpenStack用户的关注，Manila提供了安全的多租户的文件共享服务，现在支持NFS和CIFS，在OpenStackJuno版中已经有了稳定分支。Manila的核心概念有：共享目录、ACL、共享网络、快照、后端驱动。目前支持的后端驱动有GPFS、GlusterFS、EMCVNX等。在云平台上，所有服务必须要考虑多租户资源隔离，目前Manila 的多租户资源隔离依赖于Neutron的私有网络隔离。 Manila的通用驱动的方式是通过Nova创建一台虚拟机(Service VM)，通过Cinder创建一个Volume，并挂载到Service VM上。Service VM格式化这个Volume，用它作为共享目录，对外提供NFS/CIFS共享服务。
OpenStack云平台技术方案
目录 云，无处不在 (3) OpenStack to UnitedStack (3) 系统架构介绍 (5) Compute(计算) (6) Compute逻辑架构 (9) Compute物理架构 (9) Network(网络) (12) Quantum基本架构 (12) Object Storage(对象存储) (13) 概述 (13) 功能特性 (14) Identity(身份认证) (16) Dashboard(仪表盘) (17) 特点 (18) Block Storage(块存储) (20) 特点 (21) 物理资源管理系统 (22) 简介： (22) 功能： (23) 用例 (23) Hawkeye(监控)： (24)
简介： (24) 特点： (25) 用例 (25) OpsCloud (26) 带来的挑战 (26) USTACK解决方案 (27)
云，无处不在 软件安装在“云”端，数据存储在“云”端，“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展。用户通过浏览器来远程计算、处理数据，结果显示在客户端，这样的计算模式就是云计算。云计算不仅仅是一个概念，而是要将虚拟网络、虚拟计算以及虚拟存储结合，形成无处不在的云。 OpenStackto UnitedStack 第一次开始使用Openstack的时候，相信你已经深深感受到它的强大。
OpenStack的继续遵循同样的原则：支持尽可能广泛的硬件和支持最广泛的虚拟机管理程序，与同等质量的。云时代来临时，基于OpenStack才能孵化出最实用的产品。 1.与OpenStack开源社区的无缝对接 云计算已经成为一种新的运营模式，它对于人们如何消费、如何提供IT服务和从事IT 行业是一个根本性的转变。OpenStack让原本模糊不清的云计算终于能够脚踏实地，而UnitedStack做的就是紧紧围绕OpenStack，让OpenStack最大化其应用价值。 2.积极的客户支持 在项目开发方面，我们添加了对微软Hyper-V虚拟化技术的支持。我们将一些我们自己的网络堆栈协议集成到平台之中，并在API兼容性方面做了许多工作。而对于客户，我们对想采用OpenStack的客户提供了最大的支持。例如：Swift是一个模仿了Amazon S3的存储服务。现在我们正围绕此技术构建管理框架，从而使得这些公司可以在OpenStack 平台上提供类似于S3的服务。
系统规划：包括系统项目的提出预可行性分析；系统方案的制定、评价和改进；新旧系统的分析和比较；现有软件、硬件和数据资源的有效利用； 软件架构设计：XML技术；基于架构的软件开发过程；软件的质量属性；架构（模型）风格；特定领域软件架构；基于架构的软件开发方法；架构评估；软件产品线；系统演化 设计模式：设计模式概念；设计模式的组成；模式和软件架构；设计模式分类；设计模式实现； 系统设计：处理流程设计；人机界面设计；文件涉及；存储设计；数据库设计；网络应用系统的设计；系统运行环境的集成与设计；中间件；应用服务器；性能设计与性能评估；系统转换设计划； 软件系统建模：系统需求、建模的作用以及意义；定义问题（目标、功能、性能）与归结模型（静态结构模型、动态行为模型、物理模型）；结构化系统建模；数据流图；面向对象系统建模；统一建模语言（UML）；数据库建模；E-R图；逆向工程； 分布式系统设计：分布式通行协议的设计；基于对象的分布式系统设计；基于web的分布式系统设计；基于消息和协同的分布式系统设计；异构分布式系统的互操作性设计； 嵌入式系统设计：实时系统和嵌入式系统特征；实时任务调度和多任务设计；中断处理和异常处理；嵌入式系统的开发设计 系统的可靠性分析与设计：系统故障模型和可靠性模型；系统的可靠性分析与可靠度计算；提高系统可靠性的措施；系统的故障对策和系统的备份与恢复； 、 系统安全性和保密性设计：系统的访问控制技术；数据的完整性；数据与文件的加密；通信的安全性；系统的安全性设计； 1、概念类 系统规划 项目计划：包括范围计划、工作范围计划、活动定义、资源需求、资源计划、活动排序、
无线互联科技 Wireless Internet Technology No.13 July,2019 第13期 2019年7月 移动边缘计算的系统架构和关键技术分析 董春利"，王莉1 (1.南京交通职业技术学院电子信息工程学院，江苏南京211188;2.上海剑曦信息科技有限公司，上海200051) 摘要：随着移动互联网和物联网应用的快速发展，传统的集中式云计算遇到了严峻的挑战，例如高延迟、低频谱效率和非自适应机器类型的通信。为了解决这些挑战，新技术正在推动将集中式云计算功能转移到网络边缘设备。移动边缘计算被认为是物联网和任务关键型、垂直解决方案的关键推动因素，被公认为是一种关键的架构概念和技术之一。文章讨论分析了移动边缘计算的系统架构和关键技术。 关键词：移动边缘计算；虚拟机；计算卸载；VM迁移 移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)被欧洲电信标准化协会(European Telecommunications Standards Institute,ETSI)定义为一种新技术，在移动网络边缘、无线接入网络内以及移动用户附近，提供IT服务环境和云计算能力ETSI发布了一份关于移动边缘计算的白皮书，移动边缘计算被认为是一种重要的新兴技术，成为下一代网络的重要组成部分。由于具有低延迟、近距离和高带宽等先进特性，以及实时洞察无线网络信息和位置感知功能，移动边缘计算为多个行业(如消费者、企业)提供了大量新的应用和服务。特别地，MEC被认为是智能城市中处理视频流服务有前景的解决方案。 来自监视设备的视频流在MEC服务器上进行本地处理和分析，从视频流中提取有意义的数据。可以将有价值的数据传输到应用服务器，以减少核心网络流量。增强现实(Augmented Reality,AR)移动应用在上行链路中的数据收集、边缘计算和下行链路中的数据传递方面，具有固有的协作属性。增强现实数据需要低延迟和髙速率的数据处理，以便根据用户的位置提供正确的信息。数据处理可以在本地MEC服务器上执行，而不是在集中式服务器上执行，以提供良好的用户体验。物联网在电信网络上生成额外的消息，要求网关聚合消息并确保低延迟和安全性。引入利用MEC收集，分类和分析物联网数据流的新架构，MEC服务器负责管理各种协议、消息分发和分析处理。MEC环境创造了一个新的价值链和充满活力的生态系统，从而为移动运营商、应用和内容提供商创造了新的机会。 1MEC的系统架构 ETSI描述的MEC参考架构使MEC应用程序能够实现为在MEC主机上运行的纯软件实体⑵。移动边缘平台提供运行MEC应用程序所需的基本环境和功能。MEC应用程序在虚拟化基础架构之上作为虚拟机(Virtual Machine,VM)运行，并且可以与移动边缘平台交互以执行与应用程序的生命周期相关的某些支持过程。此外，虚拟化基础设施包括一个执行由移动边缘平台接收的流量规则的数据平面，并路由在应用本地网络和外部网络之间的流量。MEC主机级管理包括移动边缘平台管理器和虚拟化基础架构管理器。前者管理应用程序的生命周期以及应用程序规则和要求，包括服务授权、流量规则、域名系统(Domain Name System, DNS)配置和解决冲突。后者负责分配、管理和发布虚拟化基础架构的可视化(计算、存储和网络)资源。 操作支持系统通过生命周期管理代理商或运营商的第三方客户，通过面向客户的服务门户接收用户应用程序的请求，操作支持系统决定是否授予请求。授权请求将转发给MEC协调器进行下一步处理。MEC协调器是核心功能，因为它根据部署的MEC主机、可用资源、可用MEC服务和拓扑，维护一个整体视图。出于性能、成本、可扩展性、运营商首选部署的原因，MEC支持不同的部署方案叫例如在蜂窝宏基站演进型Node B站点(Evolved Node B,eNodeB)、在3G无线网络控制器(Radio Network Controller,RNC)站点、在多个无线电接入技术小区聚合站点，和聚合点(其也可以位于核心网络的边缘，例如在分布式数据中心中)，探讨了一个网络规划问题，该讨论决定了在可用站点中安装MEC 服务器的最佳位置，以便在安装成本和服务质量(Quality of Service,QoS)之间进行权衡。 2MEC的关键技术 MEC的关键技术包括计算卸载和移动性管理。 计算卸载是一个将资源密集型计算从移动设备迁移到资源丰富的附近基础设施的过程画。虽然移动设备受到计算能力、电池寿命和散热的限制，但是通过将能量消耗的应用程序计算卸载到MEC服务器，MEC可以在用户设备(User Equipment,UE)上运行新的复杂应用程序。计算卸载的一个重要部分是决定是否卸载、是否适用全部或部分卸载、卸载什么以及如何卸载。卸载决策取决于根据3个标准分类的应用程序模型。第1个标准是应用程序是否包含不能卸载的用户等不可卸载部分(例如用户输入、摄像或需要在UEs处 基金项目：南京交通职业技术学院高层次人才科研基金项目；项目编号：440105001o 作者简介：董春利(1964—),男，山东青岛人，教授，博士；研究方向：认知无线电网络，下一代无线泛在网络。 -131_
云计算框架OpenStack教学大纲 一、课程基本信息 课程中文名称：云计算框架与应用 授课对象：计算机科学与技术专业 二、课程教学目标与任务 本课程是理论性和应用性均较强的课程，通过本课程的学习，了解云计算框架OpenStack的基本概念，掌握OpenStack的系统安装，了解虚拟化技术、虚拟机的管理、掌握云计算技术、云计算体系结构，掌握如何安装OpenStack的各个组件，学会使用OpenStack系统创建和管理虚拟机、虚拟网络及存储资源。 三、学时安排 四、课程教学内容与基本要求 第1章云计算简介 教学目的：通过本章学习，了解云计算和云存储的概念，了解云计算和云存储的特点，了解私有云与公有云，掌握基于虚拟化的服务部署。
基本要求：掌握云计算和云存储的概念，掌握基于虚拟化的服务部署。 重点与难点：基于虚拟化的服务部署。 教学方法：讲授、学生收集资料。 主要教学内容： 1.云计算与云存储的概念。 2.私有云与公有云。 3.基于虚拟化的服务部署。 4.云计算的解决方案。 第2章虚拟化技术 教学目的：通过本章学习，了解虚拟化技术KVM与Xen，了解虚拟化工具的安装，了解虚拟机的配置文件，掌握如何大批量创建虚拟机，掌握虚拟机的桌面显示。 基本要求：掌握如何大批量创建虚拟机，掌握虚拟机的桌面显示。 重点与难点：大批量创建虚拟机。 教学方法：讲授、学生收集资料。 主要教学内容： 1.虚拟化技术简介。 2.安装虚拟化工具。 3.虚拟机配置文件详解。 4.大批量创建虚拟机。 5.虚拟机桌面显示。 第3章 OpenStack概述 教学目的：通过本章学习，了解OpenStack与云计算的关系，了解OpenStack发展与现状，了解OpenStack的优势，掌握OpenStack各个组件及功能。 基本要求：掌握OpenStack各个组件及功能。 重点与难点：掌握OpenStack各个组件及功能。 教学方法：讲授、学生收集资料。 主要教学内容： 1.OpenStack与云计算。 2.OpenStack发展与现状。 3.OpenStack的优势。 4.OpenStack各个组件及功能。 第4章虚拟机管理系统Nova 教学目的：通过本章学习，了解Nova基本概念，掌握Nova环境搭建，掌握Nova API服务，
2.1.1 双节点OpenStack架构分析 1.项目导入 某职业院校网络中心建设私有云应用服务，选择搭建安全的云计算平台是首要任务，云计算平台可以实现计算资源的池化弹性管理，通过统一安全认证、授权管理来实现学校应用的集中管理。 经过单位调研，该职业院校网络中心决定选用OpenStack项目来搭建云计算IaaS平台。网络中心系统管理员和应用维护人员需要进行云计算架构的设计、部署和管理。由于技术人员要先熟悉搭建步骤，所以决定先利用VMware Workstation虚拟机软件来搭建测试环境。 2.项目目标 ●了解OpenStack双节点云计算系统 ●配置云计算控制节点和计算节点 ●使用Dashboard管理OpenStack ●配置云计算块存储服务 ●使用命令行管理OpenStack 3.双节点OpenStack架构 网络中心管理员设计了一个简单的云计算平台双节点测试环境，如图6-1所示，该拓扑其中一个节点为控制节点（controller node），另一个节点为计算节点（compute node）。控制节点包含一个网卡eth0，用于管理网络。计算节点包含两个网卡，eth0用于管理网络，eth1用于外部网络。 在测试环境中将使用较简单的传统网络（legacy networking），即使用nova-network实现OpenStack网络连接，不需要配置Neutron组件。 图6-1双节点拓扑规划 控制节点负责对其余节点的控制，包含虚拟机建立，迁移，网络分配，存储分配等，计
算节点负责虚拟机运行。 控制节点包括以下服务：管理支持服务、基础管理服务、扩展管理服务。管理支持服务包含MySQL与Qpid两个服务，MySQL数据库为基础/扩展服务产生的数据提供存放的场所，Qpid消息代理（也称消息中间件）为其他各种服务之间提供统一的消息通信服务。基础管理服务包含Keystone，Glance，Nova，Horizon五个服务。Keystone认证管理服务，提供其余所有组件的认证信息/令牌的管理，创建，修改等等，使用MySQL作为统一的数据库。Glance镜像管理服务，提供对虚拟机部署的时候所能提供的镜像的管理，包含镜像的导入，格式，以及制作相应的模板。Nova计算管理服务，提供对计算节点的Nova的管理，使用Nova-API进行通信。Horizon控制台服务，提供了以Web的形式对所有节点的所有服务的管理，通常把该服务称为DashBoard。 计算节点安装Nova基础服务，提供虚拟机的创建，运行，迁移，快照等各种围绕虚拟机的服务，并提供API与控制节点对接，由控制节点下发任务。 项目所需软件列表： ●VMware Workstation 12.0 ●CentOS-6.6-x86_64-bin-DVD1.ISO镜像文件 ●控制节点、计算节点 ●SecureCRT ●Windows 7