OpenStack patrí medzi najrýchlejšie rastúci cloudový operačný systém. Slovo je však veľmi zmätené a veľa ľudí za tým nemá skutočný nápad.
V tomto článku sa snažíme rozobrať technológiu, ktorá stojí za OpenStack, a ako vznikla. Než sa však ponoríme hlboko do OpenStack, musíme dôkladne porozumieť niektorým aspektom technológie OpenStack nazývanej Virtualization.
Zdroj obrázka: pixabay.com
Čo je to virtualizácia?
Virtualizácia je technológia, ktorá nám umožňuje vytvárať virtuálne príklady náprotivkov v reálnom svete. Napríklad skutočný fyzický stroj by sa vytvoril do virtuálnych strojov. Virtuálne stroje sú iba virtuálnou implementáciou vašich skutočných počítačov.
K emulátorom je možné získať analógiu. Virtuálne stroje fungujú skôr toho istého druhu, namiesto emulácie hier napodobňujú celý počítač.
Technológia, ktorá pôsobí za virtualizáciou a umožňuje vytváranie virtuálnych inštancií, sa nazýva hypervisor. Teraz všetky virtuálne stroje bežia na fyzickom počítači.
Virtuálne stroje samy osebe môžu byť ľubovoľného typu počítača s danou konfiguráciou, musia však byť menšie ako počítače, na ktorých sa vytvárajú. Hypervisor robí to, že premosťuje medzeru medzi jadrom vášho fyzického počítača a jadrom virtuálneho počítača.
Zachytáva systémové hovory, prevádza operačný kód jazyka na úrovni stroja, spracúva ho a potom ho prevádza na operačný kód, ktorému bude virtuálny stroj neskôr rozumieť.
Stroj, na ktorom je virtuálny stroj vytvorený alebo vytvorený, sa nazýva hostiteľský počítač. Virtuálny stroj, ktorý je vytvorený alebo vytvorený hypervízorom na hostiteľskom počítači, sa nazýva hosťovský stroj.
Podobne sa operačný systém, ktorý beží na hostiteľskom počítači, nazýva hostiteľský operačný systém a operačný systém, ktorý beží na hosťujúcom počítači, sa nazýva hosťovský operačný systém.
Hostiteľský počítač a hostiteľské operačné systémy sú vždy výrazne výkonnejšie ako operačné systémy hosťujúcich počítačov a hostí. Dôvodom je skutočnosť, že skutočný hardvér, ktorý poskytuje výpočtovú silu, sa nachádza iba v hostiteľskom počítači.
Hypervisor je tiež nainštalovaný na hostiteľskom počítači, kde vykonáva väčšinu svojej činnosti, pričom využíva silu samotného hostiteľského operačného systému. Virtuálny stroj používa hypervízora na získanie prístupu k niektorému hardvéru skutočného hostiteľského počítača.
Úlohou hypervisora je dodávať virtuálnemu stroju potrebný virtuálny hardvér. Virtuálne stroje, ktoré sú vytvárané hypervízorom, vo všeobecnosti netušia, že sú virtuálne.
Pri vytváraní virtuálneho počítača sa dodáva požadovaný hardvér. Po vytvorení v virtuálnej sieti by sa virtuálny stroj považoval za jeden uzol.
Druhy hypervizorov
Hypervizory sa väčšinou delia na dva typy:
Typ 1: Prírodný alebo holý kovový hypervízor:
Tieto hypervizory bežia priamo na hardvéri hostiteľa a majú úzku integráciu s hostiteľským jadrom. Priamo spravujú hosťované operačné systémy a virtuálne stroje, ktoré sa vytvorili, sa javia ako proces. Nazývajú sa tiež hypervisor holého kovu. Príklady zahŕňajú Citrix, XenServer a VMW sú ESX / ESXi.
Typ 2: Hosťované hypervizory:
Tieto hypervisy fungujú ako zvyčajne nainštalované programy v hostiteľských operačných systémoch. Spúšťajú virtuálny stroj a odoberajú ich z hostiteľského operačného systému. Analogicky k simulátorom hazardných hier. Príklady zahŕňajú QEMU, VirtualBox a VMWare Workstation.
Existuje aj tretí hybridný typ hypervisora, ako je Virtuálny stroj založený na jadre (KVM), ktorý síce beží ako typický program, ale pri behu sa pevne integruje do jadra a následne do hardvéru hostiteľského počítača.
KVM je možno najznámejší hypervízor s otvoreným zdrojom a pre OpenStack sa KVM používa značne. Všetky tieto hypervizory fungujú tak, že vytvárajú niečo, čo sa nazýva obrázky.
Tieto obrázky sú kópiou nainštalovaného operačného systému alebo prispôsobeného operačného systému so špeciálnymi požiadavkami na jadro. Neskôr, keď užívateľ použije obrázok, upraví ho podľa údajov uložených zákazníkom.
Tento úložný priestor je opäť spravovaný hypervízorom, ktorý vidí, že údaje zákazníka sú zachované a nachádzajú sa v rovnakom stave, v akom boli predtým, ako ich užívateľ opustil.
Virtualizácia bola potrebná, aby sa umožnilo efektívne používanie hardvéru. Najmä pre operátorov cloudových dátových centier bola virtualizácia prínosom. Predajcovia cloudu pomocou rôznych typov hypervizorov rýchlo využili virtualizáciu na vytvorenie virtuálnych počítačov, virtuálnych prepínačov, virtuálnych smerovačov a iných podobných virtuálnych inštancií hardvéru.
Ďalej ich úzko integrovali, aby vytvorili akúkoľvek sieť alebo stroj podľa požiadaviek zákazníkov. Pomocou virtualizácie mohol operátor dátového centra založiť niekoľko strojov namiesto jedného.
A keďže cloud je hlavne o prenose vášho výpočtového výkonu, model výnosu sa podstatne zvýšil prenajatím niekoľkých virtuálnych strojov namiesto jedného fyzického počítača.
Zvýšila sa aj opätovná použiteľnosť, pretože nevyužívaný virtuálny stroj by sa mohol prenajať iným zákazníkom. Virtualizácia teda dominovala a menila pravidlá dátového centra.
Namiesto toho, aby si kupovali celý hardvér za značné náklady, používatelia firmy si požičiavali virtualizované príklady hardvéru, čím znižovali náklady na svoju IT infraštruktúru.
Virtualizácia teda dosahovala všetky skoky a hranice, prevádzkovatelia dátových centier však čelili veľkému problému, ktorý ich postup značne zastavil a dokonca znížil svoje príjmy až do straty.
Veľkým problémom, ktorý si operátori dátových centier nemohli predstaviť, bola správa! Ako sa virtualizácia vyvíjala a poskytovala virtualizované príklady takmer akéhokoľvek hardvéru, objavili sa ťažkosti v procese riadenia týchto množstiev virtuálneho hardvéru.
Predstavte si, že ako vedúci vašej firmy by ste chceli 10 rôznych strojov na rôznych miestach v rôznych časových pásmach. Chceli by ste, aby každý z nich mal samostatné hardvérové a softvérové požiadavky, a tiež by ste chceli sledovať množstvo údajov, ktoré tečú dovnútra az neho.
Ako operátor dátového centra rešpektujete požiadavky zákazníkov a vytvoríte týchto 10 virtuálnych strojov. Predstavte si však, že spolu s vytvorením týchto virtuálnych strojov získate stále nové požiadavky na viac virtuálnych strojov, z ktorých každý má ešte zložitejšie požiadavky.
Ako by ste spravovali toľko virtuálnych strojov, z ktorých každý má svoj vlastný komplexný súbor požiadaviek a nastavení? Okrem toho by ste mali presne fakturovať každý z virtuálnych počítačov, ktoré sú prenajaté. Predpokladajme, že zákazník má odlišné požiadavky na fakturáciu.
Pre jeden stroj, ktorý sa používa ako server, by fakturácia zodpovedala množstvu údajov, ktoré zariadenie prijíma. V prípade iného počítača, ktorý funguje ako klient, by sa fakturácia mala vykonať za dobu, po ktorú je počítač virtuálneho klienta zapnutý.
A tieto požiadavky sa týkajú iba jednej osoby. Ako operátor dátového centra je potrebné prevádzkovať tisíce a tisíce virtuálneho hardvéru, každý so svojimi vlastnými požiadavkami na sieť, hardvér a softvér.
Na správne začlenenie organizácie do neporiadku, ktorý sa stal virtualizovaným dátovým centrom, bolo nevyhnutne potrebné správne riadiace rozhranie. Namiesto rozsiahleho používania príkazových riadkov a skriptovania bol potrebný dobre vybudovaný „cloudový operačný systém“, aby sa zabezpečila správna údržba dátového centra. A to je miesto, kde OpenStack prichádza do obrazu.
Odporúčané kurzy
- Online kurz o AJAX
- Balík rýchlych testov odbornej prípravy
- Online kurz na ExtJS
- CISSP Training Bundle
Čo je OpenStack?
Ako bolo spomenuté na začiatku, OpenStack je v podstate cloudový operačný systém. Pod operačným systémom máme na mysli bezplatnú a otvorenú softvérovú platformu pre cloud computing. Začalo sa to v roku 2010 ako spoločný projekt Rackspace Hosting a NASA.
Spočiatku sa začalo zaoberať týmto konkrétnym problémom dátového centra, ktorým bolo riadenie mnohých virtuálnych strojov. Odtiaľ sa rýchlo rozrástla na plnohodnotnú komunitu s technologickým nasadením a podporou od niektorých z najznámejších značiek v oblasti informačných technológií, ako sú Oracle, VMWare, Yahoo Inc. atď.
OpenStack v súčasnosti podporuje nadácia OpenStack, nezisková právnická osoba založená v roku 2012. Stále prosperujúcej komunite OpenStack sa podarilo vydať lepšiu verziu svojho softvéru OpenStack každých šesť mesiacov v časovom cykle vydania s jasnými vývojovými medzníkmi v každom ich vydaní.
Každé vydanie pridalo mores, čím sa z jednoduchého softvéru na správu dátových centier stalo sofistikovanou softvérovou platformou pre cloud.
Poskytovalo rozhranie na správu takmer všetkých aspektov virtuálneho počítača, od vytvárania virtuálnych strojov na požiadanie po kliknutí na tlačidlo až po zhromažďovanie údajov zo siete, OpenStack sa značne rozvetvil.
Komunita sa každý rok zhromažďuje, aby plánovala nové funkcie a podporu na DesignShope OpenStack, kde sa preskúmajú a zostavia návrhové plány rozsiahlej komunity OpenStack.
OpenStack umožňuje používateľom efektívne zostavovať a nasadzovať virtuálne stroje. Poskytuje niečo, čo sa nazýva „grafické používateľské rozhranie“, a umožňuje tak prístup ku takmer všetkým funkciám vyžadovaným koncovým používateľom.
Vráťte sa k nášmu predchádzajúcemu príkladu, chceli by ste 10 strojov, z ktorých každý má svoj vlastný súbor požiadaviek. Pri staršom rozhraní príkazového riadka by bolo veľmi náročné spravovať všetko samostatne.
V prípade OpenStack stačí kliknúť na niekoľko tlačidiel a podľa toho nakonfigurovať váš virtuálny počítač. Predpokladajme teda, že ak chcete mať dobre vybudovanú rozsiahlu sieť, môžete svoju počítačovú sieť spravovať a vidieť v grafoch a štatistikách v reálnom čase.
Ak chcete pokročilé funkcie, ako je analýza údajov a podpora klastrov HADOOP, môžete to dokonca uľahčiť vo svojom virtuálnom stroji. V štandardnom grafickom používateľskom rozhraní, ktoré poskytuje OpenStack, sa dajú veľmi ľahko nakonfigurovať aj ďalšie štandardné funkcie, ako je ukladanie dát, procesor, pamäť a jadro.
S OpenStackom sa poskytuje aj fakturačná podpora v reálnom čase, pomocou ktorej môžete pomocou softvéru sledovať štatistické údaje o všetkých virtuálnych strojoch vytvorených pomocou softvéru. Zahŕňa štatistiky v reálnom čase, ako je využitie pamäte, využitie disku, využitie jadra atď.
Tiež, pretože OpenStack je napísaný väčšinou v jazyku Python, má úžitok aj zo skriptovania. Zaoberá sa aj automatizácia riadenia tisícok virtuálnych strojov. Môžete napísať skript na naplánovanie automatizácie virtuálneho počítača, kedy by sa mal zapnúť a kedy by sa mal vypnúť.
Pri automatizácii takýmto spôsobom môžete vytvoriť veľmi dobre vybudovanú a komplexnú platformu cloud computing. A pretože OpenStack je úplne zadarmo, ktokoľvek môže používať zdrojový kód na vývoj a pridávanie vlastných funkcií, úplne prispôsobených ich organizačným alebo osobným potrebám. Spoločnosť HP to urobila vydaním svojich vlastných verzií cloudu s názvom HP Helion.
OpenStack, spadajúci pod cloudovú terminológiu, by spadal do kategórie Infraštruktúra ako služba (IaaS), čo znamená, že sa primárne používa na pomoc pri budovaní infraštruktúry, na ktorej by boli umiestnené virtuálne stroje.
V podstate uľahčuje vytváranie virtuálnych strojov. Na týchto virtuálnych strojoch alebo „platformách“ si zákazníci prenajímajú podľa svojich požiadaviek.
Základné komponenty OpenStack
OpenStack sa rozvetvil tak, aby mal mnoho rôznych komponentov, pretože ide o open source, bolo možné do softvéru pridať niekoľko komponentov a integrovať ich.
Jadrom softvéru sú však iba tri základné komponenty otvoreného balenia:
-
Komponent úložiska:
Komponent úložného priestoru OpenStack pozostáva z Cinder a Swift. Primárnym účelom komponentu je ukladanie údajov vytvorených a prevádzkovaných virtuálnych strojov.
-
Komponent infraštruktúry:
V opačnom prípade s názvom Nova Compute je táto súčasť zodpovedná za správu všetkých aspektov riadenia a vytvárania virtuálneho počítača. To zahŕňa pridelenie požadovaného hardvéru, interakciu s hypervizormi a pôsobenie ako centrálny uzol pri interakcii so všetkými ostatnými komponentmi potrebnými na vytváranie virtuálnych počítačov.
-
Zobrazovacie služby:
Nazýva sa aj Glance, poskytuje služby vyhľadávania a vyhľadávania obrázkov. V podstate to je, že poskytuje podporu na ukladanie a správu replík alebo obrazov rôznych virtuálnych strojov. Na základe požiadaviek je teda možné pre zákazníka získať akýkoľvek obraz.
záver
OpenStack sa od svojho skromného začiatku ako softvér s otvoreným zdrojom pre správu cloudu rýchlo rozrástol na veľkú komunitu nadšencov cloud computingu, vďaka ktorým sa OpenStack rozvetvuje do rôznych oblastí cloudu.
V srdci OpenStack leží virtualizácia a hypervizori, čo zaisťuje, že OpenStack ako platforma pre správu môže využívať silu virtuálnych strojov.
Spravidla sa používa ako operačný systém pre infraštruktúru ako službu (IaaS) a poskytuje ľahšiu možnosť spravovať tisíce virtualizovaných inštancií.
Budúcnosť OpenStack vyzerá dobre, teraz s veľkými dátami a ďalšími takými najnovšími aspektmi cloudovej technológie, ktoré sú s ňou bezproblémovo integrované. A s neustále rastúcou komunitou je Open Stack pripravený rásť výrazným tempom.
Odporúčané články
Tu je niekoľko článkov, ktoré vám pomôžu získať viac podrobností o Open Stack vs Virtualization, takže stačí prejsť na odkaz.
- Najlepšia vec, ktorú sa naučiť Azure Paas vs Iaas
- Chceš vedieť o rozhovoroch s AJAX?
- Komplexný sprievodca zabezpečením Android a Open Source (OS)
- Mýty a mylné predstavy o softvéri s otvoreným zdrojom
- Ktorá technológia je najlepšia? Cloud computing alebo virtualizácia
- Top 10 užitočných porovnaní medzi cloud computing a virtualizácia