OpenStack patří mezi nejrychleji rostoucí cloudový operační systém. Slovo je však velmi zmatené a mnoho lidí za tím nedostává skutečný nápad.
V tomto článku se snažíme rozebrat technologii za OpenStackem a jak vznikl. Než se ale ponoříme hluboko do OpenStack, musíme důkladně porozumět některým aspektům technologie za OpenStack zvané Virtualization.
Zdroj obrázku: pixabay.com
Co je virtualizace?
Virtualizace je technologie, která nám umožňuje vytvářet virtuální instance protějšku ze skutečného světa. Například skutečný fyzický stroj by byl vytvořen do virtuálních strojů. Virtuální stroje jsou pouze virtuální implementací vašich skutečných počítačů.
K emulátorům lze vytvořit analogii. Virtuální stroje fungují více stejného druhu, namísto emulace her napodobují celý počítač.
Technologie, která působí za virtualizací a umožňuje vytváření virtuálních instancí, se nazývá hypervisor. Nyní všechny virtuální stroje běží na fyzickém počítači.
Virtuální stroje samy o sobě mohou být jakéhokoli typu počítače s libovolnou danou konfigurací, musí však být menší než počítače, na kterých se vytvářejí. Hypervisor dělá to, že překlenuje mezeru mezi jádrem vašeho fyzického počítače a jádrem virtuálního stroje.
Zachycuje systémová volání, převádí operační kód jazyka na úrovni stroje, zpracovává jej a poté jej převádí na operační kód, kterému by virtuální stroj později rozuměl.
Stroj, na kterém je virtuální počítač vytvořen nebo vytvořen, se nazývá hostitelský počítač. Virtuální stroj, který je vytvořen nebo vytvořen hypervizorem na hostitelském počítači, se nazývá Hostovací počítač.
Podobně se operační systém, který běží na hostitelském počítači, nazývá hostitelský operační systém, a operační systém, který běží na hostujícím počítači, se nazývá hostovaný operační systém.
Hostitelský stroj a hostitelské operační systémy jsou vždy výrazně výkonnější než hostující stroj a hostující operační systémy. Důvodem je, že skutečný hardware, který poskytuje výpočetní výkon, je umístěn pouze v hostitelském počítači.
Hypervisor je také nainstalován na hostitelském počítači, kde vykonává většinu své činnosti, pomocí síly samotného hostitelského operačního systému. Virtuální stroj používá hypervisor k získání přístupu k některému z hardwaru skutečného hostitelského počítače.
Úlohou hypervisora je dodávat virtuálnímu počítači požadovaný virtuální hardware. Virtuální stroje, které jsou vytvořeny hypervisorem, obecně nemají tušení, že jsou virtuální.
Při vytváření virtuálního počítače je dodáván požadovaný hardware. Jakmile se vytvoří ve skutečné síti, bude s virtuálním strojem zacházeno jako s jediným uzlem.
Druhy hypervizorů
Hypervizory se dělí většinou na dva typy:
Typ 1: Hypervisor nativního nebo holého kovu:
Tyto hypervizory běží přímo na hardwaru hostitele a mají těsnou integraci s hostitelským jádrem. Přímo spravují hostované operační systémy a vytvořené virtuální stroje se objevují jako proces. Říká se jim také hypervisor holého kovu. Příklady zahrnují Citrix, XenServer a VMW jsou ESX / ESXi.
Typ 2: Hostované hypervizory:
Tyto hypervisy jsou běžně nainstalovány v hostitelských operačních systémech. Vytvořili virtuální stroj a odvedli je z hostitelského operačního systému. Analogii lze použít k herním emulátorům. Příklady zahrnují QEMU, VirtualBox a VMWare Workstation.
Existuje také třetí hybridní typ hypervisoru, jako je Virtuální stroj založený na jádře (KVM), který sice běží jako typický program, ale při běhu se pevně integruje do jádra a následně do hardwaru hostitelského počítače.
KVM je možná nejslavnější hypervisor s otevřeným zdrojovým kódem a pro OpenStack je KVM používán značně. Všechny tyto hypervizory fungují tak, že vytvářejí něco, co se nazývá obrázky.
Tyto obrazy jsou replikou kopií nainstalovaného operačního systému nebo přizpůsobeného operačního systému se zvláštními požadavky na jádro. Později, když uživatel použije obrázek, upraví obrázek podle údajů uložených zákazníkem.
Tento úložný prostor je opět spravován hypervizorem, který vidí, že data zákazníka jsou zachována a je přítomna ve stejném stavu, v jakém byla před tím, než jej uživatel opustil.
Virtualizace byla nezbytná, aby bylo možné efektivní využití hardwaru. Zejména pro operátory cloudových datových center byla virtualizace výhoda. Pomocí různých typů hypervizorů dodavatelé cloudů rychle použili virtualizaci k vytvoření virtuálních strojů, virtuálních přepínačů, virtuálních směrovačů a dalších podobných virtuálních instancí hardwaru.
Dále je úzce integrovali, aby vytvořili jakýkoli druh sítě nebo stroje podle požadavků zákazníků. Pomocí virtualizace mohl operátor datového centra založit několik počítačů místo jednoho.
A protože cloud je hlavně o pronájmu výpočetního výkonu, model výnosu se výrazně zvýšil pronajímáním několika virtuálních strojů namísto jediného fyzického počítače.
Také se zvýšila použitelnost, protože nevyužívaný virtuální stroj lze pronajmout jiným zákazníkům. Virtualizace tedy dominovala a měnila pravidla datového centra.
Místo toho, aby si koupili celý hardware za značné náklady, si firemní uživatelé půjčovali virtualizované instance hardwaru a snižovali tak náklady na jejich IT infrastrukturu.
Virtualizace tedy dosahovala všech skoků a mezí, avšak provozovatelé datových center se potýkali s velkým problémem, který jejich postup značně zastavil a dokonce snížil své příjmy až ke ztrátám.
Velkým problémem, který si operátoři datových center nemohli představit, byla správa! Jak se virtualizace vyvíjela a poskytovala virtualizované instance téměř jakéhokoli možného hardwaru, objevily se potíže v procesu správy těchto zástupů virtuálního hardwaru.
Představte si, že jako vedoucí vaší firmy byste chtěli 10 různých strojů na různých místech v různých časových pásmech. Chtěli byste, aby každá z nich měla samostatné hardwarové a softwarové požadavky, a také byste chtěli sledovat množství dat, která z ní proudí a odcházejí.
Jako provozovatel datového centra respektujete požadavky zákazníků a vytváříte těchto 10 virtuálních strojů. Představte si však, že spolu s vytvářením těchto virtuálních strojů získáváte stále nové požadavky na více virtuálních strojů, každý s ještě složitějšími požadavky.
Jak byste spravovali tolik virtuálních strojů, každý s vlastní složitou sadou požadavků a nastavení? Kromě toho budete muset přesně vyúčtovat každý z virtuálních počítačů, které jsou pronajaty. Předpokládejme, že zákazník má odlišné fakturační požadavky.
U jednoho počítače, který se používá jako server, by vyúčtování odpovídalo množství dat, která jsou přijímána strojem. U jiného počítače, který funguje jako klient, se vyúčtování provede za dobu, po kterou je počítač virtuálního klienta zapnutý.
A tyto požadavky platí pouze pro jednu osobu. Jako provozovatel datového centra je třeba provozovat tisíce a tisíce virtuálního hardwaru, každý s vlastními požadavky na síť, hardware a software.
K tomu, aby se organizace dostala do nepořádku, který se stal virtualizovaným datovým centrem, bylo nezbytně nutné řádné rozhraní pro správu. Namísto použití příkazových řádků a rozsáhlého skriptování byl vyžadován dobře vybudovaný „cloudový operační systém“, aby byla zajištěna řádná údržba datového centra. A to je místo, kde OpenStack přichází na obraz.
Doporučené kurzy
- Online kurz na AJAX
- Balíček rychlých testů odborné přípravy
- Online kurz na ExtJS
- CISSP Training Bundle
Co je OpenStack?
Jak bylo zmíněno na začátku, OpenStack je v podstatě cloudový operační systém. Operačním systémem máme na mysli bezplatnou a otevřenou softwarovou platformu pro cloud computing. Začalo to v roce 2010 jako společný projekt Rackspace Hosting a NASA.
Zpočátku bylo zahájeno řešení tohoto konkrétního problému datového centra, kterým bylo, jak spravovat spoustu virtuálních strojů. Odtud se rychle rozrostla na plnohodnotnou komunitu s technologickým závazkem a podporou od některých z nejznámějších značek v oblasti informačních technologií, jako jsou Oracle, VMWare, Yahoo Inc. atd.
OpenStack je v současné době podporována nadací OpenStack, neziskovou firemní společností založenou v roce 2012. Stále prosperující komunitě OpenStack se podařilo vydat lepší verzi svého softwaru OpenStack každých šest měsíců v časovém cyklu vydání s jasnými vývojovými milníky v každém jejich vydání.
Každé vydání přidalo mores, díky čemuž se z jednoduchého softwaru pro správu datových center stalo sofistikovanou platformou cloudového softwaru.
Poskytl rozhraní pro správu téměř všech aspektů virtuálního stroje, od vytváření virtuálních strojů na vyžádání po kliknutí na tlačítko až po sběr dat ze sítě, OpenStack se rozsáhle rozvětvil.
Každý rok se každé dva roky shromažďuje komunita pro plánování nových funkcí a podpory na návrhovém summitu OpenStack, kde jsou přezkoumávány a sestavovány návrhové plány rozsáhlé komunity OpenStack.
OpenStack umožňuje uživatelům sestavit a nasadit virtuální stroje efektivně. Poskytuje něco, čemu se říká „grafické uživatelské rozhraní“ pro přístup téměř ke všem funkcím vyžadovaným koncovým uživatelem.
Vrátíme-li se k předchozímu příkladu, měli byste chtít 10 strojů, každý s vlastní sadou požadavků. U dřívějšího rozhraní příkazového řádku by bylo velmi těžkopádné spravovat všechno na vlastní pěst.
U OpenStack stačí kliknout na několik tlačítek a podle toho nakonfigurovat váš virtuální počítač. Předpokládejme tedy, že chcete řádně vybudovanou rozsáhlou síť, můžete spravovat a vidět svou počítačovou síť v grafech a statistikách v reálném čase.
Pokud chcete pokročilé funkce, jako je analýza dat a podpora clusteru HADOOP, můžete to snadno usnadnit i ve virtuálním počítači. V grafickém uživatelském rozhraní, které poskytuje OpenStack, lze také velmi snadno nakonfigurovat další standardní funkce, jako je ukládání, CPU, paměť a využití jádra.
S OpenStack je také poskytována podpora fakturace v reálném čase, pomocí které můžete sledovat statistiku každého virtuálního stroje vytvořeného pomocí softwaru. Zahrnuje statistiky v reálném čase, jako je využití paměti, využití disku, využití jádra atd.
Také protože OpenStack je psán většinou v jazyce Python, je jeho výhodou také skriptování. Postaráno je tedy také o automatizaci správy tisíců virtuálních strojů. Můžete napsat skript a říci, naplánovat automatizaci virtuálního počítače, kdy by měl být zapnut a kdy by byl vypnut.
Při automatizaci takovým způsobem můžete vytvořit velmi dobře vybudovanou a komplexní platformu cloud computingu. A protože OpenStack je zcela zdarma, může kdokoli použít zdrojový kód k vývoji a přidání vlastních funkcí, zcela přizpůsobených jejich organizačním nebo osobním potřebám. Společnost HP to udělala vydáním svých vlastních verzí cloudu zvaných HP Helion.
OpenStack, spadající pod cloudovou terminologii, by spadal do kategorie Infrastruktura jako služba (IaaS), což znamená, že se používá především k vybudování infrastruktury, na které budou rozmístěny virtuální stroje.
V zásadě to usnadňuje vytváření virtuálních strojů. Na těchto virtuálních strojích nebo „platformách“ si zákazníci pronajímají v závislosti na svých požadavcích.
Základní komponenty OpenStack
OpenStack se rozvětvil, aby měl mnoho různých komponent, protože se jedná o open source, mohlo by se do softwaru přidat několik komponent a integrovat je.
V jádru softwaru však leží pouze tři základní komponenty openstacku:
-
Složka úložiště:
Komponenta úložiště OpenStack se skládá z Cinder a Swift. Primárním účelem komponenty je ukládat data virtuálních počítačů, které byly vytvořeny a provozovány.
-
Komponenta infrastruktury:
Jinak nazvaná Nova Compute je tato komponenta zodpovědná za správu všech aspektů správy a vytváření virtuálního počítače. To zahrnuje přidělení požadovaného hardwaru, interakci s hypervizory a působení jako centrální uzel při interakci s každou další součástí potřebnou k vytvoření virtuálních strojů.
-
Zobrazovací služby:
Také se nazývá Glance, poskytuje vyhledávání a vyhledávání obrázků. V podstatě jde o to, že poskytuje podporu pro ukládání a správu replik nebo obrazů různých virtuálních strojů. Na základě požadavků lze tedy pro zákazníka získat jakýkoli obrázek.
Závěr
OpenStack se od svého skromného začátku jako software s otevřeným zdrojovým kódem pro správu cloudů rychle rozrostl na velkou komunitu nadšenců cloudu, kteří OpenStack rozvětvili do různých oblastí Cloudu.
V srdci OpenStack leží virtualizace a hypervisoři, což zajišťuje, že OpenStack jako platforma pro správu může využívat sílu virtuálních strojů.
Obvykle je nasazen jako operační systém pro infrastrukturu jako službu (IaaS) a poskytuje snadnější volbu pro správu tisíců virtualizovaných instancí.
Budoucnost OpenStack vypadá jasně, nyní s velkými daty a dalšími takovými nejnovějšími technologiemi cloudové technologie, které jsou s ním bezproblémově integrovány. A s rostoucí komunitou je Open Stack připravena růst významnou rychlostí.
Doporučené články
Zde je několik článků, které vám pomohou získat více podrobností o Open Stack vs Virtualization, takže stačí projít odkaz.
- Nejlepší věc, kterou se naučit Azure Paas vs Iaas
- Chcete vědět o dotazech na rozhovor AJAX?
- Komplexní průvodce zabezpečením Android a Open Source (OS)
- Mýty a mylné představy o softwaru s otevřeným zdrojovým kódem
- Která technologie je nejlepší? Cloud computing nebo virtualizace
- 10 nejlepších užitečných srovnání mezi cloud computingem a virtualizací