Az OpenStack az egyik leggyorsabban növekvő Cloud operációs rendszer. A szó azonban nagyon zavaros, és sok ember nem érti a valódi ötlet mögött.
Ebben a cikkben megpróbáljuk felvázolni az OpenStack mögött meghúzódó technológiát és annak létrejöttét. De mielőtt mélyen belemerülnénk az OpenStackbe, mélyen meg kell értenünk az OpenStack mögött álló Virtualizáció nevű technológia néhány szempontját.
Képforrás: pixabay.com
Mi a virtualizáció?
A virtualizáció olyan technológia, amely lehetővé teszi számunkra, hogy virtuális példányokat hozzunk létre a valós világban. Például egy valódi fizikai gépet virtuális gépekké alakítanak. A virtuális gépek csak a valódi gépek virtuális megvalósítása.
Analógia készíthető az emulátorokkal. A virtuális gépek inkább azonos típusúak, csak a játékok emulálása helyett egy egész gépet emulálnak.
A virtualizáció mögött működő és virtuális példányok létrehozását lehetővé tevő technológiát hipervizornak hívják. Most minden virtuális gép fizikai gépen fut.
A virtuális gépek önmagukban bármilyen típusú gépet lehetnek, bármilyen konfigurációval rendelkezhetnek, azonban ezeknek kevesebbnek kell lenniük, mint a gépen megjelenő gépen. A hipervizort az teszi, hogy áthidalja a különbséget a fizikai gépmag és a virtuális gépmag között.
Rögzíti a rendszerhívásokat, konvertálja a gépi szintű nyelv opódját, feldolgozza azt, majd átalakítja azt olyan opódra, amelyet később megért a virtuális gép.
A gépet, amelyen egy virtuális gépet "létrehoznak" vagy létrehoznak, Host gépnek nevezzük. A virtuális gépet, amelyet a gazdagépen a hipervizor hozott létre vagy hozott létre, vendéggépnek nevezzük.
Hasonlóképpen, a gazdagépen futó operációs rendszert host operációs rendszernek nevezik, a vendéggépen futó operációs rendszert pedig vendég operációs rendszernek.
A gazdagép és a gazda operációs rendszerek mindig szignifikánsan hatékonyabbak, mint a vendég gép és a vendég operációs rendszerek. Ennek oka az, hogy a tényleges hardver, amely biztosítja a feldolgozási energiát, csak a gazdagépen található.
A hipervizort a gazdagépen is telepítik, ahol a legtöbb műveletet elvégzi, maga a gazda operációs rendszer erejét felhasználva. A virtuális gép a hipervizort használja a tényleges gazdagép néhány hardveréhez való hozzáféréshez.
A hipervizor feladata a virtuális gép ellátása a szükséges virtuális hardverrel. A hipervizor által létrehozott virtuális gépek általában nem tudják, hogy virtuálisak-e.
A szükséges hardvert a virtuális gép ívásakor szállítják. Miután létrejött, egy valódi hálózatban a virtuális gépet egyetlen csomópontként kezelik.
A hipervizorok típusai
A hipervizorokat két típusra osztják:
1. típus: Natív vagy csupasz fém hipervizor:
Ezek a hipervizorok közvetlenül a host hardverén futnak, és szorosan integrálódnak a host kernelbe. Közvetlenül kezelik a vendég operációs rendszereket, és a létrehozott virtuális gépek folyamatként jelennek meg. Meztelen fém hipervizornak is hívják. Ilyen például a Citrix, a XenServer és a VMW, az ESX / ESXi.
2. típus: Kiszolgálott hipervizorok:
Ezek a hipervizorok általában a telepített programként futnak a gazda operációs rendszerekben. Virtuális gépet hoznak létre, és elválasztják őket a gazda operációs rendszertől. Analógiát lehet készíteni a játék emulátorokról. Ilyen például a QEMU, a VirtualBox és a VMWare Workstation.
Van még egy harmadik hibrid típusú hipervizor, például a Kernel alapú virtuális gép (KVM), amely bár tipikus programként fut, de futás közben szorosan integrálódik a kernellel, majd a gazdagép hardverével.
A KVM talán a leghíresebb nyílt forráskódú hipervizor, és az OpenStack számára a KVM-et széles körben használják. Ezek a hipervizorok úgy működnek, hogy képeket hoznak létre.
Ezek a képek egy telepített operációs rendszer vagy testreszabott operációs rendszer másolata, speciális rendszermag-követelményekkel. Később, amikor a felhasználó használja a képet, a képet az ügyfél által tárolt adatoknak megfelelően módosítja.
Ezt a tárterületet ismét a hipervizor kezeli, amely látja, hogy az ügyfél adatait megőrzik, és pontosan ugyanolyan állapotban vannak, mint a felhasználó elhagyása előtt.
A virtualizációra szükség volt a hardver hatékony felhasználásának lehetővé tétele érdekében. Különösen a felhőalapú adatközpontok üzemeltetői számára a virtualizáció volt áldás. Különböző típusú hipervizorok segítségével a felhőszolgáltatók gyorsan felhasználták a virtualizációt virtuális gépek, virtuális kapcsolók, virtuális útválasztók és más hasonló virtuális hardverpéldányok létrehozására.
Szorosan integrálta őket, hogy bármilyen hálózatot vagy gépet hozzon létre az ügyfelek igényei szerint. A virtualizáció segítségével az adatközpont-üzemeltető több gépet hozhat létre egyetlen helyett.
És mivel a felhő a számítási teljesítmény bérléséről szól, a bevételi modell jelentősen megnőtt azzal, hogy egyetlen virtuális gép helyett több virtuális gépet bérel.
Ez növelte az újrafelhasználhatóságot, mivel a nem használt virtuális gépet más ügyfeleknek is bérelhetik. Tehát a virtualizáció uralta és megváltoztatta az adatközpont szabályait.
Ahelyett, hogy egy teljes hardvert vásárolnának jelentős költségek ellenére, az üzleti felhasználók kölcsön vették a hardver virtualizált példányait, csökkentve ezzel az informatikai infrastruktúrájuk költségeit.
Tehát a virtualizáció minden ugrásszerű hatást gyakorolt, azonban az adatközpontok üzemeltetői egy nagy problémával szembesültek, amely jelentősen megállította fejlődésüket, sőt akár bevételeiket akár veszteségekre is csökkentette.
A nagy probléma, amelyet az adatközpontok üzemeltetői nem tudtak megjeleníteni, a menedzsment volt! A virtualizáció fejlődésével és szinte bármilyen hardver virtualizált példányának biztosításával a virtuális hardverek sokaságának kezelése során nehézségek merültek fel.
Képzelje el, hogy vállalkozása vezetőjeként 10 különféle gépet szeretne, különböző helyekre, különböző időzónákban. Azt szeretné, ha mindegyikük külön hardver- és szoftverkövetelményekkel rendelkezik, és szeretné nyomon követni a be- és onnan beáramló adatmennyiséget.
Mint adatközpont-üzemeltető, tiszteletben tartja az ügyfelek igényeit, és létrehozza azt a 10 virtuális gépet. Képzelje el azonban, hogy a virtuális gépek létrehozásával együtt új igényeket keres egyre több virtuális géphez, amelyek mindegyike még összetettebb követelményekkel is rendelkezik.
Hogyan tudná kezelni oly sok virtuális gépet, mindegyik saját komplex követelményekkel és beállításokkal? Ezen túlmenően pontosan ki kell számolnia a bérelt virtuális gépeket. Tegyük fel, hogy az ügyfélnek különféle számlázási igényei vannak.
Egy kiszolgálóként használt gép esetében a számlázás azon adatmennyiségre vonatkozik, amelyet a gép fogad. Egy másik, ügyfélként működő gép esetén a számlázás abban az időben történik, amikor a virtuális ügyfélgép be van kapcsolva.
És ezek a követelmények csak egy emberre vonatkoznak. Adatközpont-üzemeltetőként valószínűleg több ezer és több ezer virtuális hardvert kell üzemeltetnie, mindegyiknek megvan a saját hálózati, hardver és szoftver igénye.
Megfelelő menedzsment interfészre volt szükség kritikához ahhoz, hogy a szervezet bekerüljön a virtuálisan adatközponttá váló rendetlenségbe. A parancssorok és a szkriptek széles körű használata helyett jól felépített „felhő operációs rendszerre” volt szükség az adatközpont megfelelő karbantartásának biztosításához. És itt jön az OpenStack képe.
Ajánlott tanfolyamok
- Online tanfolyam az AJAX-ről
- Gyors teszt professzionális képzési csomag
- Online tanfolyam az ExtJS-ről
- CISSP képzési csomag
Mi az OpenStack?
Ahogy az elején említettük, az OpenStack alapvetően felhő operációs rendszer. Operációs rendszer alatt egy ingyenes és nyílt forrású szoftverplatformot értünk a felhőalapú számítástechnika számára. 2010-ben indult a Rackspace Hosting és a NASA közös projektjeként.
Kezdetben megkezdték az adatközpont e speciális problémájának kezelését, amely sok virtuális gép kezelését szolgálta. Innentől hamarosan teljes jogú közösséggé nőtte ki magát, amely technológiai elkötelezettséget és támogatást kapott az információtechnológia néhány legismertebb márkájának, mint például az Oracle, a VMWare, a Yahoo Inc. stb.
Az OpenStack-et jelenleg az OpenStack Alapítvány támogatja, amely egy nonprofit társaság, amelyet 2012-ben hoztak létre. Az egyre virágzó OpenStack közösségnek sikerült hat havonta kiadnia az OpenStack szoftver jobb verzióját egy időalapú kiadási ciklusban, egyértelmű fejlesztési mérföldkövekkel mindegyikben kiadásuk.
Mindegyik kiadás hozzáadott egységeket, és az egyszerű adatközpont-kezelő szoftverből kifinomult felhőszoftver-platformmá vált.
Interfészt biztosított a virtuális gépek szinte minden aspektusának kezeléséhez, a virtuális gépek igény szerinti létrehozásáról a gombnyomásra és az adatok gyűjtésére a hálózatról, az OpenStack széles körű elágazással rendelkezik.
Minden évben kétévente a közösség új szolgáltatások tervezésére és támogatására készül az OpenStack Design Summit csúcsán, ahol felülvizsgálják és összeállítják a kiterjedt OpenStack közösség terveinek tervét.
Az OpenStack lehetővé teszi a felhasználók számára a virtuális gépek hatékony összeállítását és telepítését. Ez ad valamit, úgynevezett „grafikus felhasználói felületet”, amellyel a végfelhasználó szinte minden funkcióját elérheti.
Visszatérve az előző példához, akkor 10 gépet szeretne, mindegyik saját követelményeivel. A korábbi parancssori felülettel nagyon nehézkes lett volna mindent saját kezűleg kezelni.
Az OpenStack segítségével csak néhány gombra kell kattintania, és ennek megfelelően konfigurálnia kell a virtuális gépet. Tehát tegyük fel, hogy ha megfelelő, jól felépített kiterjedt hálózatot szeretne, akkor a számítógépes hálózatot valós idejű grafikonok és statisztikák segítségével kezelheti és láthatja.
Ha olyan fejlett funkciókat szeretne, mint például az adatelemzés és a HADOOP fürt támogatása, akkor ezt akár egyszerűen meg is könnyítheti a virtuális gépen. Más standard funkciók, például a tárolás, a CPU, a memória és az alaphasználat szintén nagyon könnyen konfigurálhatók az OpenStack által bemutatott grafikus felhasználói felületen.
Az OpenStack segítségével valós idejű számlázási támogatás is rendelkezésre áll, amelynek segítségével nyomon követheti a szoftver segítségével létrehozott minden virtuális gép statisztikáit. Magában foglalja a valós idejű statisztikákat, például a memóriahasználatot, a lemezfelhasználást, a maghasználatot stb.
Továbbá, mivel az OpenStack elsősorban Python nyelven van írva, a szkripteknek is előnye van. Tehát a ezer virtuális gép kezelésének automatizálására is gondot fordítunk. Írhat egy szkriptet, amely azt mondja, hogy ütemezze a virtuális gép automatizálását, mikor kell bekapcsolni és mikor kapcsolja ki.
Az ilyen módon történő automatizálás során létrehozhat egy nagyon jól felépített és átfogó felhőalapú számítási platformot. Mivel az OpenStack teljesen ingyenes, bárki felhasználhatja a forráskódot saját funkcióinak fejlesztésére és hozzáadására, teljesen testreszabva a szervezeti vagy személyes igényeikhez. A HP úgy tett, hogy kiadta a HP Helion nevű felhő saját verzióit.
Az OpenStack, felhőterminológia alatt, az Infrastruktúra mint szolgáltatás (IaaS) kategóriába esne, vagyis az elsődleges célja az infrastruktúra felépítése, amelyen a virtuális gépeket telepíteni fogják.
Alapvetően megkönnyíti a virtuális gépek ívását. Az ügyfelek ezeket a virtuális gépeket vagy „platformokat” bérelnék igényeik függvényében.
Az OpenStack alapvető alkotóelemei
Az OpenStack számos különféle összetevővel rendelkezik, mivel nyílt forráskódú, több összetevőt hozzá lehet adni, és integrálni lehet a szoftverbe.
A szoftver középpontjában azonban csak három alapvető openstack-összetevő fekszik:
-
Tároló alkatrész:
Az OpenStack tároló összetevője Cinder és Swift. Az elem elsődleges célja a létrehozott és működő virtuális gépek adatainak tárolása.
-
Infrastruktúra-elem:
Más néven Nova Compute néven ez a komponens a virtuális gép kezelésének és létrehozásának minden aspektusáért felelős. Ez magában foglalja a szükséges hardver kiosztását, a hipervizorokkal való kölcsönhatást és a központi csomópontként való fellépést a virtuális gépek létrehozásához szükséges összes többi komponenssel való interakcióban.
-
Képalkotási szolgáltatások:
Glance-nek is nevezik, így képkeresési és visszakeresési szolgáltatásokat nyújt. Alapvetően az, hogy támogatást nyújt a különféle virtuális gépek replikájának vagy képeinek tárolására és kezelésére. Tehát a követelmények alapján bármilyen kép letölthető az ügyfél számára.
Következtetés
Az OpenStack, a szerény kezdetektől kezdve, mint nyílt forráskódú szoftver a felhő adminisztrációja számára, gyorsan felhő-rajongók közösségévé nőtte ki magát, akik az OpenStack-et elkülönítették a Cloud különböző területein.
Az OpenStack középpontjában a virtualizáció és a hipervizorok állnak, amelyek biztosítják, hogy az OpenStack menedzsment platformként felhasználhassa a virtuális gépek erejét.
Általában infrastruktúra mint szolgáltatás (IaaS) operációs rendszerként telepítve, ez egyszerűbb lehetőséget kínál a virtualizált példányok ezreinek kezelésére.
Az OpenStack jövője fényesnek tűnik, most a nagy adatokkal és a legfrissebb felhőalapú technológiai szempontokkal zökkenőmentesen integrálva vannak hozzá. És az egyre növekvő közösség mellett az Open Stack jelentős növekedésre kész.
Ajánlott cikkek
Íme néhány cikk, amelyek segítenek az Open Stack vs Virtualization részletesebb ismertetésében, ezért csak keresse meg a linket.
- A legjobb dolog az Azure Paas vs Iaas megismeréséhez
- Szeretne tudni az AJAX interjúval kapcsolatos kérdésekről?
- Átfogó útmutató az Android és a nyílt forráskódú biztonsághoz (OS)
- Mítoszok és félreértések a nyílt forráskódú szoftverekről
- Melyik technológia a legjobb? Cloud Computing vagy virtualizáció
- A 10 legfontosabb hasznos összehasonlítás a felhő és a virtualizáció között