Hello openstack 2014

OpenStack企业应用之路
2014华东云计算⾼高峰会议
Date: 南京, 2014年8⽉月
Author: 杜⽟玉杰

杜玉杰(Ben)
!
TryStack执行董事
OpenStack基金会独立董事
中国企业级云计算联盟（ECA）副秘书长
@ben_杜玉杰
duyujie.dyj@gmail.com
http://www.linkedin.com/in/duyujie/
Date: 南京, 2014年8⽉月
Author: 杜⽟玉杰

PAGE: www.trystack.cn
⼀一点思考
3

云计算带来的挑战
KK，互联⺴⽹网思维，《失控》，云计算
!
!
!
!
!
!
4
内容简介
1994年在美国出版，这本关于机器、系
统、⽣生物和社会的“⼤大部头”，揭⽰示了社会进
化、特别是互联⺴⽹网发展的“先知预⾔言”。作者
凯⽂文·凯利（Kevin Kelly，1952〜～，⼈人们昵称
他为 KK)

IBM/HP/Dell
Oracle
私有云公有云
失控
x86虚拟化
(VMWare)
杂牌服务器
去中⼼心化
去权威化
去⾼高富帅
去层级化(简化)
去⾼高富帅
去⾼高富帅EMC
NetApp
HDS
去⾼高富帅ZFS
去⾼高富帅
去中⼼心化
私有云⽅方案
(IBM/HP/Dell/
Cisco/Microsoft)
去⾼高富帅
Openstack
失控
GlusterFS(Block)
Ceph(Block)
Swift(Object)
HDFS(Bigdata)
去⾼高富帅
去中⼼心化
Cisco OVS
Openflow
失控
PAGE: 5 www.trystack.cn
失控
服务器
存储
⺴⽹网络
数据库Oracle
MySQL
Hadoop
去⾼高富帅
去权威化
去中⼼心化
KVM
失控
失控
扩张
萎缩扩张
失控
失控
IBM放弃
X86业务
失控
加⼊入Openstack基⾦金会
AWS公有云技术
Microsoft Azure
IBM Smart Cloud
IBM收购SoftLayer
HP Public
Cloud
VMWare + Carpathia
建⽴立公有云
Cisco Public Cloud
Oracle Public Cloud
失控
IaaS失控（≠失败）

2～5年之后？
私有云如果被厂商锁定，
KVM
加⼊入Openstack基⾦金会
ZFS
Openstack
？ GlusterFS(Block)
Software-Ceph(Block)
Swift(Object)
Define
HDFS(Bigdata)
Data Center OVS
Openflow
MySQL
Hadoop
AWS公有云技术
Microsoft Azure
IBM Smart Cloud
IBM收购SoftLayer
HP Public
Cloud
VMWare + Carpathia
建⽴立公有云
Cisco Public Cloud
Oracle Public Cloud
如何降低成本？
公有云没有Google的高技术团队，
如何拥有Google式数据中心？
OpenStack or
Non-OpenStack

公有云&私有云之争
PAGE: 7
www.trystack.cn

Is OpenStack a Product?
OpenStack will never be ready for the enterprise!
PAGE: 8
www.trystack.cn
Yes
!
No
It's a technology framework

Linux & OpenStack

⽩白⾦金赞助商
OpenStack⽣生态
社区成员⻩黄⾦金赞助商
APR
150 2012
Contributors
2600 个成员
APR
1202 2014
Contributors
15970个成员
Exponential growth in 2 YR
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为何如此成功？
• 平台成功的三个要素
• 技术
• ⽣生态
• ⽤用户
PAGE: 11
www.trystack.cn

OpenStack基⾦金会强⼤大的推动⼒力
8 8 8
13
143个国家!
社区成员
PAGE: 12
www.trystack.cn
基⾦金会董事会!
代表商业利益!
⼀一年选举⼀一次
技术委员会!
代表开发者!
半年选举⼀一次
⽤用户委员会!
代表⽤用户!
由董事会和TC提名
8个!
⽩白⾦金会员
18个!
黄⾦金会员
18912位!
个⼈人会员
83家!
企业赞助商
293家!
⽀支持机构
3
https://wiki.openstack.org/wiki/Governance

逐步完善的社区治理模式
孵化－集成－核⼼心
https://wiki.openstack.org/wiki/Governance/NewProjects
PAGE: 13
www.trystack.cn

OpenStack 创新模型
OpenStack⽣生态系统
集成发布
Graduation
每六个⽉月发布⼀一个新版本
!
技术委员会 + 版本发布
经理& PTLs
⽀支持系统
孵化项⺫⽬目
Works with
projects in
greater
Ecosystem
OpenStack项⺫⽬目共享基础设施和资源
Applied &
Accepted by TC
版本集成之路 !
⼀一般需要18-24 个⽉月才能完
成孵化毕业!
由技术委员会决定是否通过
孵化阶段
来⾃自 TC更迫切的孵化需求
14
⼤大量相关开源项⺫⽬目!
某些可能会申请成
为孵化项⺫⽬目!
⼤大多数或许不会申
请

OpenStack⽣生态系统
开源⽣生态系统
Staccato
Libra
Turbo-hipster
Mistral
Climate
Entropy
Designate
Pecan
Kite
Milk
Graffiti
Rubick
Packstack
Murano
Manila
Docker
Solum
Rally
Barbican
Sitori
集成发布
Graduation
每六个⽉月发布⼀一个新版本
!
技术委员会 + 版本发布
经理& PTLs
⼤大量相关开源项⺫⽬目!
某些可能会申请成
为孵化项⺫⽬目!
⼤大多数或许不会申
请
⽀支持系统
孵化项⺫⽬目
Works with
projects in
greater
Ecosystem
OpenStack项⺫⽬目共享基础设施和资源
Applied &
Accepted by TC
OpenStack 创新模型
15
Fuel
版本集成之路 !
⼀一般需要18-24 个⽉月才能完
成孵化毕业!
由技术委员会决定是否通过
孵化阶段
来⾃自 TC更迫切的孵化需求

Steady Growth
Grizzly Release (April 2013)
Mettering & Monitoring!
(Ceilometer)
Orchestration(Heat)
集成发布
⽀支持系统
孵化项⺫⽬目
Compute(Nova)
Object Storage(Swift)
Block Storage(Cinder)
Networking(Neutron)
Dashboard(Horizon)
Image Service(Glance)
Identity(Keystone)
Infrastructure | Docs | Common Libraries | QA | Release Mgmt
16

Steady Growth
Havana Release (Oct 2013)
Hadoop(Savannah)
New
集成发布
Telemetry(Ceilometer)
Bare Metal(Ironic)
Orchestration(Heat)
Messaging(Marconi)
Deployment(TripleO)
New
Relational DB(Trove)
Compute(Nova)
Networking(Neutron)
Dashboard(Horizon)
Identity(Keystone)
⽀支持系统
孵化项⺫⽬目
17

Steady Growth
Icehouse Release (April 2014)
集成发布
Compute(Nova)
Networking(Neutron)
Dashboard(Horizon)
Identity(Keystone)
Bare Metal(Ironic) Database Service(Trove)
Queue Service(Marconi)
Data Processing(Sahara)
New
Telemetry(Ceilometer)
Orchestration(Heat)
⽀支持系统
孵化项⺫⽬目
18

从Cactus开始
19

Neutron
Common UI
最新的Icehouse
20
Cinder
Nova
Horizon
Glance Swift
Keystone
Access Control
不是OpenStack项⺫⽬目，但是
有助于理解OpenStack组件
间的关系
不是OpenStack项⺫⽬目，但是
有助于理解OpenStack组件
间的关系
Heat
Ceilometer

发展趋势
• 功能解耦（如：把Nova-Volume 独⽴立成Cinder）
• 模块之间通过API通信
• 抽象出通⽤用性的API/Infrastucture (如：Olso项⺫⽬目，原
名openstack-common)
• 模块化后端服务(Backends) & 和可适配的外延
(drivers , everything’s pluggable)
• IaaS 到PaaS的衍⽣生: Heat/Savana/Trove
• 分久必合:Oslo
21

国内领先⽤用户
22

总排名
企业名次Reviews
Huawei 19 2373
UnitedStack 21 1994
EasyStack 54 240
Netease 59 169
99cloud 73 92
Kylin Cloud 74 85
国内代码贡献统计
23
Juno排名
企业名次Reviews
Huawei 15 1020
UnitedStack 23 368
EasyStack 41 132
99cloud 53 69
Netease 71 29
Kylin Cloud 93 9
Icehouse排名
企业名次Reviews
Huawei 15 1104
UnitedStack 21 598
EasyStack 33 108
Netease 60 38
Kylin Cloud 63 33
99cloud 75 13
以上统计数据均来⾃自（截⽌止2014年8⽉月）：http://stackalytics.com/

版本Filed
以华为为例
24
Bugs
Resolved
Bugs
Total commits Change
Requests
Completed
Blueprints
Draft
Bluepr
说明
Havana 110 58 104 143 2 7 完成了两个Cinder的BP
Icehouse 368 201 362 540 4 42 Nova相关4个BP
Juno 625 361 673 1,079 27 145 主要涵盖四个模块：Heat、
Nova、Cinder、Ceilometer
以上统计数据均来⾃自（截⽌止2014年8⽉月）：http://stackalytics.com/

企业应⽤用OpenStack的挑战
PAGE: 25
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OVS OVS
部署拓扑变幻⽆无穷
26
Public Switch 10.10.0.0/24
!
CONTROLLER!
!
KEYSTONE!
NOVA-COMPONENTS!
GLANCE!
NEUTRON-SERVER!
CINDER
!
NETWORK NODE!
!
OVS-AGENT!
DHCP-AGENT!
L3-AGENT!
METADATA-AGENT!
!
COMPUTE NODE!
!
NOVA-COMPUTE!
OVS-AGENT
Private Switch 172.16.0.0/24

⾼高可⽤用看似简单确要经历⻛风⾬雨
Compute Node
Nova Hypervisor
Network Node
DHCP/IPAM
Heat API
Queue
Block
Storage Node
Plugin /Agent
Neutron
Neutron API
Ceilometer
Ceilometer API
PAGE: 27
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HTTP
AMQP
SQL
第三⽅方
Nova API
Scheduler
Conductor
Nova Cell
Queue
Nova DB
Nova
Nova
Nova-Compute
VM
Network
Router/GW
Storage
Keystone
Glance
Glance DB
Swift
Proxy Server
Object Store
Plugin /Agent Neutron DB
Keystone API
Keystone DB
Queue
Scheduler
Queue
Heat DB
Queue
DB
Cinder API
Cinder DB Scheduler
Cinder Vol Cinder Backup
UI: Horizon / CLI
Cinder
Glance API
Glance Registry
Agent
Collector

⺴⽹网络是奔向SDN还是等待
VM
compute node network node
VLAN TAG
PAGE: 28
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Network
br-int
eth1
br-eth1(veth)
qr-c0bfa11f-ce(tag=1)
qr-c0bfa11f-a1(tag=1)
qr-c0bfa11f-e2(tag=1)
eth1
br-int
br-eth1(veth)
qr-c0bfa11f-ae(tag=1)
qr-c0bfa11f-fe(tag=1)
br-ex
qr-c0bfa11f-ca
eth2
Router
VLAN
GRE
VXLAN
FLAT

!
COMPUTE NODE
!
COMPUTE NODE
!
COMPUTE NODE
br-int
br-int
br-int
OVS
OVS
OVS
phyne
t gre
phyne
t gre
phyne
t gre
VM Traffic Path
29

!
eth1
10.0.0.3
10.0.0.4
VLAN Bridges
30
Router
br-int
br-ex
br-eth1
qr-c0bfa11f-ce(tag=1)
tapcfbfc01f-a1(tag=1)
10.0.0.1
10.0.0.2
qg-9c24ade1c0-c1
eth2
!
br-int
br-eth1 (veth)
tap99c710cc-ce(tag=1)
tapa98bfce2c-11(tag=1)
eth1
vlan100
74.125.31.101
74.125.31.1
74.125.31.254
veth

!
eth1
1.1.1.1
10.0.0.3
10.0.0.4
GRE Bridges
31
br-tun
Router
br-int
br-ex
gre-2(remote_ip=“1.1.1.2”)
patch-int (peer=patch-patch-
tun (peer=patch-qr-
c0bfa11f-ce(tag=1)
tapcfbfc01f-a1(tag=1)
★ 10.0.0.1
★ 10.0.0.2
qg-9c24ade1c0-c1
eth2
!
br-tun
br-int
gre-2(remote_ip=“1.1.1.1”)
patch-int (peer=patch-patch-
tun (peer=patch-tap99c710cc-
ce(tag=1)
tapa98bfce2c-11(tag=1)
eth1
1.1.1.2
★ 74.125.31.101
★ 74.125.31.1
74.125.31.254

What’s the best choice?
compute1 compute2 controller1
PAGE: 32
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VLAN or GRE or other?
switch
internet
test1 test2 test3
Neutron L3
GRE tunnel
VLAN tag
VLAN tag+physical GW

950Mbits/sec
945Mbits/sec
940Mbits/sec
935Mbits/sec
930Mbits/sec
946
VLAN GRE VLAN+ph_gw
943
941
942
943
940
942
947
940
941
941 941 941
940
937
950Mbits/sec
932.5Mbits/sec
915Mbits/sec
897.5Mbits/sec
9Gbits/sec
6.75Gbits/sec
4.5Gbits/sec
2.25Gbits/sec
VLAN GRE VLAN+ph_gw
7.69
8.67
8.09 7.79 7.78 7.88
6.85
8.12 8.20 8.20
6.05
6.90
6.42 6.06
7.13
6.63
7.13 6.89
910Mbits/sec
900Mbits/sec
890Mbits/sec
880Mbits/sec
部分测试结果
33
5s 10s 15s 20s 25s 30s
880Mbits/sec
VLAN GRE VLAN+ph_gw
946 943 941 942 940 942
939 939 938 939 939 939
885 882 884 884 884 884
5s 10s 15s 20s 25s 30s
0Gbits/sec
5s 10s 15s 20s 25s 30s
870Mbits/sec
VLAN GRE VLAN+ph_gw
897
900
893
905 903 905 905
894
882
878
897 899 901 902
874
882
876
882
5s 10s 15s 20s 25s 30s

存储千差万别
34
!
CONTROLLER!
!
CINDER-API!
CINDER-SCHEDULER!
CINDER-VOLUME
!
STORAGE01!
!
SOLARIS(ZFS)!
!
STORAGE02!
!
SOLARIS(ZFS)!
!
COMPUTE NODE!
!
Send/Receive
zfs volume
zfs driver
ssh
shell
VM
iscsi
VM
LVM
GlusterFS
ZFS
CEPH
Other
Storage

⽤用ZFS挂载⼀一个云硬盘给虚拟机
PAGE: 35
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!
CONTROLLER
!
CINDER-API
CINDER-SCHEDULER
CINDER-VOLUME
!
STORAGE01
!
SOLARIS(ZFS)
!
STORAGE02
!
SOLARIS(ZFS)
!
COMPUTE
NODE
Send/Receive
zfs volume
zfs driver
ssh
shell
VM
iscsi
VM
1.nova通过api调⽤用cinder
例如:主机名、iSCSI inititor名字、FC WWPNS
2.cinder-api发送消息给cinder-volume
3.manager检查合法性并调⽤用存储driver
4.volume driver配置客户端调⽤用
例如:计算节点允许访问云盘
5.volume driver返回接⼊入信息
例如:iSCSI iqn and portal, FC WWPN
6.计算节点根据返回信息连接存储
7.计算节点把设备和⽂文件映射给VM

安全，下⼀一个热点？
172.16.x.253/24
203.166.x.x 203.166.x.x
172.16.x.6/24
172.16.x.252/24
172.16.x.2/24 172.16.x.3/24 172.16.x.4/24 172.16.x.8/24 172.16.x.10/24 172.16.x.5/24 172.16.x.9/24
PAGE: 36
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203.166.x.x
203.166.x.x
sw-outside
controller1
controller2
sw-inside
172.16.x.7/24
compute1 compute2 compute3 compute4 compute5 storage1 stroage2

如何控制多个节点的内部和外部⺴⽹网络？
VM VM VM
Vswitch
VM VM VM
Vswitch
PAGE: 37
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L3#agent# DHCP#
agent
Vswitch Network#node
Neutron#
Server#
DB#driver#
DB
Nova
Service#node
####
#######Hypervisor
####
Hypervisor#
Opendaylight##
Controller
port port port port port port
OVSA
agent
OVSA
agent
ipmgr#
driver
ipmgr#
driver
Compute#node
Compute#node
FWaaS##agent#
ipmgr#
driver

OpenStack企业应⽤用之路
PAGE: 38
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企业实施Openstack的意义
商业实践总结
• 成本降低：
– ⽤用开源私有云产品替换商业产品
– ⽤用低成本分布式存储替代商业存储
– ⾃自动化运维降低⼈人⼯工成本
• 效率提升：
– 通过虚拟化提⾼高服务器使⽤用效率
– 通过按需⽽而⽤用提升资源使⽤用⽅方式
– 通过⾃自动化提升运维⽔水平
• 技术沉淀
– 传递最佳实践，
– 掌握开源技术，理解内在原理
– 提升团队技术深度，提⾼高服务质量
• ⾃自主可控
– 开源技术，代码公开
– 灵活的定制化开发
39
私有
云
开源
技术
成
本
降
低
效
率
提
升
技
术
沉
淀
最佳
实践
社区实践总结
⾃自
主
可
控

Openstack 控制节点
X86资源池 Zone A
统⼀一存储管理设备
X86资源池
Zone B
数据库
⼀一般性架构设计
设计要点：
!
其他企业系统
40
⽆无法纳⼊入统⼀一存储
可被管理的异构存储设备的设备
认证服务器
NTP服务器
块存储服务
镜像存储后端
认证服务
集成
虚拟机镜像
分布式块存储Ceph/
GlusterFS
分布式对象存储Swift
HA
备份/⽂文件服务
UNIX资源池
通信
⾮非X86应⽤用
2
1
6
7
9
3
5
集成
4
8
控制节点实现⾼高可⽤用冗余，未来可根据扩展需要，
升级⾄至硬件加速控制节点
根据应⽤用（Web/App/DB）或者根据业务等级
（Dev/Pre-Prod/PROD）需求，差异化资源池，
挖据不同应⽤用特性,在性能、数据安全、容量损耗
寻求平衡，根据应⽤用特点提供映像存储模式!
计算存储松耦合，⼲⼴广泛企业应⽤用!
计算存储紧耦合，⾼高吞吐，如数据应⽤用服务器
整合的异构存储，保护企业投资；
应⽤用⾃自扩展，⾼高可⽤用和⾃自迁移
和企业其他既有系统整合
和企业其他既有系统整合可根据业务需要，选择
扩展⾄至分布式块存储(Block Storeage)，利⽤用
Ceph/GlusterFS等技术，实现存储开销的降低
可根据业务需要，选择扩展是分布式对象存储
(Object Storage)，利⽤用Openstack的Swift模块
实现对象存储，实现存储开销的降低
可根据业务需要，扩展Openstack的⺴⽹网络服务⾄至
三层管理，或者配合硬件加速，实现更灵活的软
件定义⺴⽹网络(SDN)架构
针对某些⽆无法迁移的的应⽤用(如PowerPC系统)，实
现Openstack X86的业务环境和它们的融合，实
现应⽤用层通信

TryStack.cn 参考架构
Users
PAGE: 41
www.trystack.cn
Nginx/
HA
Proxdy
Nova
API
Keystone
API
Neutron
API
Cinder
API
Glance
API
Swift
Proxy
Compute
Manager
Volume
Manager
ZFS
Host
KVM
Guest images
Swift Storage

CSP云资源管理平台
PAGE: 42
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桌⾯面云的最佳实践—移动阅览室
PAGE: 43
www.trystack.cn

企业内部测试开发私有云
评审委员会
PAGE: 44
www.trystack.cn
源码版本管
理仓库
7.冒烟测试10.组件测试
18.部署
13.系统测试
16.手工测试
4.构建
制品管理仓库
15.性能测试
1.提交
2.复查
3.检出
5.预发布6.部署
9.部署12.部署
15.部署
8.晋升
11.晋升
14.晋升
17.晋升
19.发布
收集测试覆盖率
收集流水线状态拉取测试用例列表
代码质量面板
CI 仪表盘
测试用例库
开发人员
配置仓库

基于OpenStack技术的公有云
• 构建基于X86服务器
的公有云平台，提供
公有云服务!
• 提供⼀一整套基于
OpenStack公有云解
决⽅方案，并上线运营!
• 提供⼀一整套符合公有
云服务的⽤用户管理、
虚拟机管理、存储管
理、⺴⽹网络管理、按需
计费的管理系统!
• ⺫⽬目前已对外提供公有
云服务，并稳定运
⾏行， SLA达到99.9%
45

我们为您提供更多的选择
托管私有云虚拟IDC/公有云
一体化的交付方案 – 集网络/计算存储，拥有自主可控核心技术
SDN交换机
计算节点
存储节点
计算存储融合 “软件”方案 Cloud-In-a-Box (CIB) Solution
…
私有云方案
其他X86服务器供应商
Web UI
OpenStack
MySQL
RabbitMQ
Web UI
OpenStack
MySQL
RabbitMQ
HA
OpenFLow
隧道处理
三层网关
安全策略
Nova-compute
VM 1 VM 2 … VM n
iSCSI/ISER target
RDMA Raid
控制节点
SDN
交换机
计算节点
存储节点
……
OpenFLow
隧道处理
三层网关
安全策略
Nova-compute
VM 1 VM 2 … VM n
iSCSI/ISER target
RDMA Raid
46

Thanks
⽂文档更新地址：!
http://www.slideshare.net/ben_duyujie/hello-open-stack2014

地点、时间(拟定)
09⽉月上旬-北部:北京
09⽉月下旬-东部:上海、南京;
10⽉月上旬-西部:成都、西安;
10⽉月下旬-南部:⼴广州、深圳;
国内企业在应⽤用OpenStack时遇到了哪些问题？
企业应⽤用OpenStack最佳实践；
OpenStack创业团队；
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联系⼈人：duyujie.dyj@gmail.com

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