OpenStack er blant det raskest voksende Cloud Operativsystemet. Imidlertid er ordet enormt forvirret, og mange mennesker får ikke den virkelige ideen bak det.
I denne artikkelen prøver vi å dissekere teknologien bak OpenStack, og hvordan den kom til. Men før vi dykker dypt ned i OpenStack, må vi forstå inngående om noen aspekter ved teknologien bak OpenStack som heter virtualisering.
Bildekilde: pixabay.com
Hva er virtualisering?
Virtualisering er en teknologi som lar oss lage virtuelle forekomster av ekte verdensmotpart. For eksempel vil en ekte fysisk maskin bli opprettet til virtuelle maskiner. Virtuelle maskiner er bare en virtuell implementering av dine virkelige maskiner.
En analogi kan trekkes til emulatorene. Virtuelle maskiner handler mer av samme type, bare i stedet for å etterligne spill, etterligger de en hel maskin.
Teknologien som fungerer bak virtualisering og muliggjør opprettelse av virtuelle forekomster kalles hypervisor. Nå kjører alle virtuelle maskiner på en fysisk maskin.
De virtuelle maskinene i seg selv kan være av hvilken som helst maskintype med en hvilken som helst gitt konfigurasjon, men de må være mindre enn den for maskinen som den gyter på. Det hypervisor gjør, er at det bro mellom gapet mellom din fysiske maskinkjerne og den virtuelle maskinkjernen.
Den fanger opp systemanropene, konverterer opoden til maskinnivåspråket, behandler den og transformerer den deretter til opoden som senere vil bli forstått av den virtuelle maskinen.
Maskinen som en virtuell maskin er "spawned" eller opprettet på kalles Host machine. Den virtuelle maskinen som er spawned eller opprettet av hypervisoren på vertsmaskinen kalles Gjestemaskin.
På samme måte kalles operativsystemet som kjører på vertsmaskinen vertsoperativsystem, og operativsystemet som kjører på gjestemaskinen kalles gjestestyringssystem.
Vertsmaskinen og vertsoperativsystemene er alltid betydelig kraftige enn gjestemaskinen og gjesteoperativsystemene. Dette er fordi den faktiske maskinvaren som gir prosessorkraften bare er innenfor vertsmaskin.
Hypervisoren er også installert på vertsmaskinen der den utfører mesteparten av sin drift ved å bruke kraften fra vertsoperativsystemet selv. Den virtuelle maskinen bruker hypervisoren for å få tilgang til noe av maskinvaren til den faktiske vertsmaskinen.
Det er hypervisorens rolle å forsyne den virtuelle maskinen med den nødvendige virtuelle maskinvaren. De virtuelle maskinene som gytes av hypervisor har generelt ingen anelse om at de er virtuelle.
Den nødvendige maskinvaren leveres når du gyt den virtuelle maskinen. Når den var spawn, i et reelt nettverk, vil den virtuelle maskinen bli behandlet som en enkelt node.
Typer Hypervisorer
Hypervisorer er hovedsakelig delt inn i to typer:
Type 1: Native eller bare metal hypervisor:
Disse hypervisorene kjører direkte på vertens maskinvare og har tett integrasjon med vertskjernen. De administrerer gjestestyringssystemer direkte, og de virtuelle maskinene som er spawned fremstår som en prosess. De kalles også bare metal hypervisor. Eksempler inkluderer Citrix, XenServer og VMW er ESX / ESXi.
Type 2: Hosted hypervisors:
Disse hypervis0orene kjøres som et typisk installert program i vertsoperativsystemer. De gyter en virtuell maskin og abstraherer dem fra vertsoperativsystemet. En analogi kan trekkes mot spillemulatorer. Eksempler inkluderer QEMU, VirtualBox og VMWare Workstation.
Det er også en tredje hybridtype av hypervisor som Kernelbasert virtuell maskin (KVM) som selv kjører som et typisk program, men når det kjøres, blir tett integrert med kjernen og deretter maskinvaren til vertsmaskinen.
KVM er kanskje den mest kjente åpen kildekode hypervisoren, og for OpenStack brukes KVM mye. Alle disse hypervisorene fungerer ved å lage noe som heter bilder.
Disse bildene er kopi av et installert operativsystem eller tilpasset operativsystem med spesielle kjernekrav. Senere når brukeren bruker bildet, endrer det bildet i samsvar med dataene som er lagret av kunden.
Denne lagringsplassen administreres igjen av hypervisoren, som ser at kundens data blir bevart og er til stede i nøyaktig samme tilstand som det var før brukeren forlot dem.
Virtualisering var nødvendig for å muliggjøre effektiv bruk av maskinvare. Spesielt for operatører av skysdatasenter var virtualisering en velsignelse. Ved å bruke forskjellige typer hypervisorer, benyttet skyleverandører raskt virtualisering til å gyte virtuelle maskiner, virtuelle brytere, virtuelle rutere og andre slike virtuelle forekomster av maskinvare.
De integrerte dem nærmere for å opprette alle slags nettverk eller maskiner etter behov fra kundene. Ved å bruke virtualisering, kunne en datasenteroperatør etablere flere maskiner i stedet for bare en.
Og siden sky handler om å leie datakraften din, økte inntektsmodellen betydelig ved å leie ut flere virtuelle maskiner i stedet for bare en fysisk maskin.
Det økte gjenbrukbarheten også, da den virtuelle maskinen som ikke blir brukt, kan leies til andre kunder. Så virtualisering dominerte og endret reglene for datasenteret.
I stedet for å kjøpe en hel maskinvare til betydelige kostnader, lånte forretningsbrukere virtualiserte forekomster av maskinvaren, noe som reduserte kostnadene for IT-infrastrukturen.
Så virtualisering gjorde alle sprang og grenser, men datasenteroperatørene sto overfor et stort problem som stoppet fremgangen deres betydelig og til og med reduserte inntektene så langt de ble utsatt for tap.
Det store problemet som datasentreoperatører ikke kunne visualisere var styring! Etter hvert som virtualisering utviklet seg og ga virtualiserte forekomster av nesten all mulig maskinvare, dukket vanskeligheten i prosessen med å håndtere de mange virtuelle maskinvarene opp.
Se for deg som leder av virksomheten din at du ønsker 10 forskjellige maskiner på forskjellige steder på forskjellige tidssoner. Du ønsker at hver av dem med separate maskinvare- og programvarekrav, og også ønsker å spore datamengden som strømmer inn og ut av den.
Som operatør av datasentre respekterer du kundens krav og lager de 10 virtuelle maskinene. Tenk deg imidlertid sammen med å lage de virtuelle maskinene, og du får stadig nye krav til mer virtuelle maskiner, hver med enda mer sammensatte krav.
Hvordan vil du administrere så mange virtuelle maskiner, hver med sitt eget komplekse sett med krav og innstillinger? I tillegg til det, må du fakturere hver av de virtuelle maskinene som leies ut. Anta at kunden har forskjellige faktureringskrav.
For en maskin som blir brukt som server, vil fakturering på datamengden som mottas av maskinen. For en annen maskin, som fungerer som en klient, vil fakturering utføres på hvor lang tid den virtuelle klientmaskinen er slått på.
Og disse kravene er bare for én person. Som datasentreoperatør må man muligens betjene tusenvis og tusenvis av virtuell maskinvare, med hvert sitt nettverk, maskinvare og programvarekrav.
Det var kritisk nødvendig med et skikkelig styringsgrensesnitt for å sette organisasjonen i rotet som var i ferd med å bli virtualisert datasenter. I stedet for å bruke kommandolinjer og skripting i utstrakt grad, var det et godt bygget “skysoperativsystem” for å kunne gi riktig vedlikehold til datasenteret. Og det er der OpenStack kommer på bildet.
Anbefalte kurs
- Nettkurs på AJAX
- Quick Test Professional Training Bundle
- Nettkurs på ExtJS
- CISSP Training Bundle
Hva er OpenStack?
Som nevnt i begynnelsen, er OpenStack hovedsakelig operativsystem for skyer. Med operativsystem mener vi en gratis og åpen kildekode-programvareplattform for nettsky-databehandling. Det begynte i 2010 som et felles prosjekt av Rackspace Hosting og NASA.
Opprinnelig ble det startet med å adressere nettopp dette problemet med datasenteret, som var hvordan man administrerer mange virtuelle maskiner. Derfra vokste det raskt til et fullverdig samfunn med teknologisk engasjement og støtte fra noen av de mest kjente merkene innen informasjonsteknologi som Oracle, VMWare, Yahoo Inc. etc.
OpenStack er for øyeblikket støttet av OpenStack-stiftelsen, en ideell virksomhet som ble etablert i 2012. Det stadig blomstrende OpenStack-samfunnet har klart å gi ut en bedre versjon av programvaren deres OpenStack hvert halvår i en tidsbasert utgivelsessyklus med tydelige utviklingsmiljøer i hver av utgivelsene deres.
Hver utgivelse la merker, noe som gjorde det fra en enkel datasenteradministrasjonsprogramvare til å være en sofistikert skyprogramvareplattform.
Det ga et grensesnitt for å håndtere nesten alle aspekter av en virtuell maskin, fra å lage virtuelle maskiner på forespørsel ved å klikke på en knapp til å samle inn data fra nettverket, OpenStack har forgrenet seg mye.
Hvert år to ganger samles samfunnet for å planlegge nye funksjoner og støtte i OpenStack Design Summit der designplaner for det omfattende OpenStack-samfunnet blir gjennomgått og satt sammen.
OpenStack lar brukere samle og distribuere virtuelle maskiner effektivt. Det gir noe som heter “grafisk brukergrensesnitt” for å få tilgang til nesten alle funksjoner som sluttbrukeren krever.
Når du går tilbake til vårt forrige eksempel, vil du ønske 10 maskiner, hver med sitt eget sett med krav. Med tidligere kommandolinjegrensesnitt, hadde det vært veldig tungvint å håndtere alt på egen hånd.
Med OpenStack er alt du trenger å gjøre å klikke på noen få knapper og konfigurere den virtuelle maskinen deretter. Så antar at hvis du vil ha et ordentlig godt bygget omfattende nettverk, kan du administrere og se datanettverket ditt i sanntids grafer og statistikk.
Hvis du vil ha avanserte funksjoner som dataanalyse og HADOOP-klyngesupport, kan du til og med gjøre det enkelt på din virtuelle maskin. Andre standardfunksjoner som lagring, CPU, minne og kjernebruk kan også veldig enkelt konfigureres i det grafiske brukergrensesnittet som er presentert av OpenStack.
Også utstyrt med OpenStack er fakturasupport i sanntid, der du kan spore statistikk over alle virtuelle maskiner som gis ved hjelp av programvaren. Det inkluderer sanntidsstatistikker som minnebruk, diskbruk, kjernebruk etc.
Siden OpenStack for det meste er skrevet på Python-språk, har den også nytte av skripting. Så automatiseringen av å administrere tusenvis av virtuelle maskiner blir også ivaretatt. Du kan skrive et skript for å si, planlegge automatisering av virtuell maskin når den skal slås på og når den vil være slått av.
Når du automatiserer en slik måte, kan du lage en veldig godt bygd og omfattende cloud computing-plattform. Og siden OpenStack er helt gratis, kan hvem som helst bruke kildekoden til å utvikle og legge til sine egne funksjoner, helt skreddersydde for å passe til deres organisatoriske eller personlige behov. HP har gjort det ved å gi ut sine egne versjoner av skyen kalt HP Helion.
OpenStack, under skyterminologi, vil falle i kategorien Infrastructure as a Service (IaaS), det betyr at den primære brukes til å bygge infrastruktur som virtuelle maskiner vil bli distribuert på.
Det letter i hovedsak gyting av virtuelle maskiner. Det er på disse virtuelle maskinene eller "plattformene" som kundene vil leie avhengig av deres behov.
Grunnleggende komponenter i OpenStack
OpenStack har forgrenet seg til å ha mange forskjellige komponenter, ettersom det er åpen kildekode, kan flere komponenter legges til og integreres med programvaren.
Imidlertid ligger kjernen i programvaren bare tre grunnleggende openstack-komponenter:
-
Lagringskomponent:
OpenStack lagringskomponent består av Cinder og Swift. Komponentens primære formål er å lagre dataene fra de virtuelle maskinene som er spawned og opererer.
-
Infrastrukturkomponent:
Ellers kalt Nova Compute, er denne komponenten ansvarlig for å håndtere alle aspekter ved å administrere og lage en virtuell maskin. Dette inkluderer å få tildelt den nødvendige maskinvaren, samhandle med hypervisorene og fungere som en sentral node i samspillet med alle andre komponenter som kreves for å gyte virtuelle maskiner.
-
Imaging Services:
Også kalt som blikk, gir det oppslag og henting av bilder. Det som egentlig gjør det, er at det gir støtte til å lagre og administrere forskjellige virtuelle maskiners kopier eller bilder. Så basert på krav kan alle slags bilder hentes frem for kunden.
Konklusjon
OpenStack, fra sin ydmyke begynnelse som en åpen kildekode-programvare for skyadministrasjon, har raskt vokst til å bli et stort samfunn av skyentusiaster som har fått OpenStack-gren til forskjellige områder av Cloud.
I hjertet av OpenStack ligger virtualisering og hypervisorer, som sørger for at OpenStack som en administrasjonsplattform kan utnytte kraften til virtuelle maskiner.
Vanligvis distribuert som et operativsystem for infrastruktur som en tjeneste (IaaS), gir det et enklere alternativ å administrere tusenvis av virtualiserte forekomster.
Fremtiden til OpenStack ser lys ut, nå med big data og andre slike nyeste skyteknologiske aspekter integrert sømløst med den. Og med stadig økende samfunn, er Open Stack klar til å vokse med en betydelig hastighet.
Anbefalte artikler
Her er noen artikler som vil hjelpe deg med å få mer detaljert informasjon om Open Stack vs Virtualization, så bare gå gjennom lenken.
- Beste ting å lære Azure Paas vs Iaas
- Vil du vite om AJAX-intervjuspørsmål?
- Omfattende guide til Android og Open Source Security (OS)
- Myter og misoppfatninger om åpen kildekode-programvare
- Hvilken teknologi er best? Cloud Computing eller virtualisering
- Topp 10 nyttige sammenligninger mellom nettsky og virtualisering