OpenStack是在云计算领域被广泛使用的一个开源解决方案，不了解OpenStack就无法成功入门云计算。本文通过对“OpenStack进行简述”、“华为私有云HCS发展”、“原生OpenStack搭建”、“HCS和OpenStack的对比”四方面的介绍，为读者简单介绍OpenStack和华为私有云HCS。

云计算；OpenStack；华为云；FusionSphere；Huawei Cloud Stack

谈起云计算，就不得不提到目前最为流行的开源云操作系统框架——OpenStack。OpenStack于2010年6月首次发布，这数十年来一直被众多的开发者和使用者所使用和发展。它目前在公有云、私有云、NFV等多领域被广泛使用，主流厂商也都支持它的系列产品和服务。 OpenStack官网中，将OpenStack定义为云操作系统，这类似Sonic被定义为开源网络操作系统，但实际上，OpenStack是一个开源的云计算管理平台项目，它是一些开源软件项目的组合体，它并不是一个软件。 随着数据量的增大和业务要求的发展，大家对于松耦合的系统架构越加关注，而OpenStack项目提供了一个对于云的建设和管理的软件集合，这些软件在内部通过组件进行交互，对外只提供同一Restful的接口进行支持。 OpenStack在一开始推出的Austin版本中，仅包含Nova和Swift两个项目；而在Mitaka版本中，已经包含了大大小小29个不同的服务组件。在其中，我们最应该了解的是以下组件，这些组件构成了一个完善的OpenStack框架，它能完成大部分的需求： Keystone：为OpenStack提供了一个鉴权的服务，当用户请求资源时，需要经过Keystone进行权限鉴定，确定用户是否有足够的资源或者权限来调度OpenStack。 Nova：负责管理和调度整个OpenStack中的计算资源。可以兼容多种虚拟化类型，为业务虚拟机等提供计算资源的调度和保障。 Cinder：负责管理整个OpenStack当中的块存储资源。主要是为虚拟机实例提供块级别存储，即虚拟机磁盘。并且Cinder支持多种类型的存储。 Neutron：负责管理整个OpenStack当中的网络资源，为发放出来的虚拟机实例提供网络。里面有N多中类型的网络，可以满足不同用户的不同需求。同时可以作为SDN控制器，可以让本地的网络无缝迁移到SDN的场景中。 Glance：管理OpenStack中的镜像，镜像的本质就是一个VM模版，同事可以管理实例的快照等功能。为业务的发放提供了模版选择。 Swift：对象存储软件，可以将数据以对象的形式存放在Swift当中。 Heat：应用编排服务，主要负责在OpenStack进行业务发放的时候，完成自动化的部署与管理。可以减轻管理原的业务量，可以快速的业务弹性伸缩。 Ceilometer：云计量&云监控&计费，在私有云当中，Ceilometer主要用来监控整个OpenStack的状态，以及对应具体的计算资源，存储资源，网络资源等，适时的上报告警，配合Nova以及Heat还可以实现VM的热迁移等动作。 Ironic：即裸金属服务器，为租户提供专属的物理服务器，拥有卓越的计算性能，能够同时满足核心应用场景对高性能及稳定性的需求，并且可以和VPC等其他云服务灵活的结合使用，综合了传统托管主机的稳定性与云上资源高度弹性的优势。 OpenStack通过内部的主要服务组件完成不同的云计算操作系统的五大需求，但——“资源接入与抽象”、“资源分配与调度”、“应用生命周期管理”、“系统管理维护”、“人机交互支持”——但实际上并不是很完整和丰富。因此我们更应该把OpenStack看作成一个云操作系统的框架，我们基于这个框架，根据不同场景的需求，集成或对接不同的组件和外部服务。 OpenStack是云操作系统的核心软件组件的基础框架，但不能直接等同于云操作系统。

华为的虚拟化产品在R6.3版本之前，私有云被命名为FusionSphere OpenStack，它是基于Xen虚拟化的商用OpenStack解决方案，R5.x的底层使用的操作系统是SUSE、R6.0使用的是CentOS；在R6.3时，华为私有云改名为FusionCloud，并将底层的虚拟化技术改为KVM，操作系统也变成了华为自研的EulerOS操作系统；在R6.5之后，私有云再次被改名为HuaweiCloudStack，简称为华为云Stack或HCS，并且同时推出了R8.0.x版本，同样被命名为HCS。HCS的底层和R6.3类似，采用KVM虚拟化，操作系统采用的是EulerOS。 KVM，全称是Kernel-based Virtual Machine（基于内核的虚拟机），是一种典型的II型全虚拟化。KVM本身是一个Linux内核模块，当安装有Linux系统的物理机安装了这个模块后，就变成了Hypervisor，而且还不会影响原先在该Linux上运行的其它应用程序，而且每个虚拟机都是进程。 KVM体系一般包括三部分：KVM内核模块、QEMU和管理工具，其中KVM内核模块和QEMU是KVM的核心组件。一个普通的Linux安装了KVM模块后，会增加三种运行模式： • Guest Mode：此模式主要是指虚拟机，包括虚拟机的CPU、内存、磁盘等虚拟设备，该模式被置于一种受限的CPU模式下运行； • User Mode：用户空间，此模式下运行的主要是QEMU，它用来为虚拟机模拟执行I/O类的操作请求； • Kernel Mode：内核空间，此模式下可以真正操作硬件，当Guest OS执行I/O类操作或特权指令操作时，需要向用户模式提交请求，然后由用户模式再次发起硬件操作请求给内核模式，从而真正操作硬件。 而具体的HCS的架构，下图可以做一个参考：

下图是HCS的功能架构介绍图：

HCS中有一个概念为Region Type，根据不同的需求，在不同的Region中可以选择不同的Region Type进行部署，以下是不同Region Type的差异对比图：

本文该部分仅简单介绍华为云Stack，华为自建的OpenStack和原生OpenStack的区别将在第四部分进行简单介绍。

OpenStack的搭建方式非常多，以下为大家介绍几种： 1）原生开源搭建：相对来说非常复杂，也正是因为该原因，所以很多公司都会开发工具，使用工具来进行安装。 2）PackStack 搭建：红帽的OpenStack搭建工具。它的工作流程是先安装操作系统OS；配置YUM源；安装PackStack工具；之后修改应答文件；最后通过工具来搭建OpenStack。 3）Tripple O： Openstack on Openstack（op有一个组件heat编排服务），首先安装一个精简版的openstack，目的是为了使用 heat 编排服务，通过 heat 编排服务安装一个完整的OP（可以从OS开始，从0到1）。华为 FusionCloudDeploy FCD工具便是基于该方式的搭建工具，它的工作流程如下图：

4）ansible 工具：通过ansible自动安装。 本文为大家介绍一下使用PackStack安装OpenStack： 1）环境准备：在做该实验时，我们需要注意使用的VMWare需要在14以上；同时需要有rhel-server-7.1的镜像和RHEL7OSP-6.0的镜像。除此之外，我们需要保证接下来创建的主机都是能互相通信的，因为我们将iso通过http在不同的主机中使用。 2）准备NTP、Controller、Compute节点并配置yum源：做这个实验最少需要三台虚拟机，每台虚拟机都需要配置成网络互通，同时关闭SELinux和firewalld。紧接着，我们需要将rhel7.1和OSP6.0两个iso上传至某一台主机上（一般选择NTP主机），并在该主机上开启http服务和配置网络yum源以便其他主机通过http访问到这两个镜像。 3）安装PackStack软件：通过上述步骤完成网络yum的指定后，可以通过yum install openstack-packstack安装PackStack安装工具。 4）修改应答文件：在应答文件中修改NTP、Controller、Compute、Network主机的ip，并设置好WebPortal访问的管理员密码。 5）安装OpenStack：完成上述步骤后，可以通过packstack –answer-file=/root/ans.txt指定应答文件，并安装，等待安装成功后，即可通过WEBPortal访问到OpenStack。这里的URL一般使用的是Controller的IP：https://xxxx/dashboard，页面如下图：

至此，通过PackStack工具安装OpenStack便完成了。

OpenStack是一个云操作系统，主要是在现在云数据中心中为用户提供灵活业务模型，对下可以兼容很多不同厂商的不同产品。主要用在公有云和私有云等场景。 华为的OpenStack是基于原生OpenStack开发而来。华为在原生的基础上进行了很多改造： 1）部署简单化 ： 原生的OpenStack在部署的时候，需要单个组件一个一个的去部署。组件之间的对接必须得手动做。对使用者或者部署者的技术水平能力要求比较高。虽然业界有很多一键式部署工具例如packstack等，但是有门槛，要一定的linux基础。一定程度上来讲，限制了OpenStack的普及。 华为的OpenStack在部署方面做了一个极简化的处理（FCD一键式部署），在安装部署的时候，只需要安装一个节点，剩下的全部可以通过pxe自动化安装。方面扩展。 2）可靠性： 原生的OpenStack，在部署的时候如果没有自定义，几乎多有组件都是单点部署。可靠性几乎为零，如果要对原生OpenStack进行高可用的设置，需要大量的研发或者部署工作。 华为的OpenStack天生高可用部署。无单点故障点，所有组件的可靠性能够得到保障。 3）界面管理： 原生的OpenStack，在业务发放的时候，统一的使用一个dashboard，用户管理员租户等均通过该界面登录。dashboard界面功能复杂。 华为的OpenStack中，allinonefm可以用来管理底层的物理资源。业务层面使用的SC，这样可以做到资源和用户进行分离、用户不用看到底层是什么东西。透明化处理，比较适合初级用户，同事界面友好。 但相对而言，华为的OpenStack也有一定的劣势。例如它的版本较原生版本还是偏低，目前使用的仍是M版本的OpenStack框架，也因此它能支持的业务类型较原生是偏少的。

本文简单介绍了OpenStack的发展和必须了解的组件，并为读者展示了如何通过PackStack工具安装Redhat的原生OpenStack。同时本文为读者科普了HuaweiCloudStack的发展以及华为OpenStack与原生OpenStack的区别。