CloudStack云基础架构的一些概念

Zones可以是私有的也可以是公共的。公共的zones对所有用户都是可用的。这意味着任何用户都可以在区域中创建客户虚拟机。私有的zones是为一个指定的域预留的。只有在那个域中或者子域中的用户才可以创建客户虚拟机。

CloudStack 4.4学习总结之简介

一、CloudStack简介

1、CloudStack是一个开源的具有高可用性及扩展性的云计算平台。

2、其实CloudStack更像是一个商业化过后的产品,有着非常好的用户界面,各个模块默认集成的很好,且安装与部署过程也相对容易一些。

3、Cloudstack支持管理大部分主流的hypervisors,如KVM,XenServer,VMware,Oracle
VM,Xen等。

4、CloudStack具有商业软件所拥有的完善的用户权限管理,可以让用户构建一个安全的多租户云计算环境。同时兼容Amazon
AWS API 接口,可用来管理AWS的资源。

5、CloudStack
采用了典型的分层结构:客户端、核心引擎、以及资源层。它面向各类型的客户提供了不同的访问方式:Web
Console、Command Shell 和 Web Service
API。通过它们,用户可以管理使用在其底层的计算资源(又分为主机、网络和存储),完成诸如在主机上分配虚拟机,配给虚拟磁盘等功能。

6、系统架构图:

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虚拟机如果使用 Xen 和KVM,需要安装 CloudStack Agent
来支持其与管理服务器的交互。而管理服务器和 Xen Server 交互则是靠
XAPI,和 vCenter、ESX 交互靠 HTTP。

7、部署图:

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Zone:Zone 对应于现实中的一个数据中心,它是 CloudStack
中最大的一个单元。

永利网址,Pod:Pod 对应着一个机架。同一个 pod 中的机器在同一个子网(网段)中。

Cluster:Cluster 是多个主机组成的一个集群。同一个 cluster
中的主机有相同的硬件,相同的 Hypervisor,和共用同样的存储。同一个
cluster 中的虚拟机,可以实现无中断服务地从一个主机迁移到另外一个上。

Host:Host 就是运行的虚拟机(VM)主机。

即从包含关系上来说,一个 zone 包含多个 pod,一个 pod 包含多个
cluster,一个 cluster 包含多个 host。

CloudStack 中存在两种存储:

Primary storage:一级存储与 cluster 关联,它为该 cluster
中的主机的全部虚拟机提供磁盘卷。一个 cluster
至少有一个一级存储,且在部署时位置要临近主机以提供高性能。

Secondary storage:二级存储与 zone 关联,它存储模板文件,ISO
镜像和磁盘卷快照。

8、提供点(Pods):

一个提供点通常代表一个机架,机柜里面的主机在同一个子网,每个区域中必须包含一个或多个提供点,提供点中包含主机和主存储服务器,
CloudStack 的内部管理通信配置一个预留 IP 地址范围。预留的 IP
范围对云中的每个区域来说必须唯一。

9、集群(Clusters):

Cluster 是多个主机组成的一个集群。

同一个cluster中的主机有相同的硬件,相同的
Hypervisor,和共用同样的存储。同一个 cluster
中的虚拟机,可以实现无中断服务地从一个主机迁移到另外一个上。

集群由一个或多个宿主机和一个或多个主要存储服务器构成。集群的大小取决于下层虚拟机软件。大多数情况下基本无建议。当使用VMware时,每个VMware集群都被vCenter
服务器管理。管理员必须在本产品中登记vCenter。每个zone下可以有多个vCenter服务器。每个vCenter服务器可能管理多个VMware集群

10、主机(Hosts):

Host 就是运行的虚拟机(VM)主机。

宿主机就是个独立的计算机。宿主机运行来宾虚拟机并提供其相应的计算资源。每个宿主机都装有虚拟机软件来运行来宾虚拟机。比如一个开启了kvm支持的服务器,一个思杰XenServer服务器,或者一个ESXi服务器都可以作为宿主机。

宿主机在CloudStack部署中属于最小的组织单元。宿主机包含于集群中,集群又属于提供点,而区域中包含提供点(就是在逻辑概念上zone>pod>cluster>host),新增的宿主机可以随时添加以提供更多资源给来宾虚拟机,CloudStack自动探测宿主机的cpu数量和内存资源。宿主机对终端用户不可见。终端用户不能决定他们的虚拟机被分配到哪台宿主机。

11、存储(Primary Storage):

一级存储与 cluster 关联,它为该 cluster
中的主机的全部虚拟机提供磁盘卷。一个 cluster
至少有一个一级存储,且在部署时位置要临近主机以提供高性能。

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iSCSI和FC-San存储在Xenserver中被加载为Clustered
LVM格式,此种格式下,不能支持存储的超配。如果存储本身支持XenServer的thin-provisioning,CloudStack也可以支持存储超配

在全局配置中,有storage.overprovisioning.factor
项用来配置超配的比例。默认为2,即支持超配的存储格式,可以使用的存储为该存储的N倍。

配置完成后,可以在UI的Dashboard中查看存储信息。Primary Storage
Allocated项是超配后的所有主存储的总和,Storage项是所有主存储实际大小的总和。

12、辅助存储(Secondary Storage):

二级存储虚拟机(secondary Storage VM)简称ssvm,
作为系统虚机的一种,在cloudstack中扮演了很重要的角色,没有它很多功能都无法实现。

简单来说ssvm主要用来管理二级存储,也就是对二级存储相关的操作都会通过它来完成。每一个资源域可以有多个SSVM,
当SSVM被删除或停止,它会自动被重建并启动。

cloudstack 是通过ssh访问直接访问ssvm, 系统虚机模板中已经植入了一个ssh
的private key,此时cloudstack只需要通过自己的public
key访问就可以了,端口为3922,这里xen与vmware的机制有些不同,由于默认vmware是禁止ssh登陆的,所以对于vmware来说,可以通过cloudstack的management
server直接访问ssvm的public
ip.在配置完ssvm后,cloudstack会让ssvm重新生成一对public key和private
key,以后就使用新的key来访问ssvm。

在ssvm中有一个java进程,专门负责与cloudstack的8250端口进行通讯,而这个java进程,以及相关shell脚本都是在通过创建完ssvm之后,由cloudstack注入进去的,如vmware,会有一个system.iso,这里面就存放着所有系统虚机需要的文件,在mount上二级存储之后,会将这个文件拷贝到ssvm中,在ssvm解压,并将相关文件存到指定路径下。

13、二级存储里面具体放哪些东西?

二级存储与 zone 关联,它存储模板文件,ISO 镜像和磁盘卷快照。
也就是说对这些资源的管理都是通过SSVM进行的。

①、模板:可以启动虚拟机的操作系统镜像,也包括诸如已安装应用的其余配置信息。

②、ISO 镜像:包含操作系统数据或启动媒质的磁盘镜像。

③、磁盘卷快照:虚拟机数据的已储存副本,能用于数据恢复或者创建新模板。

14、ssvm管理二级存储?

ssvm对存放在二级存储里面的资源进行管理,首先ssvm会将二级存储mount到本地,之后对二级存储的操作也就转换成对本地文件夹的操作。从功能上讲,ssvm负责管理snapshot,
volume, iso, template,
下面将分别从上传,下载,查询,删除者4个角度说明对这些资源是如何管理的。

①、上传资源:

当用户选择上传资源时,management server 会将url传递给ssvm,
这样ssvm就可以通过wget从指定的url中下载资源。

②、下载资源:

当用户选择下载指定资源时候,management server
首先从数据库中查找该资源对应的路径,并将该路径传递给ssvm,ssvm
使用内置的apache
server来提供资源上传服务。这样用户就可以通过ssvm下载所需要的资源了。

③、查询资源:

ssvm会定期向management server上传自己的状态信息。

④、删除资源:

由于二级存储已经挂载到ssvm中,这样它就可以直接将二级存储里面的内容删除。

15、如何验证ssvm?

在ssvm中有一个ssvm-check.sh,这个shell文件主要负责对ssvm的相关配置进行验证。验证内容包括:
dns, mount的二级存储, 与management server的连接,相关java进程。

16、cloudstack网络流量类型:

网络的设计规划是CloudStack的一个亮点,也是CloudStack被广泛商业应用的一个主要原因.本篇深入讨论一下CloudStack中网络的设计方式.

CloudStack中根据不同的数据流量类型设计了管理,公共,客户及存储网络,可以简称为PMGS
( Public, Management, Guest, Storage) 网络.

①、公用网络(Public Network)

当虚拟机需要访问Internet或外部网络时,需要通过公共网络;这就说明客户虚拟机必须被分配某种形式的外网IP.用户可以在CloudStack的UI上获得一个IP来做NAT映射,也可以在Guest与Public之间做负载均衡.所有的Hypervisor都需要共享Public
VLan以保证虚拟机对外的访问

②、来宾网络(Guest Network)

最终用户运行CloudStack创建的虚拟机实例时产生Guest流量,虚拟机实例之间的相互通信通过客户网络。

③、管理网络(Management Network)

CloudStack内部资源相互通信会产生Management流量,这些流量包括管理服务器节点与Hypervisor集群之间的通信,与系统虚拟机之间的通信或与其它组件之间的通信等;集群规模较小时管理流量只占用很少的带宽.

④、存储网络(Storage Network)

主存储与Hypervisor之间互连互通的流量;主存储与二级存储之间也会产生Stroage流量,比如虚拟机模板和快照的搬移。

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1、CloudStack是一个开源的具有高可用性及扩展性的云计算平台。
2、其实CloudStack更像是一个商业…

提供CPU、内存、存储和虚拟机需要的网络资源

CloudStack自动地发现宿主机提供的CPU数量和内存资源。

集群提供一种方式来管理主机。确切的来讲,一个集群就是一个XenServer服务池,一组KVM服务器的集合或者是一个在vCenter中预先构造的一个VMware集群。集群中的所有主机拥有相同的硬件配置,运行相同的虚拟机管理程序,位于相同的子网,访问同一个共享的主存储。虚拟机实例可以动态地从一台主机迁移到集群中的另一台主机,不用中断对用户的服务。

所有区域中的机架所共享的二级存储。

添加的宿主机可以在任何时候被添加用来为客户虚拟机提供更高的能力。

确保宿主机已经链接到CloudStack管理服务器

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一个区域在CloudStack配置中是最大的组织单元。一个区域通常代表一个单独的数据中心,虽然在一个数据中心也允许有多个区域。将基础架构设施加入到区域中的好处是提供物理隔离和冗余。例如,每个区域可以有它自己的电源和网络上行链路,区域还可以是分布在不同的物理位置上(虽然这不是必须的)。

CloudStack环境中的宿主机:

可能拥有不同的容量(不同的CPU速度、不同数量的内存等),虽然位于一个集群中的主机必须是同质的

当使用VMware时,每个VMware集群被vCenter服务器管理。管理员必须向CloudStack注册vCenter服务器。每个zone中可能会有多个vCenter服务器。每个vCenter服务器可以管理多个VMware集群。

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集群是CloudStack配置中第三大的组织单元。集群被机架包括,机架被区域包括。集群的大小受潜在的虚拟机管理程序限制,虽然大部分情况下CloudStack建议数目要小一些,请看最佳实践。

即使当本地存储是私有的,集群仍然要是有组织的,虽然每个集群只有一台主机。

  1. Pods
  1. Hosts

CloudStack允许多个集群存在一个云部署下。

在CloudStack中运行一个宿主机,你必须:

宿主机是一个CloudStack配置中最小的组织单元。区域包含机架,机架包含集群,集群包含宿主机。

用高带宽的TCP/IP网络互联同时连接到Internet

每个区域中配置多少个二级存储(secondary storage)