Componentes de OpenStack

Conceptos previos (I)

Token de autenticación: OpenStack utiliza Autenticación basada en tokens. Un token es una cadena aleatoria que se obtiene tras autenticarse en un sistema (con nombre de usuario y contraseña, p. ej.) y que permite al usuario utilizar recursos de forma segura sin volver a autenticarse.
Imagen: Imagen de sistema operativo preconfigurado que se utiliza como base para crear instancias. Dentro del cloud habrá diferentes imágenes para cada tipo de instacia que se quiera utilizar.
Instancia: Instancia de una imagen que se crea a demanda del usuario en uno de los nodos del cloud.

IP fija: Direccion IP con la que se crean una instancia en una red y que se utiliza para comunicacion interna. La dirección IP fija no cambia durante la vida de la instancia.
IP flotante: Direccion IP asociada a una instancia en un momento dado para poder acceder a ella desde fuera. Una IP flotante puede asignarse a otra instancia diferente cuando se estime oportuno.
Grupo de seguridad: Reglas de cortafuegos que controlan el acceso a las instancias.
Par de claves ssh: Par de claves RSA pública/privada utilizadas para acceder por ssh a las instancias desde fuera del cloud.
Endpoint: URL completa para la utilización de una determinada API. Pueden definirse URLs diferentes para las API pública, interna y de administración.

Directorio centralizado que almacena información de:
- Usuarios
- Proyectos (tenants)
- Roles
- Servicios y sus endpoints
Información almacenada en SGBDR o LDAP
Primer componente a instalar

Componente principal de OpenStack
Gestiona las instancias de imágenes, dónde deben ejecutarse y el acceso mediante consola
Soporta diferentes hipervisores (recomendados KVM o Xen):
- KVM/QEMU
- Xen
- Hyper-V
- VMware ESXi
- LXC
- Docker
Permite incluso el aprovisionamiento de máquinas físicas mediante Baremetal/Ironic

Componente importante de OpenStack, pero independiente del resto
Sistema de almacenamiento redundante y escalable
El almacenamiento de objetos permite el almacenamiento masivo de datos no estructurados de forma bastante económica
Hoy en día ampliamente utilizado por aplicaciones web
Swift incluye su propia API y otra compatible con Amazon S3
Normalmente es utilizado por Glance para almacenar imágenes

Los volúmenes son dispositivos de bloques que se crean de forma independiente de la instancia y pueden asociarse y desasociarse de ella cuando se precise
Cinder es equivalente al componente Amazon EBS
Los volúmenes se crean en el nodo de almacenamiento (por defecto con LVM) y se conectan a la instancia que se desee mediante algún protocolo de redes de almacenamiento (iSCSI es el más utilizado)
Cinder incluye controladores para gran cantidad de dispositivos de almacenamiento del mercado
Cuando nova termina una instancia borra todo el almacenamiento local asociado a ella, pero no los volúmenes, por lo que estos reciben el nombre de almacenamiento permanente.
Podemos pensar en los volúmenes como discos externos que se conectan o desconectan de las instancias, aunque se trate de un mecanismo completamente diferente

Componente encargado de la configuración de redes virtuales
El nombre original de neutron era quantum, pero se tuvo que cambiar por problemas de copyright
Neutron incluye un buen número de complementos: OpenvSwitch, Cisco, Nicira, etc.
Neutron gestiona múltiples redes de forma independiente gracias al uso de linux network namespaces que permite que múltiples routers virtuales compartan un dispositivo de red físico
Neutron también se encarga de la gestión de los grupos de seguridad y de las IPs flotantes

Panel de control web de OpenStack desarrollado en Django
No incluye toda la funcionalidad de la API de cada componente, pero sí los métodos más utilizados

Creación y acceso a una instancia

El usuario se autentica en Keystone y obtiene un token de sesión y la lista de los endpoints de los servicios
Solicita a glance las imágenes disponibles
Solicita a neutron las redes disponibles
Solicita a nova que arranque una instancia de una de las imágenes disponibles, en una de las redes y que inyecte posteriormente su clave ssh pública.
Solicita una IP flotante a neutron y la asocia a la IP fija de la instancia creada
Accede por ssh a la instancia utilizando la clave privada correspondiente

nova-api: Encargado de aceptar las peticiones de los usuarios o del resto de componentes de OpenStack mediante una API RESTful
nova-scheduler: Encargado de planificar la ejecución de las instancias en los diferentes nodos del cloud
nova-compute: Encargado de ejecutar una instancia sobre un hipervisor
nova-console: Encargado de proporcionar consola de acceso a las instancias
~~nova-network~~: Antiguo componente encargado de la configuración de las redes. Sustituido por neutron
~~nova-volume~~: Antiguo componente encargado de la gestión de los volúmenes. Sustituido por cinder