兩年前OpenStack基於NASA的Nova項目和Rackspace的Swift項目合併得以建立，而今OpenStack已經成爲雲計算領域的一顆新星，繼2012年四月發佈Essex版本之後，在今年九月底OpenStack第6版Folsom正式發佈，本文簡要分析了OpenStack Folsom的架構。
OpenStack架構
OpenStack的架構示意圖和目前已實現情況
藍色是要 openstack概念上的架構圖，紅色是目前已實現的。
OpenStack的組件
OpenStack目前有7個核心組件：Compute(計算)， Object Storage(對象存儲)，Identity(身份認證)，Dashboard(儀表盤)， Block Storage(塊存儲)， Network(網絡) 和 Image Service(鏡像服務) 。下面將依次進行解釋：
Object Storage(代號爲“Swift”) 允許進行存儲或者檢索文件。目前已經有幾好家公司開始提供基於Swift商業存儲服務，這些公司包括KT，Rackspace公司（Swift項目的發源地）和Internap，而且很多大公司內部也使用Swift來存儲數據。
Image Service(代號爲“Glance”) 是一個虛擬機鏡像的存儲、查詢和檢索系統，它提供了一個虛擬磁盤映像的目錄和存儲庫，這些磁盤映像常常廣泛應用於OpenStack Compute之中，而且這種服務在技術上是屬於可選的，任何規模的雲都適用於它。
Compute(代號爲“Nova”) 根據需求提供虛擬服務。Rackspace公司和HP提供商業計算服務正是建立在Nova之上，Mercado Libre和NASA（Nova項目的起源地）內部也是使用的Nova。
Dashboard(代號爲“Horizon”) 爲所有OpenStack的服務提供了一個模塊化的web-based用戶界面。使用這個Web GUI，可以在雲上完成大多數的操作，如啓動實例，分配IP地址，設置訪問控制等。
Identity(代號爲“Keystone”) 爲所有的OpenStack服務提供身份驗證和授權。它還提供了一個在特定OpenStack雲服務上的服務目錄。
Network(代號爲“Quantum”) 在接口設備之間提供“網絡連接作爲一種服務”，而這些接口設備主要靠其他的OpenStack服務進行管理(最有可能是Nova)。該服務允許用戶創建自己的網絡，然後連接接口。Quantum提供一個可插拔的體系架構，它能支持很多流行的網絡供應商和技術，Quantum是Folsom版本中的新項目。
Block Storage(代號爲“Cinder”) 提供穩定的數據塊存儲服務。這個項目的很多代碼最初是來自於Nova之中（就是the nova-volume service）。但是請注意，這是塊存儲（或者volumes），而不是類似於NFS或者CIFS文件系統，Cinder在Folsom中也是一個全新的項目。除了這些核心項目之外，也有一些“孵化”項目，未來可能會考慮列入到OpenStack的核心項目之中。
部署
部署時，除了Dashboard必須部署在 nova-api server上以外，所有的其它進程都可以部署在不同的機器上。
OpenStack提供了基於Puppet 的自動部署工具。經過簡單配置，就可以把各個組件部署到不同機器上。
OpenStack的鏡像創建並沒有納入其職責列表。
你可以使用Ubuntu的已有image (https://help.ubuntu.com/community/UEC/)，或者直接重新自己通過KVM安裝 http://cssoss.wordpress.com/2011/04/27/openstack-beginners-guide-for-ubuntu-11-04-image-management/
網絡模型
Flat Network Manager, Flat DHCP Network Manager, VLAN Network Manager.
VLAN Network Manager這種方式適合於共有云。
在私有云方面，IP充足，而且爲了方便的互聯互通，簡單的Flat結構網絡比較適合。
OpenStack支持Floating IPs,該特性可以方便的通過更改IP來Failover(容錯轉移）或者遷移。
CAAS
Cluster as a Service: Managing multiple clusters for openstack clouds and other diverse frameworks
OpenStack無法獨自滿足集羣計算的需求。目前有一種方案，把集羣計算部署放到IaaS/PaaS 的下一層，我們稱這種解決方案是 CaaS.
當前，在很多機構或者學校，部署了不同的集羣解決方案，但是他們使用的頻率並不是很高，因此資源利用率不高的情況下，造成了很大的浪費（比如電費，PC）。
設計目標：
o每個集羣資源都可以動態分配
o系統隔離性好
o集羣有足夠的性能和容量
設計：
oIaaS/PaaS層與CaaS 隔離
oIaaS/PaaS層可聯機擴展
oCaaS 層的鏡像可通過容器有效被處理
oCaaS 層是通過 webservice提供服務
o可通過 VLAN 網絡隔離
o自動安裝
在這個解決方案中是通過LXC的方式來實現系統隔離
注：
LXC, LINUX的容器工具，他使用cgroup把系統資源分組進行隔離。
它不需要指令級模擬。因此相對其他虛擬化技術性能更高。
因爲他必須以進程運行執行文件的方式，因此不支持windows.
架構圖
在CaaS中構建
OpenStack
Layers
oCaaS(Physical) Physical layer. OS is installed on physical machines.
oCaaS(LXC) LXC layer. A Tagged VLAN isolates LXC containers.
oIaaS Cloud layer.OpenStack(nova).
過程：
1.在物理機上安裝LXC
2. 配置VPN網絡
3. 執行nova的自動部署工具
重複1~3，在不同的機器上重複的安裝OpenStack的計算節點
運行時架構
系統內部交互圖
Swift 也是獨立組件，對系統運行沒影響。
nova-api 是對外的接口。
Glance 是獨立組件，供 nova-compute 下載鏡像使用。
核心組件：
Scheduler:根據當前資源使用情況，決定計算節點分佈到哪臺計算節點上。目前實現很薄，目前已支持插件方式擴展，方便後面可能有采用更復雜算法。
Compute： 計算節點，使用虛擬化技術，host 虛擬機
Network: 網絡管理，給虛擬機分配網絡和管理，使外部PC 可以可直接訪問
Volume： 給虛擬機分配額外持久化的存儲
運行時系統間交互都是通過異步消息的方式和DB進行交互。
運行時圖
管理和使用是走兩個通道的。管理必須要經由nova-api轉發過去。而運行時，直接連接計算節點上的虛擬機即可。
