오픈스택이란?

2.1 오픈스택의 역사

• 역사에 대한 내용은…
• Pass 하겠다…
• 요청이 있다면 다루겠다…
• 사실 구글링하면 다나옴…
• 올리기 귀찮으니까…
• 올리지 않겠음…
• 추가된 새 기능은 블로그에 계속 업데이트 된다.
• 필자의 블로그

2.2 오픈스택과 아키텍처

• 오픈스택은 컴퓨트, 오브젝트 스토리지, 이미지, 인증 서비스 등이 유기적으로 연결되어 하나의 커다란 클라우드 컴퓨팅 시스템을 구축한다.

• 개념 아키텍처로 살펴보는 오픈스택의 변화

  • 첫 릴리즈
    • 하이퍼바이저와 연동해서 인스턴스를 생성하고 삭제하는 컴퓨트 서비스
    • 이때 필요한 운영체제 이미지를 관리하는 이미지 서비스
    • 이미지를 백업하는 오브젝트 스토리지 서비스

  

  • 그 후…

    • 서비스 개념으로 오픈스택을 릴리즈하기 시작하면서 프로젝트를 만들면 여기에 이름을 붙였다.

  • 벡사 버전부터…

    • Nova : 컴퓨트 서비스
    • Swift : 오브젝트 스토리지 서비스
    • Glance : 이미지 관리 서비스

  • 디아블로 버전까지 기능을 계속 업그레이드 했다.

  

  • 에섹스 버전의 릴리즈
    • 새로운 기능을 추가 : Keystone, Horizon
    • Keystone : 서비스들의 인증을 담당하는 프로젝트
    • Horizon : 서비스들을 좀 더 쉽게 이용하려고 사용자에게 대시보드를 제공하는 프로젝트

  

  • 폴섬 버전의 릴리즈
    • 새로운 서비스 프로젝트 추가 : Quantum, Cinder
    • Quantum : 네트워크 서비스, 오픈플로 사용(여러 네트워크 컨트롤러 지원 가능)
    • Cinder : 블록 스토리지 서비스
    • 기존 : Nova가 네트워크 서비스와 블록스토리지 서비스를 모두 담당했으나 폴섬 버전부터는 각각 프로젝트로 분리

  

  • 하바나 버전의 릴리즈
    • 새로운 서비스 프로젝트 추가 : Heat, Ceilometer
    • Heat : 오케스트레이션 서비스
    • Ceilometer : 텔레미터 서비스

  

  • 킬로 버전의 릴리즈
    • 이후 많은 프로젝트를 추가했다.

  

  • 이후에도 많은 서비스를 계속해서 추가하고 있다.

  • 6개의 코어서비스와 이를 지원하는 많은 서비스를 표현한 빅텐트(Big-tent)

  

• 논리 아키텍처로 살펴보는 오픈스택의 변화

  • 논리 아키텍처는 개념 아키텍처를 좀 더 자세히 표현한 오픈스택의 전체 구조이다.
  • Flowchart로 구성되어 있다… 궁금하면 구글링! ㅎㅎ

• 상황별 오픈스택 구성 요소

  • HTC(High Throughput Computing) :: 고성능 컴퓨팅(High Performance Computing)의 차이는…?

    데이터센터에 걸쳐 있는 수십만 개의 코어로 확장할 수 있게 설계된 클라우드를 구축할 때, HTC 사용자는 종종 Nova 컴퓨트로 전환해 Horizon 대시보드로 단일 API 엔드 포인트를 사용자에게 제공한다. Keystone은 일반적으로 사용자 계정이 저장되는 LDAP 백엔드를 연결하는 데 사용한다.

    • 위와 같은 프로젝트를 구성하려면 다음의 서비스가 필요하다
      • 대시보드 서비스 : Horizon
      • 텔레미터 서비스 : Ceilometer
      • 블록 스토리지 서비스 : Cinder
      • 오케스트레이션 서비스 : Heat
      • 이미지 서비스 : Glance
      • 인증 서비스 : Keystone

  • 웹 호스팅

    세계 최대 웹 호스팅 회사 중 하나인 고대디는 웹 사이트 수백만 개를 호스팅하는 데 오픈스택을 사용한다. 일반적인 코어 서비스를 이용하며, 사용자 계정 데이터를 수집하고 요금을 청구할 때 일부 기술로 Ceilometer를 활용한다.

    • 사용 서비스
      • 네트워크 서비스 : Neutron
      • 대시보드 서비스 : Horizon
      • 텔레미터 서비스 : Ceilometer
      • 이미지 서비스 : Glance
      • 인증 서비스 : Keystone
      • 컴퓨트 서비스 : Nova

  • 퍼블릭 클라우드

    오픈스택은 전 세계 사용자에게 IaaS를 제공하는 퍼블릭 클라우드를 지원한다.

    • 사용 서비스
      • 네트워크 서비스 : Neutron
      • 도메인 네임 서비스(DNSaaS : DNS as a Service) : Designate
      • 블록 스토리지 서비스 : Cinder
      • 오브젝트 스토리지 서비스 : Swift
      • 이미지 서비스 : Glance
      • 인증 서비스 : Keystone
      • 컴퓨트 서비스 : Nova

  • 웹 서비스, 전자상거래

    이베이, 오버스톡닷컴, 베스트바이 등 많은 회사가 오픈스택을 이용해 웹 서비스도 하고 전자상거래의 백엔드로도 사용한다. 상황에 따라서 오픈스택 클라우드는 PCI 표준처럼 엄격한 규정 준수 요건을 충족할 수 있게 구성하기도 한다.

    • 사용 서비스
      • 네트워크 서비스 : Neutron : SDN을 제공함
      • 대시보드 서비스 : Horizon
      • 데이터베이스 서비스(DaaS : Database as a Service) : Trove
      • 블록 스토리지 서비스 : Cinder
      • 이미지 서비스 : Glance
      • 인증 서비스 : Keystone
      • 컴퓨트 서비스 : Nova

  • 컴퓨트 스타터 키트

    오픈스택기술위원회는 더 많은 사람이 오픈스택을 사용할수 있도록 컴퓨트 스타터 킷을 정의 했다. 스타터 킷은 추가 기능으로 클라우드를 확장할 수 있는 방법을 문서화로 제공하는 단순한 프로젝트를 말합니다.

    • 사용 서비스
      • 네트워크 서비스 : Neutron
      • 이미지 서비스 : Glance
      • 인증 서비스 : Keystone
      • 컴퓨트 서비스 : Nova

  • 빅데이터

    차량의 센서 및 소셜 미디어 피드백과 다양한 리소스의 데이터를 분석하는 Top 10 Automaker(자동차 제조 업체)같은 오픈스택의 주요 사용 예는 확장 가능하고 탄력적인 인프라를 제공해 빅데이터를 수집하고 분석하는 것이다.

    • 빅데이터 분석 서비스 : Sahara

      • 오픈스택 위에 빅데이터 응용프로그램(Hadoop 또는 Spark)을 간단하게 제공할 수 있는 방법을 알려준다.

    • 사용 서비스

      • 네트워크 서비스 : Neutron
      • 대시보드 서비스 : Horizon
      • 베어메탈 서비스 : Ironic
      • 빅데이터 서비스 : Sahara
      • 이미지 서비스 : Glance
      • 인증 서비스 : Keystone
      • 컴퓨트 서비스 : Nova

  • DBaaS

    대부분의 회사는 응용프로그램을 백업하려고 DB에 크게 의존하며 일반적인 관리 자동화 및 스케일 아웃을 최우선으로 생각한다. 오픈스택 Trove 프로젝트는 이 기능을 제공하며, 여러 SQL 및 NoSQL 백엔드를 지원한다. 또 Ironic 프로젝트는 데이터베이스의 성능을 극대화하려고 베어메탈 프로비저닝을 제공한다.

    • 사용 서비스
      • 네트워크 서비스 : Neutron
      • 대시보드 서비스 : Horizon
      • 데이터베이스 서비스 : Trove
      • 도메인 네임 서비스 : Designate
      • 베어메탈 서비스 : Ironic
      • 블록 스토리지 서비스 : Cinder
      • 오브젝트 스토리지 서비스 : Swift
      • 이미지 서비스 : Glance
      • 인증 서비스 : Keystone
      • 컴퓨트 서비스 : Nova

  • 비디오 처리와 콘텐츠 전달

    제작 스튜디오나 주요 케이블 서비스 제공 업체 같은 곳의 비디오 처리와 콘텐츠 전달은 오픈스택의 보편적인 사용 예입니다. 한 예로 Keystone에서 최근 선보인 인증 표준은 이제 동일한 대시보드와 인증을 사용해 프라이빗 클라우드 및 퍼블릭 클라우드에서 비디오 콘텐츠를 원할하게 이동시킬 수 있다.

    • 사용 서비스
      • 네트워크 서비스 : Neutron
      • 오브젝트 스토리지 서비스 : Swift
      • 인증 서비스 : Keystone
      • 컴퓨트 서비스 : Nova

  • 컨테이너 서비스

    오픈 스택은 신기술과 통합해 사용자가 가상 머신, 컨테이너, 베어메탈에서 실행되는 워크로드를 단일 클라우드에서 운영할 수 있도록 개발되었다. 오픈스택 사용자는 Kubernetes, Mesos, Docker 같은 새로운 컨테이너 오케스트레이션 엔진과 통합하려고 Magnum 프로젝트에 액세스할 수 있다.

    • 사용 서비스
      • 네트워크 서비스 : Neutron
      • 대시보드 서비스 : Horizon
      • 베어메탈 서비스 : Ironic
      • 블록 스토리지 서비스 : Cinder
      • 이미지 서비스 : Glance
      • 인증 서비스 : keystone
      • 컨테이너 서비스 : Magnum
      • 컴퓨트 서비스 : Nova

2.3 가상 서버를 생성하는 컴퓨트 Nova

• Nova

  • 컴퓨트 서비스의 핵심
  • 하이퍼바이저, 메시지 Queue, 인스턴스 접속을 하는 콘솔 등 다양한 기능이 유기적으로 연결되어 가상 서버를 생성할 수 있는 시스템을 구성한다.

• 논리 아키텍처의 Nova

  

  • Nova는 대시보드나 콘솔에서 호출하는 nova-api에서 시작된다.
  • nova-api는 메시지 Queue를 이용해 nova-compute에 인스턴스를 생성하라는 명령어를 전달한다.
  • nova-compute는 하이퍼바이저 라이브러리를 이용해 하이퍼바이저에 인스턴스를 생성하라는 명령어를 전달한다.
  • 이때 하이퍼바이저가 인스턴스를 생성한다.
  • 생성된 인스턴스는 nova-api로 접근할 수 있으며, Nova의 모든 기능은 메시지 Queue로 처리할 수 있다.

• Nova가 지원하는 하이퍼바이저의 종류

  • 자세한 확인

  

  • 그룹 A

  자체 테스트를 완료해 안정적인 서비스를 할 수 있는 하이퍼바이저 드라이버

  • 그룹 B

  프로바이더가 테스트하는 하이퍼바이저 드라이버

  • 그룹 C

  몇 번의 테스만 하는 하이퍼바이저 드라이버

• 노드별로 설치되는 Nova

  

  • 컨트롤러 노드에 설치되는 Nova 프로세스

    • nova-api : Nova의 REST API 서버를 담당
    • nova-cert : X509 인증서 서비스를 제공하는 서버 데몬
    • nova-conductor : 코디네이션과 데이터베이스 쿼리를 지원하는 서버 데몬
    • nova-consoleauth : nova-console 인증을 제공
    • nova-novncproxy : novnc-console과 호환되는 웹 소켓 프록시
    • nova-scheduler : VM 인스턴스를 실행할 컴퓨트 노드를 선택하는 역할
    • nova-novaclient : Nova REST API를 사용하는 클라이언트 프로그램

  • 컴퓨트 노드

    • nova-compute-kvm : 인스턴스와 관련된 모든 프로세스를 처리
    • python-guestfs : 파일 생성 기능을 지원하는 Python 라이브러리, 가상 인스턴스를 생성할 때 사용
    • qemu-kvm : KVM 하이퍼바이저

• 주요 웹 사이트 :: 최신 정보나 더 자세한 정보

  • 소스 코드 내려받기
  • 코드 리뷰
  • 문서
  • 개발자 문서
  • 런치패드
  • 위키 사이트

2.4 오브젝트 스토리지 Swift

• 논리 아키텍처의 Swift

  • Swift의 특징
    • 구성 : swift-proxy-server, swift-account-server, swift-container-server, swift-object-server
    • swift-proxy-server는 swift-account-server, swift-container-server, swift-object-server를 관리한다.
    • 어카운트, 컨테이너는 별도의 메타데이터가 데이터베이스로 관리된다.
    • 오브젝트는 저장 공간에 직접 저장되는 방식으로 설계되어 있다.
    • swift-proxy-server는 오픈스택의 Object API를 제공한다.
    • 사용자는 API를 사용해 데이터를 저장하거나 내려받을 수 있다.

  

• Swift읜 논리적 구성 요소

  • 스토리지 공간 여러 개를 합쳐 하나의 커다란 공간으로 가상화하고, 그 안에서 사용자만의 별도 스토리지 공간이 있는 것처럼 다시 가상화를 한다.

  • 사용자는 특성에 따라 데이터를 분류해서 저장할 컨테이너를 생성하고 해당 컨테이너에 데이터를 저장한다.

  • 정리

    • 인증 : 사용자 인증을 담당하는 기능
    • Account : 사용자 계정 및 컨테이너를 관리
    • Container : 저장 공간 단위로 컨테이너 안의 오브젝트 정보를 관리
    • Object : 실제 데이터

  

  • swift-proxy-server
    • 스토리지 노드 여러 개를 관리하며 사용자 인증을 담당
    • Keystone으로 인증을 처리하며, 프록시 서버와 함께 설치하기도 한다.

• Swift Ring의 개념

  • Swift 또한 Nova를 구성할 때와 마찬가지로 스토리지 노드가 여러 대 있다.
  • 각 스토리지 노드에는 swift-account-server, swift-container-server, swift-object-server가 실행된다.
  • 이때 서버들은 관리자가 설정한 해당 포트로 서로 통신한다.
  • 스토리지 노드 중 하나라도 손상이 되면 데이터를 잃지 않도록 데이터 복제 프로세스가 함께 실행된다.
  • 스토리지 노드 여러 대는 자신이 관리하는 데이터를 서로 공유하려고 이름이 Ring인 파일로 어떤 노드가 스토리지 노드인지, 어떤 데이터가 있는지 인지한다.
  • Ring 파일은 프록시 노드에서 생성해 모든 스토리지 노드가 동일하게 가지고 있다.

  

• Swift의 데이터 관리 방법

  • 사용자 계정 관리 : 어카운트
  • 디렉터리 개념 : 컨테이너
  • 실제 파일을 표현 : 오브젝트

  Hong이라는 사용자가 Swift를 사용한다고 가정했을 때 Account DB에는 Hong이 생성한 컨테이너 정보가 관리되고, Container DB에는 컨테이너에 저장된 오브젝트들이 관리된다. 오브젝트는 실제 파일로 스토리지 노드의 저장 공간에 저장된다.

  

  • 데이터 관점에서 Swift : 어카운트가 컨테이너를 포함하고 컨테이너가 오브젝트를 포함하도록 관리한다.
  • 프록시 노드 한 대에 스토리지 노드 다섯 대로 구성하는 것을 권장함.
  • 규모에 따라 프록시 노드 여러 대를 사용할 수도 있다.

  

• Swift와 Keystone 관계

  • Swift에는 SwAuth를 이용하는 인증 방법과 KeyStone을 이용하여 인증하는 방법이 있다.

  • 최근에는 KeyStone을 이용해서 주로 인증하며, Keystone에는 프로젝트, 사용자, 롤이 있다.

    • 관리자(admin, swiftoperator)는 사용자와 컨테이너를 생성, 삭제할 수 있다.
    • 관리자는 오브젝트도 올리기, 내려받기, 삭제를 할 수 있다.
    • 일반 사용자(member)는 사용자와 컨테너를 생성할 수 없다.
    • 일반 사용자는 관리자가 미리 생성해서 권한을 준 컨테이너만 사용할 수 있다.
    • 일반 사용자는 관리자가 설정한 권한으로 오브젝트 목록을 확인할 수 있다.
    • 일반 사용자는 관리자가 설정한 권한으로 데이터를 올리고 내릴 수 있다.
    • 특정 사용자에게 관리자 권한을 부여하려면 리셀러어드민 롤을 주어야 한다.
    • 해당 사용자는 관리자가 할 수 있는 기능을 모두 사용할 수 있다.

    

  Swift 기능	Operator 롤	Reseller 롤	일반 사용자(memeber)
  컨테이너 내 오브젝트 조회	O	O	읽기 권한을 부여 받은 경우만
  컨테이너 생성, 삭제	O	O	X
  오브젝트 올리기, 내려받기	O	O	쓰기 권한을 부여 받은 경우만
  컨테이너 ACL 적용	O	O	X

• Swift의 이레이저 코딩 기능과 스토리지 정책

  • 이레이저 코딩(Erasure Coding) : 스토리지 저장 공간을 효율적으로 관리할 수 있다.

  • 스토리지 정책(Storage Policy) : 다양한 물리 스토리지 디바이스를 정책별로 사용할 수 있게 지원한다.

  • 이레이저 코딩

    • HDFS, RAID 외의 스토리지에서 데이터 저장 공간의 효율성을 높이려고 설계된 데이터 복제 방식이다.
    • 이레이저 코드를 사용해 데이터를 인코딩하고, 데이터가 손실되면 디코딩 과정을 거쳐 원본 데이터를 복구하는 기법 중 하나이다.

    

  • 스토리지 정책

    • 여러 오브젝트링을 생성해 다양한 목적으로 클러스터를 세그먼트화 할 수 있다.
    • 수정된 해시링으로 클러스터에서 데이터가 있어야 할 위치를 결정하고, 어카운트, 컨테이너, 오브젝트에 해당하는 각 링을 스토리지 정책을 이용해 서로 다른 저장 개체를 서로 다른 링에서 사용하도록 할 수 있다.
    • 또한 스토리지 정책으로 3 리플리카(복제) 기본 정책과 2 리플리카를 사용하는 또 다른 정책을 생성하고 활용할 수 있다.
    • SSD를 스토리지 그룹에 추가하고 특정 컨테이너가 오브젝트를 저장하도록 스토리지 계층 정책을 생성할 수도 있다.
    • 이레이저 코드를 사용해 콜드 스토리지(저전력 스토리지) 계층도 정의할 수 있다.

    A 회사에서 내부 스토리지 시스템을 구축한다고 가정할 때, A 회사에는 경영과 관련된 매우 중요한 업무 파일들을 취금하는 시스템과 일반적인 업무에서 사용하는 파일들을 취급하는 시스템이 있다. 또 직원들끼리의 친목을 도모하려고 SNS 시스템도 운영합니다. 이 회사에서는 오브젝트 스토리지를 구축하고, 모든 사내 파일을 오브젝트 스토리지로 통합하려한다. 어떤 스토리지 정책을 사용해야 효율적일까? 중요한 업무 파일은 3 리플리카가 적용된 컨테이너를 사용해 저장하고, 일반적인 업무에서 사용하는 파일은 2 리플리카가 적용된 컨테이너를 사용해 저장하도록 할 수 있다. 또한 SNS 시스템에서 올리는 일회성 사진이나 파일들은 중요하지는 않지만 임의로 삭제할 수 없으므로, 이때는 이레이저 코딩이 적용된 콜드 스토리지를 사용할 수 있다.

• 주요 웹 사이트 :: 최신 정보나 더 자세한 정보

  • 소스 코드 내려받기
  • 개발자 문서
  • 런치패드
  • 위키 사이트

2.5 운영체제 이미지를 관리하는 Glance

• Glance : 인스턴스의 운영체제에 해당하는 이미지를 관리한다. 다양한 하이퍼바이저에서 사용할 수 있는 VM 이미지를 관리하고 VM에 설치된 운영체제를 보관, 관리한다.

• 논리 아키텍처의 Glance

  

  • Glance 사용자들은 glance-api로 이미지를 등록, 삭제, 관리할 수 있다.
  • glance-api는 glance-registry와 Glance database에서 이미지를 관리한다.
  • 이미지를 등록할 때는 glance-registry로 Glance database에 저장된다.
  • 등록된 이미지를 사용할 때는 Glance database에 바로 사용를 요청한다.

• Glance의 구성 요소와 흐름

  

  • 관리자는 운영하려는 운영체제의 이미지를 glance-registry로 Glance Database에 등록한다.
  • 오픈스택 컴퓨트 서비스에서 인스턴스를 생성할 때는 Glance Database에 이미 저장된 이미지만으로도 인스턴스를 생성할 수 있다.
  • Glance는 Nova 옆에 항상 따라다닌다.

• 가상 머신 이미지 포멧

  • 이미지 포맷에는 어떤 VM을 사용하는지 정보가 들어가 있다.
  • 대체적으로 이미지를 내려받아 Glance에 등록할 때는 raw 포맷이나 qcow2 포맷으로 등록한다.

  이미지 포맷	설명
  aki	아마존 커널 이미지
  ami	아마존 머신 이미지
  ari	아마존 RAM 디스크 이미지
  iso	광학 디스크나 CD-ROM의 데이터 콘텐츠를 지원하는 아카이브 포맷
  qcow2	QEMU 에뮬레이터가 지원하는 포맷. 동적으로 확장 가능하며, Copy on Write를 지원한다
  raw	구조화되지 않은 디스크 포맷
  vdi	VirtualBox 모니터와 QEMU 에뮬레이터가 지원하는 디스크 포맷
  vhd	VMware, Xen, MS, VirtualBox 같은 가상 머신 모니터가 사용하는 일반적인 디스크 포맷
  vhdx	큰 디스크 크기를 지원하는 VHD 형식의 향상된 버전
  vmdk	일반적인 디스크 포맷으로 여러 가상 머신 모니터가 지원된다.

• 컨테이너 포맷

  • 오픈스택 Nova에서 인스턴스를 생성할 때는 이미 하이퍼바이저에서 생성한 가상 머신에 운영체제를 설치한 이미지를 Glance에 등록시키고, 등록시킨 이미지를 이용해서 인스턴스를 생성한다.
  • 리눅스 운영체제 대부분은 오픈스택이나 아마존 AWS에서 바로 사용할 수 있는 클라우드 전용 이미지를 제공한다.
  • 레드헷 엔터프라이즈 리눅스는 구독권이 있거나 구매해야 받을 수 있다.

  지원 운영체제	URL
  CentOS	6버전 7버전
  CirrOS	cirros
  데비안	데비안
  페도라	페도라
  MS 윈도우	MS 윈도우
  우분투	우분투
  오픈 수세 및 수세 리눅스	수세
  레드헷 엔터프라이즈 리눅스	레드헷

• 주요 웹 사이트 :: 최신 정보나 더 자세한 정보

  • 소스 코드 내려받기
  • 개발자 문서
  • 런치패드
  • 위키 사이트

2.6 인증을 관리하는 Keystone

• Keystone

  • 인증 토큰을 비롯해 테넌트 및 사용자 관리, 서비스의 엔드포인트 URL 등을 관리하는 아주 중요한 서비스이다.
  • 인증에 성공하지 못하면 오픈스택의 그 어떤 서비스도 이용할 수 없다.
  • 사용자를 인증해 물리 서버의 자원을 사용할 수 있도록 관리한다.

• 논리 아키텍처의 Keystone

  

  • 구성 : keystone-all, Database, LDAP
  • keystone-all : 토큰, 카탈로그, 정책, 인증 등이 포함됨
    • Token Backend : 사용자별 토큰을 관리한다.
    • Catalog Backend : 오픈스택에서 모든 서비스의 엔드포인트 URL을 관리한다.
    • Policy Backend : 테넌트, 사용자 계정, 롤 등을 관리한다.
    • Identity Backend : 사용자 인증을 관리한다.

• 오픈스택에서의 Keystone 위치

  • Keystone은 타인이나 해커에게서 시스템을 안전하게 보호하고 사용자 등록, 삭제, 권한 관리, 사용자가 접근할 수 있는 서비스 포인트 관리까지 전반적인 사용자 인증을 관리한다.

  

• 도메인, 프로젝트, 그룹, 사용자, 롤의 개념과 관계

  • 사용자일 대는 사용자 그룹인 프로젝트, 사용자 계정 정보인 사용자 ID와 패스워드, 사용자 권한인 룰을 등록한다.

  

  • 도메인은 서로 분리되어 있다.
  • 각 도메인에는 프로젝트와 사용자가 있다.
  • 프로젝트는 사용자를 가질 수 있다.
  • 사용자게에는 롤이 있으며, 여러 프로젝트의 구성원이 될 수 있다.
  • 관리자 롤을 가진 사용자끼리, 일반 사용자 롤을 가진 사용자끼리 Grouping을 할 수 있다.

  회사의 사내 인트라넷 시스템을 개발한다고 가정했을 때, 인트라넷 시스템을 관리하는 관리자도 있을 것이고, 일반 사용자도 있을 것이다. 관리자는 시스템을 잘 개발하는 직원으로 정하고, 해당 직원이 인트라넷 시스템에 로그인해서 접속했을 때 보이는 메뉴와 일반 사용자 그룹에 속한 직원이 로그인해서 접속했을 때 보이는 메뉴는 다르게 구현해야 한다. 관리자는 시스템을 이용해 메뉴를 등록할 수 있으며, 어떤 링크를 연결할지 여부도 결정할 수 있다.

  • 회사는 Keystone의 도메인에 해당한다.
  • 관리자와 일반 사용자는 Keystone의 프로젝트에 해당한다.
  • 시스템을 잘 개발하는 직원은 관리자이면서 사용자이다.
  • 관리자가 시스템을 이용해 할 수 있는 역할은 롤에 해당한다.
  • 메뉴는 서비스에 해당하며, 메뉴에 연결할 링크는 엔드포인트 URL에 해당한다.

  

• 주요 웹 사이트 :: 최신 정보나 더 자세한 정보

  • 소스 코드 내려받기
  • 개발자 문서
  • 런치패드
  • 위키 사이트

2.7 네트워크를 관리하는 Neutron

• Neutron

  • 기존 오픈스택의 네트워크 서비스는 nova-network가 담당했으나, SDN(software Defined Network) 개념이 들어오면서 별도의 네트워크 프로젝트로 분리되었다.

• 논리 아키텍처의 Neutron

  • 구성 : neutron-server, Neutron L2 Agent *, neutron-l3-agent *, neutron-dhcp-agent, Queue, Neutron Database, Neutron 3rd Party Plugin
  • Neutron은 다양한 네트워크 플러그인과 네트워크 모델을 지원한다.

  

  • 사용자는 Neutron API를 이용해 neutron-server로 IP할당을 요청한다.
  • neutron-server는 들어온 요청을 Queue로 다시 요청한다.
  • Queue는 neutron-dhcp-agent와 Neutron 3rd Party Plugin으로 IP할당 지시를 내린다.
  • neutron-dhcp-agent와 Neutron 3rd Party Plugin은 지시 받은 작업 수행을 시작한다.
  • neutron-server는 수시로 작업상태를 Neutron Database에 저장한다.
  • 할당된 IP를 인스턴스에서 사용할 수 있다.

• Neutron이 지원하는 플러그인의 종류 :: 아래 링크에서 플러그인별 자세한 정보 확인

  플러그인	URL
  OpenvSwitch	여기
  Cisco UCS/Nexus	여기
  Cisco Nexus 1000v	여기
  Linuxbridge	여기
  Modular Layer 2	여기
  Nicira NVP	여기
  NEC OpenFlow	여기
  Cloudbase Hyper-V	여기
  MidoNet	여기
  Brocade Neutron Plugin	여기
  PLUMgrid	여기
  Mellanox Neutron Plugin	여기
  Embrane Neutron Plugin	여기
  IBM SDN-VE	여기
  CPLANE NETWORKS	여기
  Nuage Networks	여기
  OpenContrail	여기
  Lenove Networking	여기
  Extreme Networks	여기
  Ruijie Networks	여기
  Juniper Networks	여기
  Calico Neutron Plugin	여기
  BNC	여기

• Neutron과 VRRP, DVR

  • 주노 이전 버전의 오픈스택 네트워크는 많은 사용자가 인스턴스를 생성하고 사용하는 과정에서 무수한 병목현상이 나타났다.

  • 별도의 네트워크 노드를 이용해서 모든 인스턴스의 외부 통신을 처리했기에 특정 사용자 수가 증가하면 네트워크가 느려진다거나 사용할 수 없는 일이 많이 발생했다.

  • VRRP를 사용한 DVR 기능을 추가했다.

  • VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)

    • LAN에서 정적으로 설정된 기본 라우터를 사용할 때, 하나 이상의 백업 라우터를 사용하는 방법을 제공하는 인터넷 프로토콜

    

    • VRRP를 사용하여 2개 이상의 라우터를 마스터 라우터와 백업 라우터로 설정하면 문제가 생겼을 때도 계속 네트워크를 사용할 수 있다.
    • VRRP 기술은 오픈스택의 네트워크 품질을 향상시켜주고, DVR(Distributed Virtual Router) 기능을 사용할 수 있게 한다.

  • DVR(Distributed Virtual Router)

    • VRRP 기능을 향상시킨다.
    • 분산 라우팅 기능을 사용할 수 있다.
    • HA(High Availability) 로드밸런신 기능을 사용할 수 있다.
    • 기존 HA 라우터와 마찬가지로 DVR/SNAT(Static NAT) HA 라우터는 다른 노드에서 실행되는 L3 Agent의 백업 DVR/SNAT 라우터에서 SNAT 서비스 장애를 빠르게 해결할 수 있다.

• 주요 웹 사이트 :: 최신 정보나 더 자세한 정보

  • 소스 코드 내려받기
  • 개발자 문서
  • 런치패드
  • 위키 사이트

2.8 블록 스토리지를 관리하는 Cinder

• Cinder

  • 블록 스토리지 서비스
  • Nova에서 생성된 인스턴스에 확장해서 사용할 수 있는 저장 공간을 생성, 삭제하고 인스턴스에 연결할 수 있는 기능을 제공한다.

• 논리 아키텍처의 Cinder

  • 구성 : cinder-api, Queue, Cinder Database, cinder-volume, Volume Provider, cinder-scheduler

  

  • cinder-api : 볼륨을 추가, 삭제
  • cinder-volume : 볼륨을 생성하고 Cinder Database에 볼륨 정보를 업데이트
  • Cinder는 물리 하드 디스크를 LVM으로 설정
  • 설정한 LVM은 cinder.conf와 nova.conf의 환경을 설정해서 cinder-volume을 할당할 수 있다.
  • cinder-api로 생성된 볼륨은 단일 인스턴스 또는 여러 인스턴스에 할당할 수 있다.

• Cinder가 지원하는 블록 스토리지 드라이버

  • 기본 블록 스토리지 드라이버는 iSCSI 기반의 LVM이다.
  • LVM은 하드 디스크를 파티션 대신 논리 볼륨으로 할당하고, 디스크 여러 개를 좀 더 효율적이고 유연하게 관리할 수 있는 방식이다.
  • LVM 논리 볼륨의 기본 물리 스토리지 단위는 파티션이나 전체 디스크 같은 블록 장치이다.
  • 이런 장치는 물리 볼륨으로 초기화해야 하며, 논리 볼륨을 생성하려면 물리 볼륨을 볼륨 그룹으로 통합해야 한다.
  • 그리고 논리 볼륨을 할당할 수 있는 디스크 공간을 생성한다.
  • 또한 논리 볼륨 그룹은 논리 볼륨 여러 개로 나누며 이 논리 볼륨에는 마운트 지점과 파일 시스템 유형이 부여된다.

  

  • Cinder는 LVM의 이 특성을 이용해서 논리 볼륨을 생성한다.
  • Cinder는 생성된 볼륨을 인스턴스에 할당해 디스크처럼 사용할 수 있다.

• 주요 웹 사이트 :: 최신 정보나 더 자세한 정보

  • 소스 코드 내려받기
  • 개발자 문서
  • 런치패드
  • 위키 사이트

2.9 대시보드 Horizon

• Horizon

  • 사용자가 웹 UI로 인스턴스 생성, 삭제, 관리 등을 쉽고 빠르게 처리할 수 있게 지원한다.
  • 아파치 웹 서버를 사용한다.
  • 대시보드는 Python과 Django 프레임워크로 구현되어 있다.

• 논리 아키텍처의 Horizon

  • 단순히 Horizon 자체 모듈만 존재한다.
  • 모든 서비스의 API와 연동해서 사용자에게 웹 서비스를 제공할 수 있다.

  

• Horizon 대시보드

  • 인스턴스 생성, 삭제, 재부팅 관리 등을 할 수 있다.
  • 인스턴스의 스냅샷을 저장할 수 있다.
  • IP 설정, 방화벽 설정을 할 수 있다.
  • 볼륨 스토리지를 생성하고 생성한 스토리지를 인스턴스와 연결할 수 있다.

• 주요 웹 사이트 :: 최신 정보나 더 자세한 정보

  • 소스 코드 내려받기
  • 개발자 문서
  • 런치패드
  • 위키 사이트

2.10 옵셔널 서비스

• 옵셔널 서비스를 제대로 사용하면 효율적인 클라우드 관리와 운영에 많은 도움을 받을 수 있다.

• 텔레미터 서비스 Ceilometer

  • 클라우드에서 배포된 자원의 사용량과 성능을 측정해 사용자가 자원 상태를 모니터링할 수 있는 기능을 제공한다.
  • 분산된 클라우드 시스템의 자원 상태를 모니터링해 가시성과 통찰력을 제공하고 자원 통계를 확인할 수 있다.

• 오케스트레이션 서비스 Heat

  • 오케스트레이션 : 자원 관리, 배치, 정렬을 자동화한다는 의미
  • 인스턴스 생성의 일련의 과정을 자동화해서 인프라를 쉽게 배포할 수 있도록 지원하는 템플릿 기반 엔진
  • 오케스트레이션에서 사용되는 템플릿 언어는 인프라는 물론 서비스와 응용프로그램 전체 프로비저닝을 자동화하고 컴퓨팅, 스토리지, 네트워킹 구성 뿐만 아니라 배포 후 작업도 지정할 수 있다.
  • 오케스트레이션 엔진은 텔레미터 서비스와 특정 인프라 요소의 자동 스케일링을 수행할 수 있다.

• 데이터베이스 서비스 Trove

  • 오픈스택에서 실행될 수 있게 설계했다.
  • 관계형 데이터베이스 기능을 활용할 수 있다.
  • 클라우드 사용자와 데이터베이스 관리자는 필요에 따라 Trove를 이용해 데이터베이스 인스턴스를 제공, 관리할 수 있다.

• 데이터 프로세싱 서비스 Sahara

  • 사용자가 오픈스택 위에 빅데이터 애플리케이션인 Hadoop이나 Spark를 쉽게 제공할 수 있게 도와주는 서비스이다.
  • 프레임워크 버전, 클러스터 토폴로지, 노드 하드웨어 세부 사항 등 매개변수를 지정해 수행할 수 있다.

• 베어메탈 서비스 Ironic

  • 오픈스택의 베어메탈 서비스로 물리적인 컴퓨터를 관리하고 자원을 제공하는 구성 요소 모음이다.
  • 구성에 따라 다음과 같은 다른 여러 오픈스택 서비스와 상호작용할 수 있다.
    • IPMI 메트릭을 사용하는 오픈스택 텔레미터 모듈(Ceilometer)
    • 인증 요청 및 다른 오픈스택 서비스를 인증하는 오픈스택 인증 서비스(Keystone)
    • 이미지 및 이미지 메타데이터를 검색할 수 있는 오픈스택 이미지 서비스(Glance)
    • DHCP 및 네트워크를 구성하는 오픈스택 네트워크 서비스(Neutron)
    • 오픈스택 네트워크 서비스인 Nova는 베어메탈 서비스와 함께 동작하고, 인스턴스를 관리하는 사용자용 API를 제공하며, 하드웨어를 관리할 수 있는 운영자용 API를 제공한다. 또 오픈스택 컴퓨트 서비스는 베어메탈 서비스가 제공하지 않는 예약 기능, 테넌트 할당, IP 할당, 기타 서비스를 제공한다.
    • 오픈스택 오브젝트 스토리지 서비스인 Swift는 드라이브 설정, 사용자 이미지, 배포 로그 및 점검 데이터의 임시 저장소를 제공한다.

• 기타 서비스

  • 메시징 서비스 Zaqar

    • 웹 및 모바일 개발자를 위한 멀티 테넌트 클라우드 메시징과 알림 서비스이다.
    • 여러 구성 요소 간에 메시지를 보낼 수 있게 하는 REST API가 있다.
    • 확장성 및 보안을 고려해 설계된 효율적인 메시징 엔진이다.

  • 공유 파일 시스템 서비스 Manila

    • 파일 스토리지를 가성머신에 제공한다.
    • 공유 파일 관리 및 프로비저닝을 지원한다.
    • Manila 서비스는 드라이버가 지원하면 공유 스냅샷 관리뿐만 아니라 공유 유형 관리도 활성화 한다.

  • DNS 서비스 Designate

    • 다음 DNS 서비스를 제공한다.
      • 도메인 및 레코드를 관리하는 REST API
      • 다중 사용자 지원
      • 인증을 하려고 Keystone과 통합
      • Nova 및 Neutron 알림과 통합할 수 있는 프레임워크
      • PowerDNS 및 BIND9 지원

  • 키 관리 서비스 Barbican

    • 암호, 암호화 키, X.509 인증서 같은 보안을 저장하고 프로비저닝 및 관리를 하려고 설계된 REST API이다.
    • 대규모 클라우드를 포함하므로 모든 환경에서 유용하다.

  • 컨테이너 서비스 Magnum

    • 오픈스택 API 서비스로 Docker Swarm, Kubernetes, Apache Mesos 같은 컨테이너 오케스트레이션 엔진을 오픈스택의 일부 리소스로 사용할 수 있다.
    • Magnum은 Docker 및 Kubernetes가 포함된 OS 이미지를 생성하려고 Heat를 사용하며, 클러스터 구성에서 가상 시스템을 실행하거나 베어메탈에서 해당 이미지를 실행한다.

  • 애플리케이션 카탈로그 서비스 Murano

    • 응용프로그램 개발자와 클라우드 관리자가 탐색 가능한 범주화된 카탈로그에 다양한 클라우드 지원 응용프로그램을 게시할 수 있게 한다.
    • 그러면 경험이 없는 사용자는 버튼을 눌러 신뢰할 수 있는 응용프로그램 환경을 구성하는데 카탈로그를 사용할 수 있다.
    • 핵심 목표 : 응용프로그램 추상화 수준에서 복잡한 환경을 작성 및 배포하고 라이프 사이클을 관리할 수 있는 UI 및 API를 제공하는 것
    • 다양한 응용프로그램 및 서비스의 통합되는 지점이 되는 반면에, 실제 배포 자체는 기존 소프트웨어 조정 도구로 수행된다.

  • 거버넌스 서비스 Congress

    • 동적 인프라 관리 및 규정 준수를 하려고 모든 클라우드 서비스 컬렉션에서 서비스로 정책을 제공하는 오픈스택 프로젝트
    • Congress 정책 서비스로 IT 서비스는 자체 비즈니스 정책에 따라 강력한 컴플라이언스 및 관리를 유지하면서 새로운 애플리케이션을 온보딩해 오픈스택 발자국을 확장할 수 있다.
    • 이 모든 것은 공급 업체가 공통 인터페이스에 연결할 수 있는 커뮤니티 기반 구현을 활용하기 때문이다.