OpenStack là gì? Thành phần, cách hoạt động của OpenStack

Điện toán đám mây phát triển đã tạo ra rất nhiều nền tảng, trong đó có một cái tên rất phổ biến đó là OpenStack. Vậy OpenStack là gì và cách thức hoạt động để vận hành hệ thống máy tính trên các đám mây như thế nào? Hãy cùng BKHOST tìm hiểu rõ hơn về OpenStack ở bài viết dưới đây.

OpenStack là gì?

OpenStack là một phần mềm mã nguồn mở cho phép triển khai và quản lý các cơ sở hạ tầng đám mây công cộng và đám mây riêng. OpenStack dựa trên API để quản lý tập trung các tài nguyên như phần cứng, phần mềm, VM và container nhằm cung cấp các dịch vụ có tính khả dụng cao.

OpenStack dùng để làm gì?

OpenStack sử dụng công nghệ ảo hoá để tạo ra môi trường điện toán đám mây và VMware vSphere, Microsoft Hyper-V hoặc KVM. Trong đó, điện toán đám mây có nhiều tính năng mở rộng như báo cáo chi phí, thanh toán, và điều phối.

Như vậy, OpenStack là một hệ điều hành ảo cho phép tổ chức hoặc người dùng có thể quản lý tài nguyên mạng và lưu trữ không đồng nhất thông qua bảng điều khiển quản lý và API. Ngoài ra, OpenStack dựa trên đám mây hỗ trợ lưu trữ web, dự án dữ liệu lớn, phân phối dịch vụ phần mềm và triển khai container.

Trên thị trường nền tảng đám mây, OpenStack thường có sự cạnh tranh với Eucalyptus và Apache CloudStack. Tuy nhiên, OpenStack vẫn được lựa chọn sử dụng nhiều hơn với mục đích là nền tảng đám mây gốc của nhiều nhà cung cấp.

OpenStack hoạt động như thế nào?

OpenStack là một nền tảng gồm các thành phần dự án hoạt động dựa trên các API và có thể bổ sung cho nhau. Vì hầu hết thành phần của OpenStack không có khả năng tạo đám mây nên các tổ chức đã chỉ định một số thành phần chuyên thiết lập các tính năng và chức năng tạo ra môi trường đám mây mong muốn.

OpenStack hoạt động dựa trên hệ điều hành cơ bản Linux giúp xử lý các lệnh hoặc dữ liệu và nền tảng hóa VMware/Citrix hỗ trợ quản lý tài nguyên phần cứng dành cho các dự án. Một OpenStack hoàn chỉnh được triển khai hoạt động sẽ cho phép quản trị viên cung cấp và quản lý các tài nguyên phiên bản cần thiết dành cho ứng dụng thông qua lệnh gọi API.

Ví dụ: Quản trị viên sử dụng bảng điều khiển để đăng nhập OpenStack nhằm thiết lập và kết nối các phiên bản điện toán với phiên bản lưu trữ mới và đặt cấu hình cụ thể.

Một mẹo dành cho người mới sử dụng đó là hãy bắt đầu với số lượng thành phần nhỏ và cần thiết sau đó dần dần triển khai mở rộng để xây dựng một dự án hoạt động trên đám mây hiệu quả hơn.

Các thành phần của OpenStack

Các thành phần của OpenStack bao gồm nhiều phần mềm khác nhau được tạo bởi bởi các nhà phát triển và người dùng sử dụng theo mục đích kinh doanh.

Sơ đồ thành phần của OpenStack vào tháng 4 năm 2021.

Từ sơ đồ trên cho thấy một số thành phần chính của OpenStack như Nova, Glance, Neutron, Cinder/Swift, Keystone và Placement.

Ưu nhược điểm của OpenStack

Ưu điểm

• Tiết kiệm chi phí: OpensTack mà phần mềm mã nguồn mở được phát hành miễn phí theo giấy phép Apache 2.0.
• Độ tin cậy cao: OpenStack gồm có nhiều mô đun cho phép các doanh nghiệp xây dựng và vận hành đám mây riêng hoặc công cộng với nhiều khả năng như mở rộng lưu trữ, nâng cao hiệu suất, bảo mật dữ liệu và quy mô sử dụng lớn.
• Nhà cung cấp trung lập: không có bất kỳ hạn chế nào bởi OpenStack là một phần mềm mã nguồn mở.

Nhược điểm

• Việc triển khai OpenStack đòi hỏi nhiều kỹ năng gây tốn thời gian và chi phí.
• Gây khó khăn trong việc hỗ trợ quản lý chất lượng các dự án ngoài cộng đồng mã nguồn mở.
• Ngừng hỗ trợ các phiên bản thành phần cũ khi có phiên bản mới thay thế.

Khắc phục

• Khắc phục mức độ phức tạp khi triển khai OpenStack các tổ chức đã chuyển sang sử dụng bản phân phối được tích hợp với một số kỹ thuật hỗ trợ.
• Một số bản phân phối OpenStack phổ biến bao gồm các nền tảng như Red Hat OpenStack, đám mây Mirantis và đám mây riêng Rackspace OpenStack.

OpenStack so với các nền tảng đám mây khác

Hầu hết mọi nền tảng đám mây đều phức tạp và cần được tự động hóa, điều phối và quản lý để có thể hoạt động. Giải pháp cho vấn đề này đó là tích hợp các lợi ích của chức năng đám mây và phần mềm tại chỗ để đơn giản hóa cải thiện hiệu suất hoạt động của các công nghệ trong doanh nghiệp.

Kubernetes (container)

Kubernetes là một môi trường dựa trên container cho phép tiếp cận chính xác hơn.

Hybrid cloud stacks

Ba nhà cung cấp AWS Outposts, Azure Stack và Google Anthos đều sử dụng các thiết bị của trung tâm dữ liệu cục bộ để triển khai các dịch vụ quản lý đám mây tại chỗ và khả năng công cộng trên đám mây lai.

VMware vCloud

Các đám mây riêng được triển khai dựa trên vCloud Suite của VMware và công nghệ ảo hoá, còn AWS được sử dụng để hỗ trợ các dự án đám mây lai. Khác với OpenStack, VMware là một phần mềm độc quyền và cung cấp ít khả năng hơn.

Public clouds only

Public clouds only được sử dụng bởi khả năng mở rộng và độ tin cậy cao giúp cho các tổ chức tiết kiệm được một khoản chi phí vào cơ sở hạ tầng đám mây riêng.

Cách bắt đầu với OpenStack

Có nhiều cách để thiết lập và sử dụng OpenStack như xây dựng một đám mây riêng dựa vào các yếu tố thời gian, chi phí và các hỗ trợ khác.

Thử nghiệm

• Đầu tiên đó là kiểm tra công nghệ ổ đĩa để xác định cách thiết lập OpenStack và cách thức hoạt động của nó.
• OpenStack Public Cloud Passport cung cấp các chương trình dùng thử từ các nhà cung cấp đám mây công cộng OpenStack.
• Các tổ chức chạy OpenStack trên cục bộ để kiểm tra độ tương thích với DevStack và các tương tác giữa người dùng với máy tính.

Chuẩn bị

• Tìm hiểu các kiến thức về thành phần, cách thức hoạt động và sử dụng OpenStack.
• Tìm kiếm các dịch vụ hỗ trợ OpenStack từ cộng đồng hoặc các nhà cung cấp bên thứ 3.
• Xác định cơ sở hạ tầng phần cứng cần thiết cho OpenStack.

Triển khai

Các dự án OpenStack giới hạn là lựa chọn phù hợp cho các tổ chức.

Ví dụ:

OpenStack Compute Starter Kit gồm 5 thành phần: Nova, Glance, Keystone, Neutron và Placement.

Mở rộng

Các tổ chức lựa chọn mở rộng triển khai OpenStack thông qua các thành phần bổ sung như giám sát hoặc thanh toán phù hợp với các mục tiêu kinh doanh.

Bản phát hành OpenStack

Các phiên bản của OpenStack được cập nhật vào mùa xuân và thu hằng năm và được đặt tên theo thứ tự chữ cái.

Các phiên bản OpenStack phát hành 2010-2019

• Năm 2010 và 2011, các bản phát hành OpenStack đầu tiên có tên Austin, Bexar và Cactus không còn hoạt động.
• Năm 2012 đến 2016, các bản phát hành OpenStack như Diablo, Essex, Folsom, Grizzly, Havana, Icehouse, Juno, Kilo, Liberty, Mitaka và Newton đang trong trạng thái hoạt động cuối đời.
• Năm 2017 đến 2019, các bản phát hành OpenStack như Ocata, Pike, Queens, Rocky, Stein và Train đang trong trạng thái bảo trì mở rộng.

Các phiên bản OpenStack phát hành 2020-2021

• Các bản phát hành OpenStack năm 2020 là Ussuri và Victoria được duy trì bởi cộng đồng.
• Đến tháng 4 năm 2021, các bản phát hành mới tập trung vào nhiệm vụ kiểm soát truy cập thông qua các dự án nguồn mở như Ceph, Kubernetes và Prometheus.

Các bản phát hành OpenStack trong tương lai

Phiên bản Xena của OpenStack có bản phát hành vào tháng 10 năm 2021 và phiên bản Yoga phát hành vào tháng 3 năm 2022.

Quỹ OpenStack

• Dự án OpenStack ban đầu được phát triển bởi nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ đám mây, Rackspace, cục hàng không và vũ trụ quốc gia Hoa Kỳ.
• Tháng 9 năm 2012 chính thức ra mặt tổ chức phi lợi nhuận OpenStack Foundation do IBM, Intel và VMware quản lý với mục đích giám sát nền tảng và cộng đồng OpenStack.
• Tháng 10 năm 2020, OpenStack Foundation được đổi tên thành OpenInfra bao gồm các tính năng được nâng cấp hơn như hỗ trợ cơ sở hạ tầng nguồn mở, phát triển đám mây công cộng, riêng tư và tích hợp.

Nhà cung cấp nền tảng OpenStack

Dễ dàng triển khai OpenStack hơn với một số lựa chọn thay thế như:

Phân phối

Các tổ chức có thể lựa chọn các dịch vụ phần mềm đóng gói sẵn hỗ trợ OpenStack như VMware Integrated OpenStack, Debian, SUSE OpenStack Cloud và Red Hat OpenStack Platform.

Thiết bị

Sử dụng công cụ tích hợp phần mềm OpenStack với phần cứng đã lựa chọn trước đó để tăng tốc độ triển khai như IBM Spectrum Scale với OpenStack Swift hoặc kiến trúc Dell EMC cho OpenStack Red Hat.

Quản lý private cloud

Sử dụng các tổ chức bên thứ 3 để hỗ trợ triển khai OpenStack cục bộ nhanh chóng hơn như IBM Bluemix Private Cloud Local, Rackspace OpenStack Private Cloud và Tencent Cloud TStack.

Private Cloud

Các nhà cung cấp bên thứ 3 có khả năng triển khai và xử lý phần cứng trên đám mây riêng thông qua OpenStack như IBM Bluemix Private Cloud, Canonical’s Managed OpenStack và Rackspace OpenStack Private Cloud.

Public Cloud

Một số nhà cung cấp Public Cloud cung cấp các dịch vụ dựa trên công nghệ OpenStack như Rackspace Public Cloud, Vexxhost Public Cloud và Elastx OpenStack.

Tổng kết về OpenStack

Trên đây là một vài kiến thức về OpenStack mà chúng tôi đã tổng hợp được. Hy vọng những thông tin này sẽ giúp bạn dễ dàng triển khai OpenStack phục vụ cho các dự án của mình.

Nếu bạn có thắc mắc về OpenStack hoặc muốn tìm hiểu về các nền tảng quản lý khác, hãy để lại ở bên bình luận bên dưới, BKHOST sẽ trả lời bạn trong thời gian sớm nhất.

P/s: Bạn cũng có thể truy cập vào Blog của BKHOST để đọc thêm các bài viết chia sẻ kiến thức về lập trình, quản trị mạng, website, domain, hosting, vps, server, email,… Chúc bạn thành công.