Die vielen Komponenten von Openstack

Wenn sich Administratoren zum ersten Mal mit Openstack beschäftigen, fällt ihnen oft die große Anzahl verschiedener Komponenten auf. Tatsächlich ist der Umfang des Projekts in den vergangenen Jahren kontinuierlich gewachsen.

Noch immer lassen sich aber zwei Kategorien von Tools trennen: Auf der einen Seite stehen die Komponenten, die für den Betrieb einer Openstack-Cloud von elementarer Bedeutung sind. Hinzu kommt das schmückende Beiwerk, das Administratoren einsetzen, wenn sie einen konkreten Bedarf für eine Funktion haben. Eine Sonderrolle spielt die Komponente Swift: Sie stellt den Teil von Openstack dar, der von Rackspace stammt. In Openstack-Clouds bietet sie Object Storage an und ergänzt das "Computing on demand" so um "Storage on demand".

Keystone, Glance und Nova

Praktisch jede Openstack-Komponente hat ein eigenes Handbuch oder findet im Handbuch für Openstack-Administratoren ausführlich Erwähnung. Im Folgenden gibt der Artikel einen Überblick über die wichtigsten Komponenten und die Funktion, die sie in Openstack erfüllen.

Den Anfang macht zwangsläufig Keystone, denn es gilt als Wurzelkomponente. Keystone ist zuständig für Authentifizierung, damit sich Benutzer in der Cloud anmelden und dort beispielsweise VMs starten und beenden können. Keystone setzt auf Grundlage der Einstellungen des Administrators auch Richtlinien um: So entscheidet es darüber, welcher Nutzer in der Cloud welche Berechtigungen hat. Dabei lässt sich Keystone mit einer eigenen Datenbank sowie mit LDAP als Backend betreiben.

Glance liefert in Openstack-Clouds fertige Images von virtuellen Festplatten aus, die Kunden für ihre VMs verwenden können. Damit lösen Unternehmen gleich zwei Probleme: Einerseits kann nicht von jedem Kunden erwartet werden, dass er eine Linux-Installation selbst abwickeln kann oder die Zeit dafür aufbringen möchte. Andererseits muss der Anbieter so keine Administratoren abstellen, die für Kunden in neuen VMs regelmäßig Betriebssysteme installieren. Nicht mal fertige Images muss der Anbieter bereitstellen, denn die können sich Kunden auch selbst in Openstack hochladen.

Nova ist die Komponente, die sich um die Verwaltung der verfügbaren Computing-Ressourcen kümmert. Sie startet und stoppt virtuelle Maschinen und unterstützt heute eine Vielzahl verschiedener Hypervisor-Varianten: Neben den Klassikern wie KVM und Xen lässt sich etwa auch VMware problemlos anbinden. HyperV ist ebenfalls eine Option, falls Windows-Virtualisierung im Full-Stack-Prinzip notwendig ist.

Neutron konfiguriert SDN

Bei Openstack Neutron geht es um den Teil von Openstack, der das Software-defined Networking (SDN) konfiguriert. De facto setzt Openstack voraus, dass alle Hypervisoren in einer flachen Hierarchie an einen Switch angeschlossen sind, so dass VLANs und ähnliche Techniken keine Rolle mehr spielen. Die Trennung von Paketen und das Einrichten von virtuellen Netzen erledigt Neutron automatisch.

Dazu kann es im Hintergrund auf viele verschiedene SDN-Technologien zurückgreifen, etwa Open vSwitch oder das von Juniper angebotene Opencontrail. Ein richtig konfiguriertes Neutron lässt den Kunden einer Cloud-Umgebung seine virtuelle Netzwerkumgebung nach Gutdünken gestalten. Im Hintergrund stellt Neutron sicher, dass die unterschiedlichen Kundennetze nicht in Konflikt geraten und per automatisch konfiguriertem Gateway eine Internetverbindung haben. Auch die externe Erreichbarkeit von VMs wird durch Neutron gewährleistet.

Insgesamt ist Neutron die mit Abstand komplexeste Komponente innerhalb der Openstack-Infrastruktur, die Einsteiger regelmäßig zur Verzweiflung treiben kann.

Cinder, Ceilometer und Horizon

Persistenten Speicher für virtuelle Systeme besorgt in Openstack Cinder. Der Dienst hat seine Daseinsberechtigung: Ab Werk hat jede virtuelle Maschine nämlich nur flüchtigen Speicher, der nach dem Löschen einer VM wieder verschwindet. Cinder stellt Speicher bereit, der sich notfalls auch von einer VM trennen und in eine andere virtuelle Maschine einbinden lässt. Dazu schleift Cinder vorhandenen Speicher beispielsweise von Ceph oder einem existierenden SAN zu den VMs durch.

Ceilometer schreibt im Hintergrund mit, wer welche Dienstleistungen innerhalb der Cloud in Anspruch nimmt. So ermöglicht der Dienst eine reibungslose Kostenabrechnung. Horizon ist für Endanwender die wichtigste Komponente: Das Webinterface ermöglicht Kunden, sich VMs in Openstack schnell und per Mausklick zusammenzustellen.