[오픈스택을 다루는 기술] 오픈스택과 아키텍처

2.2 오픈스택과 아키텍처

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

01 개념 아키텍처 변화

• 처음 오픈스택 릴리스(오스틴)
  • 하이퍼바이저와 연동해서 인스턴스를 생성하고 삭제하는 컴퓨트 서비스
  • 이 때 필요한 운영체제 이미지를 관리하는 이미지 서비스
  • 이미지를 백업하는 오브젝트 스토리지 서비스
• 그 후 서비스 개념으로 오픈스택을 릴리스하기 시작했고 이름 붙음.(백사, 칵투스, 디아블로)
  • 벡사 버전부터 붙은 이름!
    • 컴퓨트 서비스에 Nova
    • 이미지 관리 서비스에 Glance
    • 오브젝트 스토리지 서비스에 Glance
  • 백사 버전부터 디아블로 버전까지 기능을 계속 업그레이드
• 에섹스 버전을 릴리스하면서 새로운 기능 추가
  • 추가된 기능
    • Keystone
      • 서비스들의 인증을 담당하는 프로젝트
      • 서비스란 Nove, Glance, Swift 등을 말함.
    • Horizon
      • 서비스들을 쉽게 이용할 수 있도록 사용자에게 대시보드 제공한 프로젝트.
• 풀섬 버전 릴리스
  • 추가된 기능
    • Quantum - 네트워크 서비스
    • Cinder - 블록 스토리지 서비스
  • 풀섬 버전부터 네트워크 서비스와 블록 스토리지 서비스를 Quantum과 Cinder 프로젝트로 분리.
    • Quantum은 기존 nove-network와 다르게 OpenFlow(오픈플로)를 사용해서 여러 네트워크 컨트롤러를 지원
      

      

 

• 기존 프로젝트 안정화되면서 오픈스택은 다양한 프로젝트로 새로운 기능들을 계속해서 추가한다.
  • 하바나 버전부터 아래 개념 아키텍처 나옴.
  • 추가된 기능
    • Heat - 오케스트레이션 서비스
    • Ceilometer - 텔레미터 서비스
      

      

  • 하바나 버전에서 정식으로 추가된 프로젝트

• 킬로 버전 이후부터 많은 프로젝트가 추가됨.
  • 추가된 개념 아키텍처
    • Sahara - 빅데이터 프로세싱 프레임워크 서비스
    • Trove - 데이터베이스 서비스
    • Ironic - PXE나 IPMI를 사용해 베어메탈을 프로저닝
• 이후로 많은 서비스가 추가되지만, 개념 아키텍처에는 더이상 추가 X.
  • 코어 서비스
    • Nova - 컴퓨트 서비스
    • Neutron - 네트워크 서비스
    • Glance - 이미지 서비스
    • Swift - 오브젝트 스토리지 서비스
    • Keystone - 인증 서비스
    • Cinder -블록 스토리지 서비스
  • 주변에서 코어 서비스들을 지원
    • Horizon - 대시보드 서비스
    • Murano - 애플리케이션 카탈로그 서비스
    • Ironic - 베어메탈 서비스
    • Ceilometer - 텔러미터 서비스
    • Magnum - 컨테이너 서비스
    • Sahara - 데이터 서비스
    • Heat - 오케스트레이션 서비스
    • Trove - 데이터베이스 서비스
    • 등
• 대신 코어 서비스 6개와 이를 지원하는 많은 서비스를 표현한 빅텐드(Big-tent) 개념이 생김.

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02 논리 아키텍처 변화

논리 아키텍처는 개념 아키텍처를 좀더 자세히 표현한 오픈스택의 전체 구조이다. 예를 들어, Nova가 어떤 구조와 함수로 서비스하는지 표현한다.

• 에섹스 버전
  • 이 때부터 Keystone 인증 서비스를 추가됨.
  • 그리고 각 기능들은 REST API와 대시보드를 이용해 사용자들에게 서비스를 제공한다.
  • Nova에는 nova-console 기능을 추가해 Nova에서 생성한 인스턴스들에 바로 접근해서 생성한 인스턴스들에 바로 접근해서 사용 가능.
• 풀섬 버전
  • 네트워크 서비스인 Quantum과 블록 스토리지 서비스인 Cinder를 새롭게 추가했는데, 이 때문에 논리 아키텍처가 매우 복잡해졌다.
  • 모든 서비스의 인증은 Keystone이 전부 관장.
  • 각 기능에는 모든 데이터를 관리하는 데이터베이스가 있다.
• 그리즐리 버전과 하바나 버전
  • 그리즐리 버전과 하바나 버전을 거치면서 네트워크 서비스였던 Quantum이 Neutron으로 변경. 그리고 다양한 네트워크 프로바이더와 연동.
  • 별도의 데이터베이스가 필요했던 Horizon 서비스는 순수하게 REST API 통신만으로 오픈스택의 서비스를 이용할 수 있도록 수정.
• 킬로버전 이후 오픈스택 논리 아키텍처에는 베어메탈을 프로비저닝하는 Ironic, 오케스트레이션 서비스인 Heat, 텔레미터 서비스인 Ceilometer, 데이터 프로세싱을 담당하는 Sahara, 데이터베이스 서비스인 Trove가 추가.

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03 상황별 오픈스택 구성 요소

회사의 클라우드 환경을 어떤 목적으로 사용하느냐에 따라 선택해야할 서비스는 달라진다. 오픈스택 공식 문서에는 이런 상황별 오픈스택 서비스를 구성하는 방법을 예시와 함께 안내한다.

• HTC(High Troughput Computing)
  • 서비스
    • Horizon - 대시보드 서비스
    • Ceilometer - 텔레미터 서비스
    • Cinder - 블록 스토리지 서비스
    • Heat - 오케스트레이션 서비스
    • Glance - 이미지 서비스
    • Keystone - 인증 서비스
    • Nova - 컴퓨트 서비스
• 웹 호스팅
  • 설명
    • 일반 코어서비스(Nova, Neutron, Keystone, Glance, Horizon)와 사용자 계정 데이터 수집하고 요금을 청구(Ceilometer)할 때 일부 기술에서 사용
  • 서비스
    • Neutron - 네트워크 서비스
    • Horizon - 대시보드 서비스
    • Ceilometer - 텔레미터 서비스
    • Glance - 이미지 서비스
    • Keystone - 인증 서비스
    • Nova - 컴퓨트 서비스
• 퍼블릭 클라우드
  • 설명
    • 사용자에게 IaaS(Infrastructure as a Service)를 제공하는 퍼블릭 클라우드를 지원.
  • 서비스
    • Neutron - 네트워크 서비스
    • Designate - 도메인 네임 서비스
    • Cinder - 블록 스토리지 서비스
    • Swift - 오브젝트 스토리지 서비스
    • Glance - 이미지 서비스
    • Keystone - 인증 서비스
    • Nova - 컴퓨트 서비스
• 웹 서비스, 전자상거래
  • 서비스
    • Neutron - 네트워크 서비스
    • Horizon - 대시보드 서비스
    • Trove - 데이터베이스 서비스
    • Cinder - 블록 스토리지 서비스
    • Glance - 이미지 서비스
    • Keystone - 인증 서비스
    • Nova - 컴퓨트 서비스
• 컴퓨트 스타터 키드
  • 설명
    • 추가 기능으로 클라우드 확장할 수 있는 방법을 문서화로 제공하는 단순한 프로젝트.
  • 서비스
    • Neutron - 네트워크 서비스
    • Glance - 이미지 서비스
    • Keystone - 인증 서비스
    • Nova - 컴퓨트 서비스
• 빅데이터
  • 설명
    • 빅데이터 분석 서비스인 Sahara 프로젝트는 오픈스택 위에 빅데이터 응용프로그램(e.g. Hadoop 또는 Spark)을 간단하게 제공할 수 있는 방법을 알려줌
  • 서비스
    • Neutron - 네트워크 서비스
    • Horizon - 대시보드 서비스
    • Ironic - 베어메탈 서비스
    • Sahara - 빅데이터 서비스
    • Glance - 이미지 서비스
    • Keystone - 인증 서비스
    • Nova - 컴퓨트 서비스
• DBaaS
  • 설명
    • 대부분의 회사는 응용프로그램을 백업하려고 데이터베이스에 크게 의존하며 일반적인 관리 자동화 및 스케일 아웃을 최선으로 생각한다.
    • 오픈스택 Trove 프로젝트는 이 기능을 제공하며, 여러 SQL 및 NoSQL 백엔드를 지원한다.
    • Ironic 프로젝트는 데이터베이스의 성능을 극대화하려고 베어메탈 프로비저닝을 제공.
  • 서비스
    • Neutron - 네트워크 서비스
    • Horizon - 대시보드 서비스
    • Trove - 데이터베이스 서비스
    • Designate - 도메인 네임 서비스
    • Ironic - 베어메탈 서비스
    • Cinder - 블록 스토리지 서비스
    • Swift - 오브젝트 스토리지 서비스
    • Glance - 이미지 서비스
    • Keystone - 인증 서비스
    • Nova - 컴퓨트 서비스
• 비디오 처리와 콘텐츠 전달
  • 설명
    • 비디오 처리(Video Processing)와 콘텐츠 전달(Contents Delivery)은 오픈스택의 보편적인 사용 예.
    • e.g.) Keystone 인증 표준은 동일한 대시보드와 인증을 사용해 프라이빗 클라우드 및 퍼블릭 클라우드에서 비디오 콘텐츠를 원활하게 이동시킬 수 있다.
  • 서비스
    • Neutron - 네트워크 서비스
    • Swift - 오브젝트 스토리지 서비스
    • Keystone - 인증 서비스
    • Nova - 컴퓨트 서비스
• 컨테이너 서비스
  • 설명
    • 오픈스택은 사용자가 가상 머신, 컨테이너, 베어메탈에서 실행되는 워크로드를 단일 클라우드에서 운영할 수 있도록 개발.
    • 오픈스택 사용자는 Kubernetes, Mesos, Docker 같은 새로운 컨테이너 오케스트레이션 엔진(COE, Container Orchestration Engines)과 통합하려고 Magnum 프로젝트에 액세스 할 수 있다.
  • 서비스
    • Neutron - 네트워크 서비스
    • Horizon - 대시보드 서비스
    • Ironic - 베어메탈 서비스
    • Cinder - 블록 스토리지 서비스
    • Glance - 이미지 서비스
    • Keystone - 인증 서비스
    • Magnum - 컨테이너 서비스
    • Nova - 컴퓨트 서비스

 

 

 

참조

• 오픈스택을 다루는 기술