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推荐语：深入云计算与虚拟化OpenStack底层设计与实现原理！

作者：英特尔开源技术中心编

出版社：电子工业出版社

出版时间：2015-05-01

书籍编号：30457217

ISBN：9787121258305

正文语种：中文

字数：256949

版次：1

所属分类：互联网+-大数据

版权信息

书名：Open Stack设计与实现

作者：英特尔开源技术中心

ISBN：9787121258305

版权所有 · 侵权必究

推荐序

Since its introduction in 2010，OpenStack has gained tremendous momentum with thousands of developers and a couple of thousand deployments.Today，OpenStack is considered the de-facto open source cloud Infrastructure-as-a-Service provisioning software for companies including Baidu，the European Organization for Nuclear Research（CERN），HP，Huawei，IBM，Intel，and Walmart，as well as many more Fortune 500 companies.

Intel strongly believes investments and engagements in open source help foster a strong ecosystem.The Open Source Technology Center at Intel is proud to be a leader in open source software across a wide range of technologies and market segments，including enterprise Linux and related technologies such as virtualization，data center and cloud software；embedded market segments and client Linux programs.Intel is one of the top 10 OpenStack contributors，with a focus on Nova，Horizon，Ironic，Ceilometer，Swift，and Cinder.

Increasingly established companies and new ventures are considering OpenStack to achieve savings through pooled compute，storage，and network resource utilization.China represents a vast talent resource pool，from young engineers groomed in universities to professionals in growing industries.The need for an OpenStack developer resource in Mandarin can help engineers learn about the cloud and OpenStack while speeding their ability to contribute to and influence OpenStack.

It is with immense joy that we present this book to the Chinese community.I hope you find it compelling and its content helps increase China\'s influence in OpenStack development，easing adoption and offering cost savings for new economic endeavors.

Imad Sousou

Intel Vice President and General Manager，Open Source Technology Center

Board Member，OpenStack Board of Directors

前言

至此落笔之际，OpenStack问世近5年，5年的时间，对很多项目来说已经足够走过一个创建发展到没落的轮回，而对于OpenStack，5年的时间仍然远远不够让我们看到它最终所能够达到的高度。

从哲学的辩证角度：今天的必然正是由之前一系列的偶然所决定的。2010年的一个偶然，OpenStack由RackSpace和美国国家航空航天局合作发布，于是随后的时间里无数公司与个人偶然初识OpenStack并深陷其中，而正是这些偶然相联合，从而决定了会有今天这样一本书，会有现在写下的这些话。那么，当您偶然地拿起这本书，偶然地看到这段话，您是否会问自己：这样的偶然又会导致什么样的必然?

如果您依然决定继续这次偶然之旅，还请您问自己一个问题：我在强迫自己学习OpenStack吗?很希望您能回答“不是”，但希望与现实往往都有段不小的距离，因为很多时候，我们都是因为各种原因而强迫自己去喜欢的。或许，针对这个问题，最让人愉悦的回答是“说实话，我学习的热情从来都没有低落过。Just for Fun.”

其次，在您继续之前，面对OpenStack这样一个新生事物，让人最为惴惴不安的问题或许便是：我该如何更快更好地适应这个全新的世界?人工智能与机器学习领域里研究的一个很重要的问题是“为什么我们小时候有人牵一匹马告诉我们那是马，于是之后我们看到其他的马就知道那是马了”。针对这个问题的一个结论是：我们头脑里形成了一个生物关系的拓扑，我们所认知的各种生物都会放进这个拓扑的结构里，而我们随着年纪不断成长的过程就是形成并完善各种各样或树形或环形等拓扑的过程，并以此来认知我们所面对的各种新事物。

由此可见，或许我们认知OpenStack最快也最为自然的方式就是努力在脑海里形成它的拓扑，并不断地进行细化。比如作为一个云计算的平台，它包括了哪些功能分别对应哪些项目，各个项目又实现了哪些服务以及功能，这些功能又是以什么样的方式实现的，等等，对于我们感兴趣的项目或服务又可以更为细致地去勾勒它的脉络。就好似我们头脑里形成的有关一个城市的地图，它有哪些区，区里又有哪些标志建筑及街道，对于我们熟悉的地方可以将它的周围进行放大细化，甚至于一个微不足道的角落。

而对于这个拓扑细化的过程能够起到有益辅助的是概念空间的勾勒。站在架构设计的角度，软件从需求进到架构出的全过程中，勾勒描绘概念空间是很重要的一个中间过程。这个阶段会形成所需要引入的各种新概念，比如操作系统中的进程、虚拟内存、系统调用等，它们就类似于一个拓扑中的标志建筑，而我们去认知研究这个软件的时候，描绘这个概念空间也就不可避免地成为重中之重。

本书的组织形式

本书的内容组织正是为了尽一切能力帮助读者能够形成有关OpenStack以及各个重要项目与功能比较细致的拓扑。

首先是前四章，这几章的内容希望能够帮助您对OpenStack有个全面的认识和了解，从而形成对OpenStack整体的拓扑。

第1章主要介绍了OpenStack的成长史以及它的体系结构和社区现状。

第2章详尽地介绍了OpenStack开发的基础流程以及如何去分析OpenStack的源码。

第3章介绍了OpenStack的底层基石——虚拟化技术。大多数OpenStack的使用者和开发者并不了解虚拟化的一些细节，有了这一章的介绍，我们能够对OpenStack有一个进一步的认识。

第4章将OpenStack众多项目中所用到的通用技术加以介绍，有了这一章，我们理解各个具体项目的设计与实现时，在后续学习中可以少很多的阻碍。

然后第5～11章的内容对OpenStack主要组件及项目的实现进行介绍。按照认识的发展规律，通过前面几章的介绍我们已经对OpenStack有了全局的认识和了解，接下来就可以以兴趣或工作需要为导向，寻找一个组件或项目，对其实现进行深入的钻研和分析。这些章节的内容也是希望能够尽量帮助您形成对相应项目的比较细致的拓扑，并不求对所有实现细节的详尽分析。

第5章讨论计算组件也就是Nova项目。Nova为我们实现了OpenStack这个虚拟机世界的抽象，控制着一个个虚拟机的状态变迁与生老病死，管理着它们的资源分配。

第6章讨论存储相关的三个项目：Swift、Cinder以及Glance。它们共同为这个虚拟机世界的主体——虚拟机提供了安身之本，负责为每个虚拟机本身的镜像以及它所产生的各种数据提供一个家，尽量地去做到“居者有其屋”。

第7章讨论网络组件也就是Neutron项目。没有网络，任何虚拟机都将只是这个虚拟机世界中的孤岛，不知道自己生存的价值。

安全是每个软件无法回避的问题，第8章便针对安全问题进行讨论，包括Keystone项目以及可信计算池的相关内容。

第9章的内容有关计量与监控的项目Ceilometer，计量与监控是公有云运营的一个重要环节。

第10章的内容与部署有关，但是这里讨论的并不是如何部署的详细步骤与过程，而只是与部署有关的几个主要项目。

第11章介绍了OpenStack的控制面板。给最终的用户提供一个简洁方便、用户友好的控制界面和开发者，对OpenStack尤为重要。

感谢

作为英特尔的开源技术中心，参与OpenStack的开发与推广是最为自然不过的事情。除了为OpenStack的完善与稳定贡献更多的思考和代码，我们也希望能通过这本书让更多的人更快捷的融入OpenStack的大家庭。

如果没有Imad Sousou（英特尔软件与服务事业部副总裁兼开源技术中心总经理）、Mauri Whalen（英特尔软件与服务事业部副总裁兼开源技术中心核心系统研发总监）、Ruchi Bhargava（英特尔开源技术中心云计算研发总监）、Malini K Bhandaru（英特尔开源技术中心云计算架构师兼开发经理）、冯晓焰（英特尔开源技术中心中国首席开源科学家）、李少凡（英特尔开源技术中心虚拟化研发总监）的支持，这本书不可能完成，谨在此感谢他们在本书编写过程中的关怀与帮助。

也要感谢本书的编辑孙学瑛老师，从选题到最后的定稿，整个过程中，都给予我们无私的帮助和指导。

然后要感谢参与各章内容编写的各位同事，他们是王庆、任桥伟、陆连浩、翟纲、田双太、臧锐、汪亚雷、贺永立、魏刚、陈巍、谭霖、辛晓慧。为了本书的顺利完成，他们付出了很多努力。

最后感谢所有对OpenStack抱有兴趣或从事OpenStack工作的人，没有你们的源码与大量技术资料，本书便会成为无源之水。

作者简介

英特尔开源技术中心（Intel Open Source Technology Center，OTC）是英特尔公司内专职进行开源软件开发的团队，负责在系统软件领域进行与英特尔®平台相关的技术开发和创新，并在 Linux 操作系统内核、Android/Chrome 操作系统、云计算和虚拟化技术、HTML5 Web Runtime、图形驱动及多媒体软件，以及系统软件的优化等方面积累了业界领先的技术能力。同时依托强大的技术团队，OTC积极参与开源社区对开源软件的推广普及活动，并对国内及国际上主流开源操作系统厂商提供有力的支持。

第1章 初识OpenStack

如果你尚未与OpenStack亲密接触过，那么希望这里的内容可以成为你初识OpenStack的见证。如果你已经是个OpenStack达人，那么就选个安静的早晨，抑或下午，一起缅怀下与OpenStack一起走过的青葱岁月吧。

1.1 从虚拟化到OpenStack

至此落笔之际，OpenStack已经成长了4年多，云计算被提出了20多年，虚拟化则发展了50多年，风雨颇多，感慨颇多，谨以这些许年来的点滴之事为献。

1.1.1 虚拟化

1959年

6月，一个并不属于万物萌芽的月份，在国

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