cloudstack汇总---什么是cloudstack及CloudStack安全介绍及维护中常见问题

可以带着下面问题来阅读：
1.cloudstack支持管理那些hypervisors？
2.企业使用CloudStack可以用来干什么？
3.Zone在CloudStack的位置什么？
4.CloudStack的机架怎么表示？
5.Primary storage是什么？
6.Secondary storage的作用是什么？
7.模板的作用是什么？
8.ISO 镜像是什么？
9.CloudStack支持哪几种存储类型？

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一、什么是cloudstack
CloudStack是一个开源的具有高可用性及扩展性的云计算平台。目前Cloudstack支持管理大部分主流的hypervisors，如KVM，XenServer，VMware，Oracle VM，Xen等。同时CloudStack是一个开源云计算解决方案。可以加速高伸缩性的公共和私有云（IaaS）的部署、管理、配置。使用CloudStack作为基础，数据中心操作者可以快速方便的通过现存基础架构创建云服务。
CloudStack是一个开源软件平台，公用计算资源来搭建公共，私有和混合基础设施平台，并作为云服务（IaaS）。CloudStack将统一管理组成与基础设施的网络，存储和计算节点。可使用CloudStack部署，管理和配置云计算环境。

二、企业可以用它来干什么

服务提供商和企业是比较典型的用户。使用CloudStack您可以：
创建能满足弹性需求的云计算服务。服务提供商可以在互联网上出售自助服务，服务包括虚拟机实例，存储量，以及网络配置。
为员工创建自由云。使用CloudStack，以管理物理机同样的方式管理虚拟机，企业可向用户提供虚拟机自助服务而不涉及IT部门。



1.cloudstack概念架构

用户：通过网络访问属于我的虚拟机、存储空间、管理我的个人模板。

管理员：部署配置，管理账户，监控资源，安排作业，排除故障

开发人员：开发计费、监控、统计报表等功能模块，定制图形界面、工作流

2.cloudstack部署架构

Zone：Zone 对应于现实中的一个数据中心，它是 CloudStack 中最大的一个单元。

Pod：Pod 对应着一个机架。同一个 pod 中的机器在同一个子网（网段）中。

Cluster：Cluster 是多个主机组成的一个集群。同一个 cluster 中的主机有相同的硬件，相同的 Hypervisor，和共用同样的存储。同一个 cluster 中的虚拟机，可以实现无中断服务地从一个主机迁移到另外一个上。

Host：Host 就是运行虚拟机（VM）的主机。

即从包含关系上来说，一个 zone 包含多个 pod，一个 pod 包含多个 cluster，一个 cluster 包含多个 host。

Primary storage：一级存储与 cluster 关联，它为该 cluster 中的主机的全部虚拟机提供磁盘卷。一个 cluster 至少有一个一级存储，且在部署时位置要临近主机以提供高性能。

Secondary storage：二级存储与 zone 关联，它存储模板文件，ISO 镜像和磁盘卷快照。

模板：可以启动虚拟机的操作系统镜像，也包括了诸如已安装应用的其余配置信息。

ISO 镜像：包含操作系统数据或启动媒质的磁盘镜像。

磁盘卷快照：虚拟机数据的已储存副本，能用于数据恢复或者创建新模板。

3.cloudstack的软件架构

下图是CloudStack的软件架构：

4.cloudstack跟KVM一起部署的架构

下图是CloudStack跟kvm一起部署的架构：

在每个kvm的宿主机上都需要部署agent程序。

5.cloudstack跟vsphere一起部署的架构

下图是CloudStack跟vsphere一起部署的架构：

如果部署vmware的产品就必须部署vcenter server。

6.cloudstack支持的存储类型

下图是CloudStack所支持的存储类型：

7.cloudstack的API

Web Services

REST架构

支持POST / GET请求

返回XML或JSON响应格式

root管理员、域管理员和用户

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三、CloudStack的安全组

CloudStack的安全组通过网络第三层协议保证虚拟机的安全隔离。每个安全组可以设定一定的安全规则，即安全组网络的进入规则和流出规则。CloudStack默认所有出去的流量都是允许的，所用进入的流量都是禁止的。
CloudStack中提供了基于CIDR和基于账户的安全组防护规则如图所示：





如入口规则，可以选择指定协议的起始端口和结束端口，一级CIDR来允许一定网段的特定协议的特定端口来访问安全组内的虚拟机。
通过划分安全组，在网络隔离的基础上，解决VLan最多只能有4094个网络的问题（当然随着SDN技术的发展，在网络L2层也可解决这个问题）。


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四、CloudStack运维常见问题及解决办法

CloudStack 2.2.y目前已经在生产环境广泛部署,CloudStack3.0.x由于还在深度开发,目前并未大规模进行商业应用.
以下就CloudStack2.2.y在安装,运维中出现的常见问题进行汇总,并给出相应的办法绕开问题.

1. CloudStack的高可用性(HA)功能欠佳

CloudStack针对设置了HA的VM,要提供VM在异常停止状态下自动重新启动.由于HA整体逻辑较为复杂,分为investigation->Fencing->Restart三个步骤.异常断电,网络闪断的情况下investigator需要一段时间来确定VM状态是否是运行,停止或未知,在未知的情况下需要对VM访问的资源,特别是存储卷进行隔断的操作.在保证隔断操作成功的基础上,可以认为VM已经停止,可以重新启动.这里所做的一切是为了保证同一时间同一个VM只可能有一个是在Running状态,避免对存储卷造成损坏.
目前CloudStack的HA功能并不能保证触发HA的VM一定能最终成功运行.这里需要保证主机硬件,电源及网络设备正常运转,特别是保证网络稳定.一旦发生多台断电断网的情况,可以试着让CloudStack通过HA自动恢复,如果在一定时间内(小于15分钟)无法正常恢复,需要手动更改数据库,使状态为关机,然后再启动虚拟机.CloudStack3.0规划将会使用Hypervisor提供的HA,稳定性会得到增强,但天下没有免费的午餐,拥有HA功能的Hypervisor版本售价也会更高.

2.CloudStack中对虚拟机进行网络限速

CloudStack中默认的网络限速无法满足需要(200Mbit/s).这时需要调整全局配置参数:network.throttling.rate与vm.throtting.rate来增加带宽.但目前还无法针对不同的VM设置不同的网络带宽,只能寄希望与该功能会加入到VM的服务方案里的可编辑选项,这样可以保证对VM网络访问带宽进行定制.

3.CloudStack中VLan规划结束,无法进行扩展

在最初建立资源域时,需要设定好guest网络的VLan,这是一个范围,一旦设定好,guest网络可用的VLan也就定死了,无法动态扩展.实在需要的话,只能通过更改数据库: 修改表data_center和op_dc_vnet_alloc可以达到这个目的,不是很友好.

4.跨资源域复制模板和ISO失败

由于权限问题,无法在资源域之间复制模板及ISO,可以通过更改二级存储系统虚机(SSVM)中二级存储挂载的目录的.htacess文件,将需要访问的IP加到allow里

5.在系统某些资源快达到临界(threshold)时,创建VM失败

系统有多个主存储,某些主存储接近threshold设置时,新建带数据盘的VM总是失败,即使有些主存储还有足够的capacity也不行.这主要是CloudStack检查存储能力的时候,对于ROOT和DATA的卷分开检查,这将导致ROOT+DATA的存储超过所要分配的主存储,显然这种方式不正确.目前可以通过调整全局配置storage.allocated.capacity.threshold来暂时解决,但最终需要两种解决方法: a> 通过ROOT + DATA的总量来确定分配的主存储 b>更合理的方式是ROOT,DATA分开检查,每个检查成功后要预保留空间,以免出现NotEnoughSpaceException,同时,ROOT及DATA可以在不同的主存储上分配

6. XenServer与某些主机板载网卡兼容性问题

主要表现是带VLan的ARP包无法经物理机到达虚拟机,据查是XenServer与某些Intel 82576网卡存储兼容性问题,最终通过升级网卡驱动得以解决.因此希望在选择硬件时,参照一下相应Hypervisor的HCL列表

7. XenServer不支持某些类型的操作系统

对于像Ubuntu10.04,CentOS5.6等一些操作系统,不支持PV虚拟化,这时要使用这些OS来创建模板,需要选择Other 64bit/32bit,这时虚拟将运行在HVM模式下.性能会有一部分损失.对于一些OS,XenServer官方不支持,比如BSD,也不建议尝试

8. XenServer Emergency Mode

由于网络配置,闪断等问题导致管理网络通讯断开,在网络恢复后发现部分XenServer网卡信息丢失,重启主机也无效.其主要原因是XenServer pool slave长时间无法连接Pool Master然后进入自保护模式,也就是emergency mode.
目前的解决方式是在每一台丢失网卡信息的主机上支持指令:xe pool-emergency-transition-to-master,因此这里也再次强调网络稳定对于CloudStack的重要性

9. 虚拟机HA失败,虚拟机状态不一致

仍然是由于大面积断网后,系统尝试HA但部分VM HA失败,导致VM的状态与真实情况不一致.这种情况下需要在数据库中手动恢复.

10. 建立特大卷的快照/模板超时

原因:
1>本身在代码里限定了超时时间为120分钟
2>主机与二级存储之间的传输速度太慢<10M/s
3>全量备份时使用了vdi.copy,这个方法不仅做拷贝,还要校验及合并等操作,非常慢
目前的方法是保证部署架构里二级存储足够快,适当调整全量快照与增量快照的比率

11. VMWare集群中系统虚拟机无法创建

首先检查网络配置上是否正确,系统VM是在管理服务器上挂载二级存储,并通过https协议将系统VM的模板PUT到ESXi中,这里要确定管理服务器对二级存储的访问权限以及SSVM对二级存储的挂载权限

从上面生产环境中运维的问题可以看到,CloudStack要在部署之前做好整合规划并做兼容性测试,同时保持网络稳定,在目前CloudStack的版本中,谨慎使用HA功能,建议在正式上线前先做Staging Cluster,然后平稳过度到生产环境,最后要定期做备份.

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