近年來，雲端運算技術的發展一日千里，相關衍生的技術如雨後春筍般逐一出現，其中OpenStack技術備受關注。呼應此一潮流，本文將概略介紹何謂雲端運算，並說明OpenStack的發展背景、架構以及其所提供的各項服務。
·Sheepdog：這是日本NTT公司的開發人員開始的一個計畫，Sheepdog目前主要設計給虛擬化中的VM映像檔儲存使用，也是筆者認為管理部署最簡單的分散式檔案系統，Sheepdog透過網路Multicast的方式來管理節點，只要設定好節點的IP位址，節點的自動加入與移除，Sheepdog都會自動進行，此外Sheepdog也支援類似磁碟陣列的Erasure Code資料儲存方式，但比較可惜的是，目前雖然有支援掛載成一般檔案系統的方式，但還不是很成熟，比較適用在Linux QEMU/KVM虛擬化VM映像檔來使用。
3. 虛擬化
虛擬化算是雲端運算的核心，因為它可以簡化電腦系統的管理，並強化電腦系統因應需求的延展性。主要開放原始碼熱門的平台虛擬化技術為Linux KVM及Xen，這兩個技術都可以支援運行Windows、FreeBSD、OpenSolaris等異質作業系統，而最近更熱門的是作業系統層級的虛擬化，例如Docker或已經在ISP廠商到處都可以買到的OpenVZ虛擬化主機也都是開放原始碼技術。
4. 軟體定義網路
目前網路的交換器（Switch）、路由器（Router）主要還是由專屬的廠商掌控，但是Google、Yahoo或Facebook等網路巨擘都需要建置維護非常大的資料中心（Data Center）。為了能夠更彈性地掌控網路，這幾家廠商聯合一些電信廠商成立了開放網路基金會（Open Network Foundation），定義並提出可以動態控管網路的開放協定OpenFlow，再加上開放原始碼Linux的底層，而構成了軟體定義網路的基礎與濫觴。
開放原始碼也有像OpenvSwitch這樣的軟體虛擬交換器來建構VM與VM之間的溝通，透過這些技術，原本的交換器就變成只是一種特殊訂製的電腦硬體，經由軟體的調整，可以讓這些硬體非常彈性地調整成交換器、路由器、防火牆或入侵偵測系統等所需的設備功能。像是Google已經全面換成自行製作的交換器，而最近Facebook也發表了自己所做的白牌交換器規格。繼Android、雲端運算之後，開放原始碼也在網路設備這部分開始掀起一場軟體革命。
OpenStack發展背景
前面提到的這些開放原始碼的關鍵技術，就構成了OpenStack這個目前雲端運算中最熱門IaaS計畫的基礎，OpenStack一開始是由Rackspace與美國太空總署（NASA）在2010年一起發起的雲端計算專案。Rackspace以公司的雲端檔案（Cloud Files）平台程式碼架構出OpenStack專案中雲端物件儲存（Object Storage）的基礎，而NASA則是以自己發展的Nebula平台程式碼作為OpenStack專案中雲端計算（Compute）的基本架構。
2012年OpenStack基金會被正式成立來接手管理OpenStack的發展，目前有超過兩百家公司加入這個開放原始碼專案。這兩百多家公司中赫然可以發現許多資通訊的巨擘都在其中，包括AT&T、IBM、Intel、AMD、EMC、Dell、HP、Cisco、Oracle、VMware、Yahoo，幾乎所有資通訊領域有名的公司都到齊了。
而拜開放原始碼發展模式之賜，OpenStack從2010年發展到現在，由原本雲端物件儲存與雲端計算兩個元件的專案，快速發展成為現在有十三個元件的超大專案，這十三個元件包括已正式發表及發展中尚未正式發表的。目前，IBM、Oracle、HP、VMware都已以OpenStack為基礎推出了相關產品，而OpenStack的用戶則有AT&T、Alcatel-Lucent、CERN、Deutsche Telekom、Paypal、Yahoo、Sony這些大公司，這也顯示OpenStack本身已漸趨成熟，已經可以應用在關鍵任務環境。
OpenStack架構
目前，OpenStack每半年會發表一個新版本，最新的穩定版本是在2014年10月16日發表的，其版本代號為Juno，而下一版則是預定於5月發表的Kilo。OpenStack目前的主要架構圖如圖2所示。
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| ▲圖2 OpenStack概念架構圖。 |
圖2所示的架構圖說明了各個子計畫間的簡單關聯與互動，核心為虛擬機（VM）映像，其他部分就是圍繞著虛擬機提供著儲存、網路、身分認證、權限管理及圖形管理介面等服務。接著，分別說明各個服務的內容。
Compute服務
Compute服務計畫代號為Nova，Compute透過Identify服務進行身分認證與權限管理，磁碟和虛擬機映像檔案則是透過Image Service提供，Compute則負責虛擬機映像檔的啟動與停止，舉例來說，如果是使用Xen虛擬技術就透過XenAPI，QEMU/KVM則透過libvirt這個程式庫，Compute也可以透過VMwareAPI管理非開放原始碼的VMware虛擬機映像。
Identify服務
Identify服務計畫代號為Keystone，主要提供OpenStack各個服務的身分認證與權限控管服務，除了透過角色（Role）管控權限外，也透過類似群組概念的承租戶（Tenant）來對OpenStack內的資源或是物件進行群組分類識別，Identify同時也提供OpenStack各種服務的存取點（Endpoint）。
Image服務
Image服務計畫代號為Glance，Image服務中的glance-api提供存取虛擬映像（Image）的API，可以進行映像檔的尋找、存取與儲存。而glance-registry則可提供映像檔相關描述資料（Metadata）的記載，例如映像檔的大小、種類等等。
Object Storage服務
Object Storage服務計畫代號為Swift，這是OpenStack的分散式儲存，Object Storage提供Rest型態的HTTP API來讓客戶端存取檔案，同時也透過將資料複製多份並分散到網路儲存節點的方式，來確保資料的可靠性與安全性。
Block Storage服務
Block Storage服務計畫代號為Cinder，Block Storage服務主要是提供虛擬映像檔案的永久存放（Persistent Storage），同時也管理這些儲存的快照或是儲存型態的管理，透過外掛驅動程式（Driver），Block Storage服務也可以管理使用外掛的不同種類儲存裝置。