浅谈云计算19 | OpenStack管理模块 （上）

（注：OpenStack管理模块（下）可以看这里）

深入研究OpenStack的各个管理模块具有多方面的重要价值。在资源利用层面，通过对计算管理、存储管理等模块的优化，可以显著提升数据中心的资源利用率。以计算管理为例，通过合理的调度算法，能够确保计算资源被精准分配到最需要的任务上，避免资源的闲置与浪费。在运维效率方面，对编排管理、故障管理等模块的深入研究与应用，能够实现自动化的资源部署与高效的故障处理。编排管理模块可依据预设的模板和策略，快速完成复杂的云环境搭建，大大节省部署时间；而故障管理模块则能够实时监测系统状态，一旦发现故障便迅速做出响应，最大程度减少故障对业务的影响。

从宏观角度看，对OpenStack管理模块的深入探究，有助于推动整个云计算行业的技术进步，为构建更加智能、高效、可靠的云平台奠定坚实基础。

一、操作界面管理架构

OpenStack 的操作界面管理借助 Horizon 组件，提供基于 Web 的可视化管理平台，方便管理员与租户和各项服务交互，降低了操作门槛，使非专业人员也能完成复杂云管理任务。在架构方面，Horizon 作为连接用户与后端服务的关键组件，和 Nova、Glance 等核心组件紧密协作，通过 API 接口获取信息展示给用户，并传递用户操作指令，以实现对云资源的管理与控制。

Horizon 包含多个紧密协作的子组件，共同实现云资源的全面管理。

仪表盘：作为核心组件，像信息中枢，汇总呈现云环境整体状态与资源使用情况。以图表形式展示计算资源（如已用 CPU 核心数、内存量及剩余资源）、存储资源（存储卷容量、已用 / 剩余空间、设备健康状态），以及网络拓扑简化图、网络流量数据，助用户了解网络运行状态。

虚拟机管理组件：是管理虚拟机的关键部分。支持用户从 Glance 镜像库选镜像创建虚拟机，确定 CPU、内存、磁盘等规格。启动后，可实时监控 CPU 使用率、内存与磁盘读写等性能指标。还能对虚拟机执行停止、重启、删除等操作，以及调整内存、增减网络接口来修改配置。

网络管理组件：功能强大灵活。创建虚拟网络时，可定义名称、IP 范围、子网掩码、网络类型。能创建多个子网，分配不同 IP 段，满足不同业务需求。在路由器管理上，可创建配置路由器，设置网关和路由规则，实现网络间互联互通。同时，可创建安全组，设置访问规则保障虚拟机网络安全。

存储管理组件：负责管理云存储资源。用户可创建存储卷，指定大小、名称、所属项目。创建后，将其挂载到虚拟机用于存储读取数据。数据量增加时可扩容，还支持对存储卷快照，便于数据备份和恢复。

用户管理组件：专注于身份认证和权限管理。支持用户名密码、令牌等多种认证方式，通过与 Keystone 服务验证确认用户身份。管理员能在此创建不同用户角色，分配相应权限，如管理员有所有云资源控制权，普通用户仅能管理自己的虚拟机，实现对用户访问云资源的精细管控，保障系统安全 。

二、认证管理

2.1 定义与作用

OpenStack 的认证管理主要由 Keystone 组件负责，它是云平台默认的身份管理系统，提供身份验证、授权及服务目录管理功能。在 OpenStack 架构里，Keystone 就像门禁，只有通过身份验证的用户，才能获取权限操作计算、存储、网络等云资源。

从技术层面看，Keystone 通过多种机制保障认证安全。它支持多种认证方式，满足不同需求。常见的用户名 / 密码认证，用户输入信息后，Keystone 与数据库中的用户信息比对来确认身份。API 密钥认证适用于编程访问云资源，用户在 API 请求中携带密钥，由 Keystone 验证其有效性。此外，为满足更高安全需求，Keystone 还支持 Kerberos 这种基于票据的高级认证，能在分布式环境中提供强大的身份验证与授权，确保复杂网络环境下云平台的安全 。

在 OpenStack 生态系统中，认证管理起着核心作用：安全防护上，通过严格身份验证防止非法用户恶意访问云资源，在多租户环境为各租户分配独立身份标识和权限，保障数据安全与隔离；资源访问控制方面，以 Keystone 基于用户角色和所属租户分配权限，采用 RBAC 模型实现精细化控制，规范高效管理资源访问，避免权限滥用；同时，为 Nova、Glance、Neutron 等其他组件提供统一认证服务，各组件接收到用户请求后先由 Keystone 验证，确认合法且有权限才执行，确保各组件协同工作安全有序，提升云平台运行效率与稳定性 。

2.2 认证原理与流程

2.2.1 认证机制原理

OpenStack的认证机制涵盖多种方式，以满足不同场景下的安全需求。基于用户名/密码的认证方式是最为基础且常见的。在这种方式下，用户在登录界面输入预先设置的用户名和密码，系统会将这些信息发送至Keystone的身份验证模块 。该模块会从存储用户信息的数据库中检索对应的记录，通常数据库中存储的是经过加密处理的密码哈希值，以增强密码的安全性。通过将用户输入的密码进行相同加密算法的处