OpenStack: uma nuvem de código aberto
Descubra tudo sobre OpenStack, um software de código aberto para a construção de nuvens públicas e privadas. Também pode se dizer que é um sistema operacional em nuvem que controla grandes plataformas de recursos de computação, armazenamento e rede em todo o datacenter. E além disso, todos gerenciados por meio de um painel que dá aos administradores controle enquanto capacita seus usuários a fornecer recursos por meio de uma interface da Web.
A OpenStack é um bom exemplo. Uma das coisas incríveis sobre o desenvolvimento de ferramentas e tecnologias para a nuvem nos últimos anos.
Na verdade, as licenças de código aberto estão se tornando quase um padrão de fato para o desenvolvimento de novas tecnologias da nuvem.
O que é OpenStack?
OpenStack é uma plataforma de computação em nuvem de código aberto que permite às organizações criar e gerenciar nuvens privadas e públicas. Lançado inicialmente pela NASA e Rackspace em 2010, o projeto rapidamente evoluiu para se tornar uma das maiores comunidades de desenvolvedores de código aberto do mundo. A plataforma oferece um conjunto abrangente de serviços que incluem computação, armazenamento, rede e orquestração, fornecendo todos os componentes necessários para construir uma infraestrutura de nuvem completa.
A arquitetura do OpenStack é baseada em componentes modulares, cada um responsável por uma função específica dentro do ecossistema de nuvem. Esta abordagem modular permite que as organizações implementem apenas os serviços de que necessitam, criando soluções personalizadas que atendem exatamente aos seus requisitos específicos. O projeto é mantido pela OpenStack Foundation, uma organização sem fins lucrativos que coordena o desenvolvimento e promove a adoção da tecnologia em todo o mundo.
Principais Componentes do OpenStack
Nova – Serviço de Computação
O Nova é o componente central do OpenStack responsável pelo gerenciamento de instâncias de máquinas virtuais. Este serviço controla o ciclo de vida completo das VMs, desde a criação até a exclusão, incluindo operações como inicialização, parada, redimensionamento e migração. O Nova suporta diversos hypervisors, incluindo KVM, VMware vSphere, Hyper-V e Xen, oferecendo flexibilidade na escolha da tecnologia de virtualização mais adequada para cada ambiente.
Swift – Armazenamento de Objetos
Swift é o sistema de armazenamento de objetos do OpenStack, projetado para armazenar e recuperar grandes quantidades de dados não estruturados. Similar ao Amazon S3, o Swift oferece alta disponibilidade, durabilidade e escalabilidade horizontal. O serviço é ideal para armazenamento de backups, arquivos de mídia, logs e qualquer tipo de dado que não requer acesso frequente através de sistemas de arquivos tradicionais.
Cinder – Armazenamento em Bloco
O Cinder fornece serviços de armazenamento em bloco persistente para instâncias do OpenStack. Este componente permite a criação, anexação e gerenciamento de volumes que podem ser conectados às máquinas virtuais, funcionando como discos rígidos virtuais. O Cinder suporta diversos backends de armazenamento, desde soluções de software até arrays empresariais de alto desempenho.
Neutron – Rede como Serviço
Neutron é responsável pelo gerenciamento de rede no OpenStack, oferecendo conectividade entre os diferentes serviços da plataforma. Este componente permite a criação de redes virtuais complexas, incluindo VLANs, roteadores virtuais, firewalls e balanceadores de carga. O Neutron suporta diversos plugins e drivers, permitindo integração com equipamentos de rede físicos e soluções de rede definida por software (SDN).
Keystone – Serviço de Identidade
Keystone funciona como o sistema central de autenticação e autorização do OpenStack. Este serviço gerencia usuários, projetos, roles e políticas de acesso, fornecendo uma base segura para todos os outros componentes da plataforma. O Keystone pode integrar-se com sistemas de autenticação externos como LDAP, Active Directory e soluções de single sign-on.
Vantagens do OpenStack
Liberdade e Flexibilidade
Uma das principais vantagens do OpenStack é a eliminação do vendor lock-in. Organizações que utilizam soluções proprietárias frequentemente enfrentam limitações na escolha de hardware, software e fornecedores de serviços. Com OpenStack, as empresas mantêm controle total sobre sua infraestrutura, podendo escolher livremente os componentes de hardware e software que melhor atendem às suas necessidades específicas.
Economia de Custos
O modelo de código aberto do OpenStack pode resultar em economias significativas em licenciamento de software. Embora existam custos associados à implementação, treinamento e suporte, muitas organizações descobrem que os gastos totais com OpenStack são substancialmente menores que os custos de soluções proprietárias equivalentes. Além disso, a capacidade de utilizar hardware commodity reduz ainda mais os investimentos em infraestrutura.
Escalabilidade Horizontal
OpenStack foi projetado desde o início para escalar horizontalmente, permitindo que organizações adicionem recursos de computação, armazenamento e rede conforme necessário. Esta característica é fundamental para empresas em crescimento ou que enfrentam cargas de trabalho variáveis. A arquitetura distribuída da plataforma garante que o desempenho seja mantido mesmo com o crescimento significativo da infraestrutura.
Comunidade Ativa e Inovação Contínua
A comunidade OpenStack é uma das maiores e mais ativas no mundo do software de código aberto. Esta comunidade global contribui constantemente com melhorias, correções de bugs e novas funcionalidades. O desenvolvimento colaborativo garante que a plataforma evolua rapidamente para atender às demandas em constante mudança do mercado de tecnologia.
Casos de Uso e Aplicações
Nuvens Privadas Empresariais
Grandes empresas utilizam OpenStack para construir nuvens privadas que oferecem os benefícios da computação em nuvem mantendo controle total sobre dados e recursos. Setores como serviços financeiros, governo e saúde, que possuem requisitos rigorosos de segurança e conformidade, encontram no OpenStack uma solução ideal para suas necessidades de infraestrutura.
Provedores de Serviços de Nuvem
Muitos provedores de serviços utilizam OpenStack como base para suas ofertas de nuvem pública. A plataforma permite que esses provedores ofereçam serviços competitivos enquanto mantêm flexibilidade para personalizar suas ofertas e diferenciá-las no mercado.
Ambientes de Desenvolvimento e Teste
OpenStack é amplamente utilizado para criar ambientes de desenvolvimento e teste isolados. A capacidade de provisionar rapidamente recursos de computação e armazenamento torna a plataforma ideal para equipes de desenvolvimento que necessitam de ambientes flexíveis e escaláveis.
Computação de Alto Desempenho (HPC)
Organizações de pesquisa e instituições acadêmicas utilizam OpenStack para construir clusters de computação de alto desempenho. A plataforma oferece a flexibilidade necessária para gerenciar cargas de trabalho científicas complexas e recursos computacionais especializados.
Desafios e Considerações
Complexidade de Implementação
A implementação do OpenStack pode ser complexa, especialmente para organizações sem experiência prévia em tecnologias de nuvem. A plataforma oferece inúmeras opções de configuração e componentes, o que pode tornar o processo de implementação desafiador. É essencial contar com expertise adequada ou parceiros especializados para garantir uma implementação bem-sucedida.
Requisitos de Conhecimento Técnico
OpenStack exige um nível significativo de conhecimento técnico para implementação, configuração e manutenção. As organizações devem investir em treinamento de equipes ou contratar profissionais especializados. A curva de aprendizado pode ser íngreme, mas o investimento em conhecimento é fundamental para maximizar os benefícios da plataforma.
Gestão e Monitoramento
O gerenciamento de uma infraestrutura OpenStack requer ferramentas adequadas de monitoramento e automação. Embora existam soluções de terceiros disponíveis, as organizações devem planejar cuidadosamente a estratégia de operação e manutenção da plataforma.
Tendências e Futuro
Integração com Tecnologias Emergentes
OpenStack continua evoluindo para suportar tecnologias emergentes como containers, computação edge e inteligência artificial. Projetos como Magnum para orquestração de containers e Cyborg para aceleração de hardware demonstram o comprometimento da comunidade em manter a plataforma relevante para cargas de trabalho modernas.
Simplificação da Implementação
Esforços contínuos estão sendo feitos para simplificar a implementação e operação do OpenStack. Projetos como Kolla e TripleO focam na containerização e automação da implementação, reduzindo a complexidade e o tempo necessário para colocar um ambiente OpenStack em produção.
Crescimento do Ecossistema
O ecossistema OpenStack continua crescendo com o desenvolvimento de novas ferramentas, integrações e serviços de terceiros. Este crescimento fortalece a plataforma e oferece mais opções para organizações que buscam soluções específicas para suas necessidades.
OpenStack representa uma oportunidade única para organizações que buscam controle, flexibilidade e economia em sua infraestrutura de nuvem. Embora a implementação possa apresentar desafios, os benefícios de longo prazo da plataforma são substanciais. Com o contínuo desenvolvimento da comunidade e a evolução das tecnologias de suporte, OpenStack permanece como uma escolha viável e atrativa para organizações que desejam construir infraestruturas de nuvem robustas e escaláveis.
A decisão de implementar OpenStack deve ser baseada em uma avaliação cuidadosa dos requisitos organizacionais, recursos disponíveis e objetivos estratégicos. Para organizações dispostas a investir no conhecimento necessário e que valorizam a flexibilidade e controle sobre sua infraestrutura, OpenStack oferece uma plataforma poderosa e promissora para o futuro da computação em nuvem.
Arquitetura do OpenStack
A arquitetura do OpenStack é composta de vários projetos de código aberto. Estes projetos, no entanto, são utilizados para a configuração de OpenStack undercloud e overcloud. Principalmente, usado por sys admins e usuários da nuvem, respectivamente. As underclouds contêm os componentes principais que os administradores de sistemas precisam para configurar e gerenciar os ambientes OpenStack dos usuários finais. Também conhecidos como overclouds.
Para esta plataforma, existem 6 serviços principais e estáveis que lidam com computação, rede, armazenamento, identidade e imagens. Enquanto isso, mais de uma dúzia de opcionais variam em maturidade de desenvolvimento.
Essa meia dúzia de serviços principais são a infraestrutura que permite ao restante dos projetos lidar com painéis, orquestração, provisionamento bare-metal, mensagens, contêineres e governança.
- NOVA – o Nova é uma ferramenta completa de gerenciamento e acesso aos recursos de computação do OpenStack – gerenciando agendamento, criação e exclusão.
- NEUTRON – o Neutron conecta as redes através de outros serviços OpenStack.
- SWIFT – Swift é um serviço de armazenamento de objetos altamente tolerante a falhas que armazena e recupera objetos de dados não estruturados usando uma API.
- CINDER – o Cinder fornece armazenamento em bloco persistente acessível por meio de uma API de autoatendimento.
- KEYSTONE – o Keystone autentica e autoriza todos os serviços OpenStack. É também o catálogo de terminais para todos os serviços.
- GLANCE – o Glance armazena e recupera imagens de disco da máquina virtual em vários locais.
Exemplos de nuvem que trabalham de modo open code
- O OpenStack é um projeto de código aberto para criar e gerenciar infraestrutura de nuvem. E isso inclui: armazenamento, energia de computação e redes. E além disso, muitos projetos relacionados para ajudar a gerenciar tudo. Desde gerenciamento de identidade até implantação de banco de dados.
- Linux containers estão emergindo como uma maneira de desenvolver aplicativos de forma mais nativa para a nuvem. Dependendo da funcionalidade incorporada ao kernel do Linux como uma alternativa mais rápida às máquinas virtuais. E com projetos como o Docker, que ajudam os desenvolvedores a começar a criar contêineres e a Kubernetes. Tudo, no entanto, para orquestrar Aplicações compostas por muitas peças contêineres.
- Big Data e a Internet das Coisas são dois usuários de recursos de computação em nuvem. Certamente, onde muitas das ferramentas que alimentam aplicativos estão sendo desenvolvidas inteiramente ao ar livre.
O software de código aberto é isso e muito mais, da pilha de servidor web Linux, Apache, MySQL, PHP o tradicional LAMP, para tudo. Desde aplicativos de armazenamento em nuvens públicas e privadas até editores online colaborativos.
