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OpenStack组件系列?Keystone

Keystone(OpenStack Identity Service)是 OpenStack 框架中负责管理身份验证、服务规则和服务令牌功能的模块。用户访问资源需要验证用户的身份与权限,服务执行操作也需要进行权限检测,这些都需要通过 Keystone 来处理。Keystone类似一个服务总线, 或者说是整个Openstack框架的注册表, 其他服务通过keystone来注册其服务的Endpoint(服务访问的URL),任何服务之间相互的调用, 需要经过Keystone的身份验证, 来获得目标服务的Endpoint来找到目标服务。

 

第一部分:

keystone的功能有哪些?

openstack是一个SOA架构,各个项目独立提供先关的服务,且互不依赖,如nova提供计算服务,glance提供镜像服务等。防止耦合性,且扩展性不高实际上所有的组件都依赖keystone,
它有两个功能:
(1)用户管理:验证用户身份信息合法性
(2)服务目录管理:提供各个服务目录的(Service Catalog:包括service和endpoint)服务,无论任何服务或者客户访问openstack都要访问keystone获取服务列表,以及每个服务的endpoint
如下图,这个图只是一个简单的表达,具体里面的工作流程肯定不止这些,各位慢慢往下看

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Keystone基本概念介绍

  1.user:User即用户,指的是使用openstack service的用户,可以是人,服务,系统,就是说只要是访问openstack service 的对象都可以称为User

  2.Credentials:是用于确认用户身份的凭证。说白了就是“信物”,可以是:

    (1):用户名和密码

    (2):用户名跟API Kye(秘钥)              #(1)(2)用户第一次确认身份的方法

    (3):一个keystone分配的身份的token            #(3)用户已经确认身份后的方法 (token是有时间限制的)

  3.Auhentication:

    (1):用户身份验证的过程。keystone服务通过检查用户的Credentials来确定用户的身份

    (2):第一次验证身份是使用用户名与密码或者用户名与API Key的形式。当用户的Credentials被验证后,keystone会给用户分配一个Authentication token 供该用户的后续请求操作(返回的token中就包含User的Role列表)

 

   4.Token

    (1):是一串数字字符串,当用户访问资源时需要使用的东西,在keystone中主要是引入令牌机制来保护用户对资源的访问,同时引入PKI、PKIZ、fernet、UUID其中一个随机加密产生一串数字,对令牌加以保护

    (2):token并不是长久有效的,是有时效性的,在有效的时间内可以访问资源。

  5.Role:

    (1):本身是一堆ACL集合,主要用于权限的划分。

    (2):可以给User指定Role,是user获得role对应的操作权限。

    (3):系统默认使用管理Role的角色 管理员用户:admin 普通用户:member(老版本) user(新版本)

    (5):user验证的时候必须带有Project。老版本叫(Tenant)

 

大体流程如下图:

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  6.Policy

    (1):对于keystone service 来说,Policy就是一个JSON文件,rpm安装默认是在/etc/keyston/policy.json。通过配置这个文件,keystone实现了对User基于Role的权限管理(User <-- Role(ACL) <--Policy)

    (2):Policy就是用来控制User对Project(tenant)中资源的操作权限

 

  7.Project(Tenant)

    (1):Project(Tenant)是一个人或服务所拥有的资源集合。不同的Project之间资源是隔离的,资源可以设置配额

    (2):Project(Tenant)中可以有多个User,每一个User会根据权限的划分来使用Project(Tenant)中的资源

    (3):User在使用Project(Tenant)的资源前,必须要与这个Project关联,并且制定User在Project下的Role,一个assignment(关联) 即:Project-User-Role

 

  8.Service 

    即服务,如Nova,Glace,等各个组件

  9.Endpoint:

    (1):用来通过访问和定位某个openstack service的地址,通常是一个URL

    (2):不同的region有不同的Endpoint(region使用与跨地域的云服务,比如像阿里云有华北,华东等等,)

    (3):任何服务都访问openstack service中的资源时,都要访问keystone

    (4):Endpoint分为三类:

      1.admin url —>管理员用户使用 Port:35357

      2.internal url —>openstack内部组件间互相通信 Port:5000 (组件之间通信基于Restful api)

      3.public url —> 其他用户访问地址 Port:5000

 

  region异地建机房,如下图

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  10.Service与Endpoint关系

    (1):在openstack中,每一个service中都有三种Endpoint:Admin、Public、Internal(创建完service后需要为其创建API Endpoint)

    (2):Admin使用者为管理员,能够修改User Project(Tenant)

    (3):public使用者为客户端,使用者在外网管理自己云服务器

    (4):internal使用者为内部组件间相互调用

    (5):三种Endpoint在网络上开放的权限也不同,Admin通常只能对内网开放,public通常可以对外网开放,internal只能对有安装openstack服务的机器开放

 

  11.V3版本更新

    1.Tenant更改为Project

    2.添加了Domain(对系统资源进行限额)

    3.添加了Group (组的概念为了更好的管理用户,例如linux下对组授权,其组下面的用户也有了相应的权限)

    4.member更改为user

 

 

 第二部分:

    举个例子

    将上面各个部分结合起来。

    比如说,某公司年会组织跟团去旅游(公司相当于一个group,公司的员工相当于User)。到了晚上要住店,首先要先到前台登记(前台就相当于Keystone),对前台(keystone)来说,你要住店要拿出你的证明(对keystone来说就是要证明你是你)。

    怎么办?拿出身份证,这里的身份证就相当于Credentials(用户名和密码),前台(keystone)会进行验证你的身份信息(Authentication),验证成功后,前台(Keystone)会给你一个房卡(Token),并且有不同的房卡(比如:普通卡,会员卡,白金卡等),不同的卡有不同的权限(Role),并且拿到房卡后,前台(keystone)会给你一个导航图(Endpoint)让你找到你的房间。并且一个酒店不光会有住宿服务,可能还有别的服务(service),像餐饮,娱乐,按摩等等,比如说要去吃饭,不知道路线怎么走,看一下导航图(endpoint)就知道了,到餐饮部门(service)会有三个路线(Endpoint)可以走。为什么会有三个,领导层通道 --> 走后门(admin),内部员工通道 -->(internal),客人通道  -->(public)。知道如何去,也有了权限(Token/Role)到了餐饮部门,当你点餐的时候,会让你刷上你的会员卡(这个步骤就是service像keystone确认你有没有权限),验证成功后,你就可以点餐吃饭

  图片理解

 

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第三部分

 官网解释:

  • User: has account credentials, is associated with one or more projects or domains(用户:有用户凭证,并且与一个或多个项目或域有关联)
  • Group: a collection of users, is associated with one or more projects or domains(组:用户集合,域一个或者多个项目或域有关联)
  • Project: unit of ownership in OpenStack, contains one or more users (项目:在openstack单元中,具有所有权,包含一个或者多个用户)
  • Domain: unit of ownership in OpenStack, contains users, groups and projects(域:在openstack中单元中具有所有权,包含用户,组和项目)
  • Role: a first-class piece of metadata associated with many user-project pairs.(角色:加载上一个项目下面的一个用户 给用户附上一个role的关联)
  • Token: identifying credential associated with a user or user and project(令牌:与用户或者项目关联的凭证)
  • Extras: bucket of key-value metadata associated with a user-project pair.(额外:与用户项目对关联的key-value数据对)
  • Rule: describes a set of requirements for performing an action.(规则:描述执行动作的一组要求)

 

 

第四部分

  工作流程(以创建一个VM为例)

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上面的图主要是讲述keystone在各个组件之间的作用,先不要去想别的组件是如何工作的。通过上面那幅图可以看出来keystone在各个组件间扮演着一个中间人的作用,每个服务于服务间使用或者某个用户与服务间的使用,都要先到keystone这里来报道!

 

第五部分

  官方介绍

 

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  详解

    1.用户/API 想创建一个实例,首先会将自己的credentials发给keystone。认证成功后,keystone会颁给用户/API一个临时的令牌(Token)和一个访问服务的Endpoint。 PS:Token没有永久的

    2.用户/API 把临时Token提交给keystone,keystone并返回一个Tenant(Project)

    3.用户/API 向keystone发送带有特定租户的凭证,告诉keystone用户/API在哪个项目中,keystone收到请求后,会发送一个项目的token到用户/API  PS:第一个Token是来验证用户/API是否有权限与keystone通信,第二个Token是来验证用户/API是否有权限访问我keystone的其它服务。用户/API 拿着token和Endpoint找到可访问服务

    4.服务向keystone进行认证,Token是否合法,它允许访问使用该服务(判断用户/API中role权限)?

    5.keystone向服务提供额外的信息。用户/API是允许方法服务,这个Token匹配请求,这个Token是用户/API的

    6.服务执行用户/API发起的请求,创建实例

    7.服务会将状态报告给用户/API。最后返回结果,实例已经创建

 

 

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