OpenStack入门以及一些资料之（三、Keystone）
2014-05-06 21:48
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注：本文内容均来自网络，我只是在此做了一些摘抄和整理的工作，来源均有注明。
Keystone（OpenStack Identity Service）是OpenStack框架中，负责身份验证、服务规则和服务令牌的功能，
它实现了OpenStack的Identity API。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。
功能：
用户信息管理：user/tenant基本信息管理；认证服务：登陆认证，各个组件API的权限控制；
架构：
既然keystone为各个模块提供认证服务，所以各个模块与keystone都有所交互。其中登录认证体现在用户访问各个组件的API时，调用了WSGI框架的authtoken filter，该filter最调用keystoneclient
，最终通过keystone验证token，完成对用户的登录认证。如果认证失败，用户将不能访问该API。
以nova为例，authtoken filter在/etc/paste.ini目录中（如果不熟悉WSGI框架，暂且忽略之）
keystone在openstack的位置如下：
User即用户，他们代表可以通过keystone进行访问的人或程序。Users通过认证信息（credentials，如密码、API Keys等）进行验证。
2. Tenant
Tenant即租户，早期版本又称为project，它是各个服务中的一些可以访问的资源集合。例如，在Nova中一个tenant可以是一些机器，在Swift和Glance中一个tenant可以是一些镜像存储，在Quantum中一个tenant可以是一些网络资源。Users默认的总是绑定到某些tenant上，用户访问租户的资源前，必须与该租户关联，并且指定该用户在该租户下的角色。
3. Role
Role即角色，Roles代表一组用户可以访问的资源权限，例如Nova中的虚拟机、Glance中的镜像。Users可以被添加到任意一个全局的 或 租户内的角色中。在全局的role中，用户的role权限作用于所有的租户，即可以对所有的租户执行role规定的权限；在租户内的role中，用户仅能在当前租户内执行role规定的权限。
4. Service
Service即服务，如Nova、Glance、Swift。根据前三个概念（User，Tenant和Role）一个服务可以确认当前用户是否具有访问其资源的权限。但是当一个user尝试着访问其租户内的service时，他必须知道这个service是否存在以及如何访问这个service，这里通常使用一些不同的名称表示不同的服务。在上文中谈到的Role，实际上也是可以绑定到某个service的。例如，当swift需要一个管理员权限的访问进行对象创建时，对于相同的role我们并不一定也需要对nova进行管理员权限的访问。为了实现这个目标，我们应该创建两个独立的管理员role，一个绑定到swift，另一个绑定到nova，从而实现对swift进行管理员权限访问不会影响到Nova或其他服务。
5. Endpoint
Endpoint，翻译为“端点”，我们可以理解它是一个服务暴露出来的访问点，如果需要访问一个服务，则必须知道他的endpoint。因此，在keystone中包含一个endpoint模板（endpoint template，在安装keystone的时候我们可以在conf文件夹下看到这个文件），这个模板提供了所有存在的服务endpoints信息。一个endpoint template包含一个URLs列表，列表中的每个URL都对应一个服务实例的访问地址，并且具有public、private和admin这三种权限。public
url可以被全局访问（如http://compute.example.com），private url只能被局域网访问（如http://compute.example.local），admin url被从常规的访问中分离。
6. Token
Token即是信物、令牌，用户通过用户名和密码获取在某个租户下的token，通过token，可以实现单点登录。
7. Credentials
与user关联的认证凭据。一个user可能有一个或多个credential，一个credential与某一个project关联。该术语可以简单的理解为用户和密码。
8. Domains
表示一组tenants和users的集合。每一个tenants或user只能属于一个domain，但user可以属于多个tenants。domain有命名空间的概念，即在一个命名空间内的名称是否是全局唯一。
(The
intent of domain is to define the administrative boundaries for management of Keystone entities. A domain can represent an individual, company, or operator owned space.)
对象之间的关系（旧版本未更新）：
下面举例进行理解：
keystone 里面的概念很多，有：User，Credentials，Authentication，Token，Tenant，Service，Endpoint，Role。在这么多概念中，其实最主要的就是 User 和 Tenant 。由于一些安全，服务问题，才引发了其它的概念。
那什么叫做 User ，Tenant 呢？这里我举个比较好理解的例子。我们去宾馆住的时候，
如果把宾馆比作为Tenant，住宿的人就是User ，而宾馆就是 Tenant，宾馆可以提供多种诸如住宿、娱乐、饮食等多种服务（Service），具体来说，住宿是一种具体的服务（Endpoint）。就住宿而言，有普通间和总统套房，如果你的VIP等级（Role）高，你可以享受到豪华的总统套房。入住前，我们需要拿身份证开房（Credential），认证身份证不是冒牌货后（Authenticaiton），会给你一个房卡（Token），然后你拿着房卡，就可以进入房间和享受各种服务。
keystone - 运行keystone-admin和keystone-service
keystone-admin - 操作keystone的管理API
keystone-service - 用于验证的，面向用户的API
keystone-manage - 管理keystone的命令行接口
Keystone还包括WSGI中间件以为Nova和Swift提供验证服务。
Keystone使用一个内置的SQLite数据库 - 为验证用户，将来也可能使用一个外部LDAP服务来代替存储证书
中间件（Middleware）
Keystone中间件位于OpenStack服务前面，处理进来的请求验证。中间件的设计遵循如下的规范。
中间件的源代码位于Keystone/middleware。
中间件支持两个接口：WSGI和REST/HTTP。
REST & HTTP API
如果进来一个未经认证的调用，中间件将响应一个401 Unautorized错误。根据每HTTP的标准，它也会返回一个WWW-Authenticate包头以通知调用者支持哪个协议。对于Keystone验证，响应的语法格式如下：
WWW-Authenticate: Keystone uri="url to Keystone server"The client can then make the necessary calls to the Keystone server, obtain a token, and retry the call with the token.
令牌使用 X-Auth-Toke包头传递。
WSGI API（包头）
当成功验证后中间件经为下行的WSGI应用发送如下包头：
X-Identity-Status
提供请求是否被验证的信息。
X-Tenant
提供了租户ID（在Keystone中以URL的形式出现）。在Keysotne转为采用ID/Name模式之前，它为租户提供了对任意遗留实现的支持。
X-Tenant-Id
唯一不变的租户ID。
X-Tenant-Name
唯一但可变的租户名字。
X-User
用于登录的用户名。
X-Roles
分配给用户的角色。
1）用户Alice通过自己的户名和密码向keystone申请token，keystone认证用户名和密码后，返回token1
2）Alice通过token1发送keystone查询他所拥有的租户，keystone验证token1成功后，返回Alice的所有Tenant
3) Alice选择一个租户，通过用户名和密码申请token，keystone认证用户名、密码、tenant后，返回token2。（其实1、2步仅仅是为了查询tenant，如果已经知道tenant，可以忽略1、2步）
4）Alice通过token2发送创建server的请求，keystone验证token2(包括该token是否有效，是否有权限创建虚拟机等)成功后，然后再把请求下发到nova，最终创建虚拟机
下面看一个更详细点的时序图，是一张老图，Neutron还叫Quantum：
[openstack][G版]keystone源码学习：/article/8460808.html
openstack policy 鉴权过程分析：http://blog.chinaunix.net/uid-20940095-id-4144300.html
OpenStack Identity(Keystone)身份服务-体系结构与中间件： /article/3489242.html
openstack keystone整体架构与功能： /article/7847285.html
OpenStack Keystone的基本概念理解： /article/7097052.html
【OpenStack】OpenStack的G版Keystone对象模型： /article/7761097.html
[openstack][G版]keystone源码学习： /article/8460808.html
openstack policy 鉴权过程分析 ： http://blog.chinaunix.net/uid-20940095-id-4144300.html
将openstack的Token认证信息存储在memcache中： /article/4316842.html
0、简介及架构
简介：Keystone（OpenStack Identity Service）是OpenStack框架中，负责身份验证、服务规则和服务令牌的功能，
它实现了OpenStack的Identity API。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。
功能：
用户信息管理：user/tenant基本信息管理；认证服务：登陆认证，各个组件API的权限控制；
架构：
既然keystone为各个模块提供认证服务，所以各个模块与keystone都有所交互。其中登录认证体现在用户访问各个组件的API时，调用了WSGI框架的authtoken filter，该filter最调用keystoneclient
，最终通过keystone验证token，完成对用户的登录认证。如果认证失败，用户将不能访问该API。
以nova为例，authtoken filter在/etc/paste.ini目录中（如果不熟悉WSGI框架，暂且忽略之）
keystone在openstack的位置如下：
1、基本概念
1. UserUser即用户，他们代表可以通过keystone进行访问的人或程序。Users通过认证信息（credentials，如密码、API Keys等）进行验证。
2. Tenant
Tenant即租户，早期版本又称为project，它是各个服务中的一些可以访问的资源集合。例如，在Nova中一个tenant可以是一些机器，在Swift和Glance中一个tenant可以是一些镜像存储，在Quantum中一个tenant可以是一些网络资源。Users默认的总是绑定到某些tenant上，用户访问租户的资源前，必须与该租户关联，并且指定该用户在该租户下的角色。
3. Role
Role即角色，Roles代表一组用户可以访问的资源权限，例如Nova中的虚拟机、Glance中的镜像。Users可以被添加到任意一个全局的 或 租户内的角色中。在全局的role中，用户的role权限作用于所有的租户，即可以对所有的租户执行role规定的权限；在租户内的role中，用户仅能在当前租户内执行role规定的权限。
4. Service
Service即服务，如Nova、Glance、Swift。根据前三个概念（User，Tenant和Role）一个服务可以确认当前用户是否具有访问其资源的权限。但是当一个user尝试着访问其租户内的service时，他必须知道这个service是否存在以及如何访问这个service，这里通常使用一些不同的名称表示不同的服务。在上文中谈到的Role，实际上也是可以绑定到某个service的。例如，当swift需要一个管理员权限的访问进行对象创建时，对于相同的role我们并不一定也需要对nova进行管理员权限的访问。为了实现这个目标，我们应该创建两个独立的管理员role，一个绑定到swift，另一个绑定到nova，从而实现对swift进行管理员权限访问不会影响到Nova或其他服务。
5. Endpoint
Endpoint，翻译为“端点”，我们可以理解它是一个服务暴露出来的访问点，如果需要访问一个服务，则必须知道他的endpoint。因此，在keystone中包含一个endpoint模板（endpoint template，在安装keystone的时候我们可以在conf文件夹下看到这个文件），这个模板提供了所有存在的服务endpoints信息。一个endpoint template包含一个URLs列表，列表中的每个URL都对应一个服务实例的访问地址，并且具有public、private和admin这三种权限。public
url可以被全局访问（如http://compute.example.com），private url只能被局域网访问（如http://compute.example.local），admin url被从常规的访问中分离。
6. Token
Token即是信物、令牌，用户通过用户名和密码获取在某个租户下的token，通过token，可以实现单点登录。
7. Credentials
与user关联的认证凭据。一个user可能有一个或多个credential，一个credential与某一个project关联。该术语可以简单的理解为用户和密码。
8. Domains
表示一组tenants和users的集合。每一个tenants或user只能属于一个domain，但user可以属于多个tenants。domain有命名空间的概念，即在一个命名空间内的名称是否是全局唯一。
(The
intent of domain is to define the administrative boundaries for management of Keystone entities. A domain can represent an individual, company, or operator owned space.)
对象之间的关系（旧版本未更新）：
下面举例进行理解：
keystone 里面的概念很多，有：User，Credentials，Authentication，Token，Tenant，Service，Endpoint，Role。在这么多概念中，其实最主要的就是 User 和 Tenant 。由于一些安全，服务问题，才引发了其它的概念。
那什么叫做 User ，Tenant 呢？这里我举个比较好理解的例子。我们去宾馆住的时候，
如果把宾馆比作为Tenant，住宿的人就是User ，而宾馆就是 Tenant，宾馆可以提供多种诸如住宿、娱乐、饮食等多种服务（Service），具体来说，住宿是一种具体的服务（Endpoint）。就住宿而言，有普通间和总统套房，如果你的VIP等级（Role）高，你可以享受到豪华的总统套房。入住前，我们需要拿身份证开房（Credential），认证身份证不是冒牌货后（Authenticaiton），会给你一个房卡（Token），然后你拿着房卡，就可以进入房间和享受各种服务。
| User | 住宾馆的人 |
| Credentials | 身份证 |
| Authentication | （认证身份证）宾馆为了拒绝不必要的人进出宾馆，专门设置的机制，只有拥有钥匙的人才能进出 |
| Token | 房卡 |
| Tenant | 宾馆 |
| Service | 宾馆可以提供的服务类别，比如，饮食类，娱乐类 |
| Endpoint | 具体的一种服务，比如吃烧烤，打羽毛球 |
| Role | VIP 等级，VIP越高，享有越高的权限 |
2、组件
Keystone包含一个命令行接口，可以与Keystone API交互以管理keystone和相关服务。keystone - 运行keystone-admin和keystone-service
keystone-admin - 操作keystone的管理API
keystone-service - 用于验证的，面向用户的API
keystone-manage - 管理keystone的命令行接口
Keystone还包括WSGI中间件以为Nova和Swift提供验证服务。
Keystone使用一个内置的SQLite数据库 - 为验证用户，将来也可能使用一个外部LDAP服务来代替存储证书
中间件（Middleware）
Keystone中间件位于OpenStack服务前面，处理进来的请求验证。中间件的设计遵循如下的规范。
中间件的源代码位于Keystone/middleware。
中间件支持两个接口：WSGI和REST/HTTP。
REST & HTTP API
如果进来一个未经认证的调用，中间件将响应一个401 Unautorized错误。根据每HTTP的标准，它也会返回一个WWW-Authenticate包头以通知调用者支持哪个协议。对于Keystone验证，响应的语法格式如下：
WWW-Authenticate: Keystone uri="url to Keystone server"The client can then make the necessary calls to the Keystone server, obtain a token, and retry the call with the token.
令牌使用 X-Auth-Toke包头传递。
WSGI API（包头）
当成功验证后中间件经为下行的WSGI应用发送如下包头：
X-Identity-Status
提供请求是否被验证的信息。
X-Tenant
提供了租户ID（在Keystone中以URL的形式出现）。在Keysotne转为采用ID/Name模式之前，它为租户提供了对任意遗留实现的支持。
X-Tenant-Id
唯一不变的租户ID。
X-Tenant-Name
唯一但可变的租户名字。
X-User
用于登录的用户名。
X-Roles
分配给用户的角色。
3、访问流程
以创建一个虚拟机（server）为例，结合下图简述下keystone在openstack的访问流程。1）用户Alice通过自己的户名和密码向keystone申请token，keystone认证用户名和密码后，返回token1
2）Alice通过token1发送keystone查询他所拥有的租户，keystone验证token1成功后，返回Alice的所有Tenant
3) Alice选择一个租户，通过用户名和密码申请token，keystone认证用户名、密码、tenant后，返回token2。（其实1、2步仅仅是为了查询tenant，如果已经知道tenant，可以忽略1、2步）
4）Alice通过token2发送创建server的请求，keystone验证token2(包括该token是否有效，是否有权限创建虚拟机等)成功后，然后再把请求下发到nova，最终创建虚拟机
下面看一个更详细点的时序图，是一张老图，Neutron还叫Quantum：
4、进阶
待深入：[openstack][G版]keystone源码学习：/article/8460808.html
openstack policy 鉴权过程分析：http://blog.chinaunix.net/uid-20940095-id-4144300.html
参考：
OpenStack 官方文档： http://docs.openstack.org/admin-guide-cloud/content/keystone-concepts.htmlOpenStack Identity(Keystone)身份服务-体系结构与中间件： /article/3489242.html
openstack keystone整体架构与功能： /article/7847285.html
OpenStack Keystone的基本概念理解： /article/7097052.html
【OpenStack】OpenStack的G版Keystone对象模型： /article/7761097.html
[openstack][G版]keystone源码学习： /article/8460808.html
openstack policy 鉴权过程分析 ： http://blog.chinaunix.net/uid-20940095-id-4144300.html
将openstack的Token认证信息存储在memcache中： /article/4316842.html
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