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通過demo學習OpenStack開發所需的基礎知識 -- API服務(1)

Jason_Geng / 3172人閱讀

摘要：通過，也就是通過各個項目提供的來使用各個服務的功能。通過使用的方式是由各個服務自己實現的，比如負責計算的項目實現了計算相關的，負責認證的項目實現了認證和授權相關的。的服務都是使用的方式來部署的。

使用OpenStack服務的方式

OpenStack項目作為一個IaaS平臺，提供了三種使用方式：

通過Web界面，也就是通過Dashboard（面板）來使用平臺上的功能。

通過命令行，也就是通過keystone, nova, neutron等命令，或者通過最新的openstack命令來使用各個服務的功能（社區目前的發展目標是使用一個單一的openstack命令替代過去的每個項目一個命令的方式，以后會只存在一個openstack命令）。

通過API，也就是通過各個OpenStack項目提供的API來使用各個服務的功能。

上面提到的三種方式中，通過API這種方式是基礎，是其他兩種方式可行的基礎。

通過Web界面使用OpenStack服務這種方式是通過OpenStack的Horizon項目提供的。Horizon項目是一個Django應用，實現了一個面板功能，包含了前后端的代碼（除了Python，還包括了CSS和JS）。Horizon項目主要是提供一種交互界面，它會通過API來和各個OpenStack服務進行交互，然后在Web界面上展示各個服務的狀態；它也會接收用戶的操作，然后調用各個服務的API來完成用戶對各個服務的使用。

通過命令行是用OpenStack服務的方式是由一系列項目來提供的，這些項目一般都命名為python-projectclient，比如python-keystoneclient，python-novaclietn等。這些命令行項目分別對應到各個主要的服務，為用戶提供命令行操作界面和Python的SDK。比如python-keystoneclient對應到keystone，為用戶提供了keystone這個命令，同時也提供了keyston項目的SDK（其實是在SDK的基礎上實現了命令行）。這些client項目提供的SDK其實也是封裝了對各自服務的API的調用。由于每個主要項目都有一個自己的命令行工具，社區覺得不好，于是又有了一個新的項目python-openstackclient，用來提供一個統一的命令行工具openstack（命令的名字就叫做openstack），這個工具實現了命令行，然后使用各個服務的client項目提供的SDK來完成對應的操作。

通過API使用OpenStack的方式是由各個服務自己實現的，比如負責計算的nova項目實現了計算相關的API，負責認證的keystone項目實現了認證和授權相關的API。這些API都是有統一的形式的，都是采用了HTTP協議實現的符合REST規范的API。OpenStack中如何實現這些API就是本文重點要將的內容。

基于HTTP協議的RESTful API

REST的全稱是Representational State Transfer，中文翻譯過來是表征狀態轉移，是Roy Fielding在他的博士論文**Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures**提出的一種軟件架構風格?？梢韵鹊絯ikipedia頁面了解一下這個風格的特點。一般會把滿足這種設計風格的API成為RESTful API。由于這種軟件設計風格非常適合采用HTTP協議來實現，因此HTTP協議是目前實現RESTful API的主要方案。

OpenStack就是基于HTTP協議和JSON來實現自己的RESTful API（之前OpenStack還有采用XML來表示數據的，現在都已經轉到JSON了）。當一個服務要提供API時，它就會啟動一個HTTP服務端，用來對外提供RESTful API。

OpenStack的API都是有詳細的文檔記錄的，可以在http://docs.openstack.org/看到所有的API的文檔。每個API的文檔形式如下：

當然，你可以點開detail看到詳細的說明。從上面這個API的文檔來看，你會覺得這個和開發網站時使用的GET方法和POST方法差不多，實際上也是差不多的，只不過對HTTP協議的使用方法做了滿足REST風格的規定而已。

Python如何實現RESTful API

因為Python能夠進行Web開發，所以用來開發RESTful API也就不成問題，這兩者的技術基礎是一樣。在Python下開發RESTful API應用，無非是解決兩個問題：

服務如何部署？

用什么框架開發？

服務如何部署？

說到Python的Web服務部署這個問題，就不得不提到WSGI。目前Python有兩種方式來開發和部署一個Web應用：用WSGI和不用WSGI。如果你不了解WSGI，那么你需要先看下另外這篇關于WSGI的文章：WSGI簡介。

OpenStack的API服務都是使用WSGI的方式來部署的。在生產環境中部署WSGI，一般會考慮使用Web服務器 + 應用服務器 + 應用(框架)的方案。OpenStack官方推薦的是使用Apache + mod_wsgi的方案，不過這個要換成其他方案也很容易，你也可以選nginx + uWSGI。對于開發調試的目的，有些項目也會提供使用eventlet的單進程部署方案，比如Keystone項目的keystone-all命令。采用eventlet這種異步架構來進行應用開發也是一個比較大的話題，本文不覆蓋這方面的內容。

當然，也可以不用WSGI。在Python中，如果不使用WSGI的化，一般開發者會選擇一些專門的服務器和框架，比如Tornado，或者最新最潮的aiohttp。不過在OpenStack的項目中我還沒見過不使用WSGI的。

用什么框架開發

Python的Web開發框架很多，最出名自然是Django了。基本上，還活躍的框架都支持RESTful API的開發，有些框架還專門為RESTful API的開發提供了便利的功能（比如Pecan），有些框架則通過第三方模塊來提供這種便利，比如Django和Flask都有不少和REST相關的第三方庫。

對于框架選擇，也沒有什么特別好的標準，一般都是比較性能、文檔、社區是否活躍等。在我看來，選擇流行的一般就不會錯。

OpenStack中的RESTful API開發

上面已經談到了OpenStack都是使用WSGI，也提到了部署方式。這一章來說一下OpenStack中使用的框架。

OpenStack項目傾向于不重新發明輪子，一般都會選擇現有的庫和框架來使用，除非現有的框架不滿足需求。因為Web框架的選擇很多，而且都滿足需求，所以OpenStack項目到目前為止都是使用現成的Web框架。

OpenStack早期的項目并沒有使用一個框架，而是使用了幾個不同的模塊來組合出一個框架：Paste + PasteDeploy + Routes + WebOb，這幾個不同的模塊分別負責應用的WSGI化、URL路由和請求處理等功能。Nova, Glance, Neutron, Keystone等早期的項目都是使用這樣的架構來實現RESTful API的。

早期的這種技術選型帶來的好處是"框架"具備足夠的靈活性，缺點則是要把這幾個模塊組合起來實現一個REST服務，需要寫很多代碼，連WSGI的入口函數都要自己實現（比如Keystone項目的keystone/common/wsgi.py文件中的class Application）。因為靈活性的好處不是很明顯，而代碼量大的壞處很明顯，比如上面那個class Application需要在每個項目中復制一遍，所以社區的新項目就開始使用新的Web框架Pecan。

Pecan是一個基于對象路由的框架，即靈活又簡單。Pecan主要實現了URL路由功能，支持RESTful API。Pecan沒有實現模板、session管理和ORM等功能，但是這些功能可以通過其他的模塊來實現。對于OpenStack來說，Pecan是一個很好的選擇，因為OpenStack項目中統一使用sqlalchemy來實現ORM，API的實現也不需要模板功能，安全控制則基于Keystone體系。使用Pecan來開發REST服務，代碼量很少，代碼結構也清晰。Ceilometer項目就是使用了Pecan。

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