OpenStack部署實踐

目　錄
第1章　OpenStack基本操作系統(tǒng)環(huán)境的PXE自動部署　1
1．1　PXE、kickstart與preseed簡介　2
1．1．1　PXE簡介　2
1．1．2　kickstart與preseed簡介　2
1．2　PXE服務(wù)器的準(zhǔn)備　3
1．2．1　選擇Ubuntu操作系統(tǒng)　3
1．2．2　Ubuntu操作系統(tǒng)的基本安裝與更新　3
1．3　復(fù)制Ubuntu和CentOS操作系統(tǒng)文件　6
1．3．1　復(fù)制Ubuntu操作系統(tǒng)全目錄、內(nèi)核與啟動鏡像文件　6
1．3．2　復(fù)制CentOS操作系統(tǒng)全目錄、內(nèi)核與啟動鏡像文件　7
1．4　PXE客戶端操作系統(tǒng)的選擇與引導(dǎo)過程　7
1．4．1　創(chuàng)建PXE客戶端導(dǎo)示文件　7
1．4．2　選擇安裝配置文件　8
1．5　CentOS宿主機的kickstart配置文件　9
1．6　OpenStack計算節(jié)點的主機preseed配置文件　13
1．7　常見問題與處理　25
1．8　小結(jié)　26
1．9　參考資源　26
第2章　OpenStack與網(wǎng)絡(luò)　27
2．1　網(wǎng)卡管理工具ethtool　27
2．1．1　安裝與使用ethtool　28
2．1．2　網(wǎng)卡子接口　29
2．1．3　網(wǎng)卡信息文件　30
2．1．4　OpenStack：運用網(wǎng)卡子接口模擬多網(wǎng)卡　31
2．2　網(wǎng)橋及網(wǎng)橋管理工具bridge-utils　31
2．2．1　安裝與使用bridge-utils　32
2．2．2　理解網(wǎng)橋的IP地址與虛擬機的IP地址　33
2．2．3　Ubuntu系統(tǒng)下網(wǎng)橋的配置文件　34
2．2．4　CentOS系統(tǒng)下網(wǎng)橋的配置文件　34
2．2．5　將虛擬機與某個網(wǎng)橋連接　34
2．3　虛擬局域網(wǎng)VLAN　35
2．3．1　VLAN協(xié)議802．1Q　35
2．3．2　接入端口與中繼端口　36
2．3．3　VLAN管理工具vconfig　36
2．4　主機多網(wǎng)卡靜態(tài)路由配置　38
2．5　Open vSwitch簡介與實驗　39
2．5．1　Open vSwitch簡介　39
2．5．2　安裝Open vSwitch　39
2．5．3　使用ovs-vsctl管理OVS　42
2．5．4　OVS的數(shù)據(jù)庫配置與網(wǎng)絡(luò)配置文件的關(guān)系　44
2．5．5　VLAN的設(shè)置及VLAN接口IP地址　45
2．5．6　OVS支持OpenFlow的SDN模式　45
2．6　構(gòu)建OpenStack云中的網(wǎng)絡(luò)GRE　46
2．6．1　VLAN的局限　46
2．6．2　GRE隧道在OpenStack中應(yīng)用的不足　47
2．6．3　VXLAN的優(yōu)勢　47
2．6．4　Open vSwitch對VXLAN的不足　47
2．7　Linux內(nèi)核的VXLAN功能實驗記錄　48
2．7．1　實驗環(huán)境及目標(biāo)　48
2．7．2　配置與測試VXLAN　49
2．7．3　測試與結(jié)果　51
2．8　Linux內(nèi)核VXLAN與Open vSwitch的結(jié)合　51
2．9　小結(jié)　52
2．10　參考資源　52
第3章　OpenStack nova-network多主機部署　53
3．1　nova-network多點多主機部署簡介　53
3．1．1　基礎(chǔ)環(huán)境準(zhǔn)備　54
3．1．2　多點多主機nova-network安裝環(huán)境　55
3．1．3　控制節(jié)點主機A的準(zhǔn)備工作　56
3．2　OpenStack控制服務(wù)組件安裝與配置　58
3．2．1　OpenStack控制服務(wù)組件簡介　58
3．2．2　MySQL服務(wù)器安裝與配置　59
3．2．3　RabbitMQ服務(wù)器安裝與配置　60
3．2．4　Keystone服務(wù)器安裝與配置　61
3．2．5　Glance服務(wù)器安裝與配置　70
3．2．6　Nova API節(jié)點安裝與配置　74
3．2．7　Horizon服務(wù)器安裝與配置　78
3．3　元數(shù)據(jù)及dnsmasq服務(wù)　80
3．3．1　元數(shù)據(jù)服務(wù)與代理　80
3．3．2　nova-network與dnsmasq　82
3．4　OpenStack計算節(jié)點安裝與配置　83
3．4．1　網(wǎng)絡(luò)及時間服務(wù)配置　83
3．4．2　配置G版的下載源　84
3．4．3　安裝軟件包　84
3．4．4　配置文件及啟動服務(wù)　84
3．4．5　驗證服務(wù)　86
3．5　創(chuàng)建與管理虛擬機　87
3．5．1　查看云系統(tǒng)的各服務(wù)狀態(tài)　87
3．5．2　為系統(tǒng)租戶創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)　87
3．5．3　查看鏡像　88
3．5．4　查看flavor　88
3．5．5　創(chuàng)建管理秘鑰　89
3．5．6　創(chuàng)建安全組及防火墻規(guī)則　89
3．5．7　創(chuàng)建虛擬機　90
3．6　常見問題與處理　91
3．7　小結(jié)　95
第4章　OpenStack中小企業(yè)應(yīng)用部署　96
4．1　中小企業(yè)與OpenStack　96
4．2　適于中小企業(yè)的nova-network FlatDHCP模式　97
4．3　OpenStack公共云架構(gòu)IP地址分配及流量模式　98
4．4　OpenStack企業(yè)內(nèi)部應(yīng)用的調(diào)整要求　98
4．4．1　nova-network的IP地址管理及流量模式　99
4．4．2　nova-network的IP地址管理及流量模式的調(diào)整　101
4．4．3　中小企業(yè)多點多主機nova-network部署　101
4．5　企業(yè)內(nèi)多網(wǎng)段與虛擬機多網(wǎng)卡　102
4．6　常見問題與處理　104
4．7　小結(jié)　104
第5章　OpenStack Quantum VLAN部署模式　105
5．1　OpenStack控制服務(wù)虛擬機服務(wù)器的安裝與配置　105
5．2　Quantum VLAN部署模式　107
5．3　Quantum服務(wù)與各代理間的協(xié)作關(guān)系　108
5．4　Quantum服務(wù)器的安裝與配置　109
5．4．1　網(wǎng)絡(luò)配置　109
5．4．2　軟件包安裝　110
5．4．3　生成Quantum數(shù)據(jù)庫及Keystone服務(wù)及端點　110
5．4．4　配置文件　111
5．4．5　驗證安裝　112
5．5　網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的安裝與配置　112
5．5．1　基礎(chǔ)操作系統(tǒng)準(zhǔn)備工作　112
5．5．2　軟件包安裝及配置　114
5．5．3　Open vSwitch虛擬交換機的安裝與配置　114
5．5．4　Quantum代理的安裝與配置　116
5．5．5　驗證安裝　119
5．6　計算節(jié)點的安裝與配置　119
5．6．1　基礎(chǔ)操作系統(tǒng)準(zhǔn)備　119
5．6．2　KVM軟件包安裝與配置　121
5．6．3　Open vSwitch軟件包安裝與配置　121
5．6．4　Quantum代理的安裝與配置　122
5．6．5　nova-compute-kvm的安裝與配置　123
5．7　Quantum VLAN網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建與使用　125
5．7．1　在Quantum下創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)　125
5．7．2　創(chuàng)建外部網(wǎng)絡(luò)　125
5．7．3　通過命令行創(chuàng)建指定VLAN號碼的租戶網(wǎng)絡(luò)　126
5．7．4　通過Horizon創(chuàng)建自動分配VLAN號碼的租戶網(wǎng)絡(luò)　126
5．7．5　通過命令行創(chuàng)建租戶路由器　128
5．7．6　通過Horizon配置租戶路由器　129
5．7．7　查看網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)、路由器　130
5．8　小結(jié)　131
第6章　滿足中型企業(yè)的OpenStack部署模式　132
6．1　多主機nova-network VLAN部署模式簡介　132
6．2　多主機nova-network VLAN模式安裝與配置　133
6．2．1　計算節(jié)點的VLAN組件安裝　133
6．2．2　nova．conf的配置調(diào)整　134
6．2．3　網(wǎng)絡(luò)交換機的調(diào)整　134
6．2．4　VLAN模式下的實踐操作　134
6．3　多主機nova-network VLAN模式在企業(yè)應(yīng)用中的不足　138
6．4　多主機nova-network VLAN企業(yè)應(yīng)用模式建議　140
6．5　Quantum VLAN 標(biāo)準(zhǔn)部署模式　141
6．6　Quantum VLAN標(biāo)準(zhǔn)部署模式在企業(yè)應(yīng)用的不足　142
6．7　Quantum VLAN中型企業(yè)應(yīng)用模式建議　143
6．8　Quantum VLAN企業(yè)應(yīng)用模式相關(guān)配置調(diào)整　144
6．8．1　Quantum 服務(wù)器的配置文件調(diào)整　144
6．8．2　網(wǎng)絡(luò)節(jié)點相關(guān)配置文件調(diào)整　144
6．8．3　計算節(jié)點VLAN模式相關(guān)配置調(diào)整　147
6．8．4　Quantum VLAN企業(yè)應(yīng)用模式下的實踐操作　148
6．9　小結(jié)　150
第7章　大型企業(yè)的OpenStack GRE部署模式　151
7．1　多命名空間技術(shù)與大型企業(yè)組織架構(gòu)　151
7．2　OpenStack-Quantum GRE部署模式　153
7．3　Quantum GRE模式安裝及配置　154
7．3．1　Quantum 服務(wù)器相關(guān)配置與調(diào)整　154
7．3．2　網(wǎng)絡(luò)節(jié)點相關(guān)配置與服務(wù)調(diào)整　155
7．3．3　計算節(jié)點GRE模式相關(guān)配置與服務(wù)調(diào)整　160
7．4　實踐操作　162
7．4．1　創(chuàng)建各租戶共用的公共外部網(wǎng)絡(luò)　162
7．4．2　為某個租戶創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)與路由器　163
7．4．3　為租戶增加第二個內(nèi)部IP網(wǎng)段　166
7．4．4　為虛擬機分配一個公網(wǎng)IP地址　169
7．4．5　查看租戶的網(wǎng)絡(luò)命名空間信息　169
7．4．6　多租戶IP地址重疊　170
7．5　大型企業(yè)應(yīng)用OpenStack GRE模式面臨的問題　171
7．6　大型企業(yè)應(yīng)用OpenStack GRE模式應(yīng)用建議　171
7．6．1　集中式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)部署結(jié)構(gòu)　171
7．6．2　分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)部署結(jié)構(gòu)　172
7．7　小結(jié)　173
第8章　OpenStack卷服務(wù)——Cinder　174
8．1　Cinder的安裝與配置　174
8．1．1　在Keystone中增加Cinder用戶、服務(wù)及端點　174
8．1．2　創(chuàng)建Cinder數(shù)據(jù)庫　176
8．1．3　配置Cinder安裝源并更新系統(tǒng)　176
8．1．4　安裝Cinder軟件包　176
8．1．5　創(chuàng)建Cinder數(shù)據(jù)庫表　176
8．1．6　配置/etc/cinder/api-paste．ini文件　177
8．1．7　啟動Cinder服務(wù)　178
8．1．8　驗證服務(wù)安裝　178
8．1．9　編輯相應(yīng)的Cinder配置文件，使用Nexenta　179
8．1．10　nova．conf中Cinder相關(guān)的配置　180
8．2　NexentaStor簡介及安裝　180
8．2．1　Nexenta的硬件準(zhǔn)備　180
8．2．2　Nexenta的安裝　180
8．3　Cinder操作　181
8．3．1　創(chuàng)建卷　181
8．3．2　創(chuàng)建從卷啟動的虛擬機　182
8．3．3　問題與處理　183
8．4　Cinder使用NFS后臺存儲提供卷服務(wù)　183
8．4．1　Nexenta NFS服務(wù)端設(shè)定　183
8．4．2　通過Cinder服務(wù)創(chuàng)建NFS服務(wù)器掛接點　184
8．4．3　配置Cinder用戶使其具備執(zhí)行mount命令的權(quán)限　184
8．4．4　配置cinder．conf使用NFS驅(qū)動　185
8．5　Ceph與Cinder的集成　186
8．5．1　Ceph簡介　186
8．5．2　Ceph與Cinder集成的實驗環(huán)境　188
8．5．3　Ceph基本安裝　188
8．5．4　Ceph MON和MDS服務(wù)配置　191
8．5．5　Ceph osd00、osd01安裝及配置　191
8．5．6　客戶端掛載Ceph文件系統(tǒng)　194
8．5．7　使用RBD工具創(chuàng)建卷　194
8．6　Cinder配置后臺Ceph提供卷服務(wù)　195
8．6．1　安裝Ceph RADOS軟件　195
8．6．2　配置cinder．conf　195
8．6．3　創(chuàng)建與查看卷　196
8．7　掛接多個后端卷存儲　196
8．8　小結(jié)　200
8．9　參考資源　200
第9章　OpenStack中央存儲及虛擬機動態(tài)遷移　201
9．1　虛擬機NFS中央存儲模式　202
9．1．1　Nexenta的NFS服務(wù)準(zhǔn)備　202
9．1．2　計算節(jié)點NFS客戶端的安裝與配置　203
9．2　虛擬機動態(tài)遷移　204
9．2．1　準(zhǔn)備要求　204
9．2．2　調(diào)整libvirt服務(wù)及nova．conf的配置　205
9．2．3　動態(tài)遷移實驗　206
9．3　NFS系統(tǒng)的不足及pNFS的發(fā)展　207
9．3．1　NFS的不足　207
9．3．2　pNFS的發(fā)展　208
9．4　分布式文件系統(tǒng)MFS　208
9．4．1　MFS的架構(gòu)簡介　209
9．4．2　MFS的安裝與配置　210
9．4．3　實驗環(huán)境　210
9．4．4　MFS主服務(wù)器的安裝　210
9．4．5　MFS元數(shù)據(jù)日志服務(wù)器的安裝　213
9．4．6　MFS存儲服務(wù)器的安裝　215
9．4．7　MFS客戶端的安裝　219
9．4．8　MFS功能測試　221
9．4．9　OpenStack計算節(jié)點集成MFS中央存儲　224
9．5　小結(jié)　225
9．6　參考資源　225
第10章　OpenStack EC2接口與Quota分配　226
10．1　EC2與Euca2ools　226
10．2　EC2服務(wù)器的安裝與配置　227
10．2．1　在Keystone中創(chuàng)建EC2用戶名與服務(wù)端點　227
10．2．2　安裝nova-cert軟件包并啟動服務(wù)　228
10．2．3　驗證安裝　228
10．3　安裝Euca2ools客戶端軟件　228
10．3．1　軟件安裝　229
10．3．2　獲得用戶的Euca2ools相關(guān)密鑰　229
10．3．3　融合EC2與Nova的環(huán)境變量　230
10．3．4　Euca2ools的操作　230
10．4　OpenStack的資源配額　231
10．5　小結(jié)　233
第11章　OpenStack Web管理界面與云虛擬桌面　234
11．1　OpenStack Web管理界面VNC架構(gòu)　234
11．2　VNC Web管理界面的建立過程　235
11．3　nova-novncproxy的安裝與配置　236
11．3．1　nova-novncproxy的安裝　236
11．3．2　Nova API節(jié)點的nova．conf配置　236
11．3．3　計算節(jié)點的nova．conf配置　236
11．4　重負(fù)載下VNC的處理架構(gòu)調(diào)整實驗　236
11．5　企業(yè)內(nèi)部云的虛擬桌面　237
11．5．1　VNC客戶端直接連接計算節(jié)點的虛擬機　238
11．5．2　了解計算節(jié)點上運行的虛擬機及端口號　239
11．5．3　VNC的不足　240
11．5．4　開源、開放的虛擬桌面協(xié)議Spice　240
11．6　小結(jié)　242
第12章　OpenStack RabbitMQ冗余處理　243
12．1　關(guān)于RabbitMQ　243
12．2　關(guān)于Erlang　244
12．3　RabbitMQ集群特點　244
12．4　RabbitMQ磁盤節(jié)點與內(nèi)存節(jié)點　245
12．5　RabbitMQ消息隊列鏡像　245
12．6　RabbitMQ集群隊列鏡像冗余模式　246
12．7　RabbitMQ集群鏡像隊列模式配置　247
12．7．1　基本環(huán)境　247
12．7．2　修改兩臺機器的/etc/hosts主機名文件　248
12．7．3　更新RabbitMQ源　248
12．7．4　安裝rabbitmq-server　248
12．7．5　激活RabbitMQ Web管理　248
12．7．6　創(chuàng)建集群　250
12．7．7　增加規(guī)則創(chuàng)建鏡像隊列　252
12．8　RabbitMQ與OpenStack系統(tǒng)聯(lián)合測試　253
12．8．1　關(guān)閉CCrabbitmqC后計算節(jié)點的log表現(xiàn)　254
12．8．2　關(guān)閉CCrabbitmqC后CCrabbitmqD上的隊列表現(xiàn)　256
12．8．3　重新啟動CCrabbitmqC后CCrabbitmqD上的隊列表現(xiàn)　257
12．8．4　測試結(jié)果　258
12．9　小結(jié)　258
12．10　參考資源　258
第13章　OpenStack的新組件　259
13．1　OpenStack監(jiān)控組件Ceilometer　259
13．2　OpenStack虛擬機定制化Heat　261
13．3　OpenStack數(shù)據(jù)庫組件Trove　262
13．4　從存儲的角度看OpenStack H版的特點　262
13．4．1　Cinder卷存儲功能強化，且支持更多商業(yè)存儲　263
13．4．2　強化了對Ceph作為統(tǒng)一的后端存儲的支持　263
13．4．3　增加了對GlusterFS、Sheepdog的支持　263
13．4．4　更好地支持多OpenStack云中心架構(gòu)　264