项目2 OpenStack云平台配置与管理VIP

项目2OpenStack云平台配置与管理云计算平台综合运维与管理CONTENTSCONTENTS01项目陈述02必备知识03项目实施项目2OpenStack云平台配置与管理OpenStack是一个旨在为公有云及私有云的建设与管理提供软件的开源项目。OpenStack作为基础设施即服务资源的通用前端，其首要任务是简化云的部署过程并为其带来良好的可扩展性。OpenStack为私有云和公有云提供可扩展的弹性的云计算服务，项目目标是提供实施简单、丰富、标准统一、可大规模扩展的云计算管理平台。本章讲解OpenStack基础知识、OpenStack认证服务、OpenStack镜像服务、OpenStack网络服务、OpenStack计算服务以及OpenStack存储服务等相关理论知识，项目实践部分讲解OpenStack云平台安装与部署、OpenStack基本配置命令、云主机创建与管理以及云主机磁盘扩容管理等相关知识与技能。2.1项目陈述项目2OpenStack云平台配置与管理2.2.1OpenStack基础知识2.2.2OpenStack认证服务2.2.3OpenStack镜像服务2.2必备知识项目2OpenStack云平台配置与管理2.2.4OpenStack网络服务2.2.5OpenStack计算服务2.2.6OpenStack存储服务2.2必备知识项目2OpenStack云平台配置与管理OpenStack是一个开源的云计算管理平台项目，是一系列软件开源项目的组合，是美国国家航空航天局（NationalAeronauticsandSpaceAdministration，NASA）和Rackspace（美国的一家云计算厂商）在2010年7月共同发起的一个项目，旨在为公有云和私有云提供软件的开源项目，由Rackspace贡献存储源码（Swift）、NASA贡献计算源码（Nova），OpenStack是开源云计算管理平台的一面旗帜，也已经成为开源云架构的事实标准。1．OpenStack的起源2．OpenStack版本演变3．OpenStack的架构2.2.1OpenStack基础知识项目2OpenStack云平台配置与管理2.2.2OpenStack认证服务Keystone是OpenStack默认使用的身份认证管理系统，也是OpenStack中唯一可以提供身份认证的组件。在安装OpenStack身份服务之后，其他OpenStack服务必须在其中注册才能使用，Keystone可以跟踪每一个OpenStack服务的安装，并在系统网络中定位该服务的位置，身份服务主要用于认证，因此它又称为认证服务。1．Keystone的基本概念2．Keystone的主要功能3．Keystone的管理层次结构2.Keystone的认证服务流程项目2OpenStack云平台配置与管理基于OpenStack构建基本的IaaS平台，其主要目的就是对外提供虚拟机服务。Glance是OpenStack的镜像服务，它提供虚拟镜像的查询、注册和传输等服务。值得注意的是，Glance本身并不实现对镜像的存储功能。Glance只是一个代理，它充当镜像存储服务与OpenStack的其他组件（特别是Nova）之间的纽带。在早期的OpenStack版本中，Glance只有管理镜像的功能，并不具备镜像存储功能，现在Glance已经发展成为具有镜像上传、检索、管理和存储等多种功能的OpenStack核心服务。Glance共支持两种镜像存储机制：简单文件系统机制和Swift服务存储镜像机制。简单文件系统机制，是指将镜像保存在Glance节点的文件系统中，这种机制相对比较简单，但是存在明显的不足。例如，由于没有备份机制，当文件系统损坏时，所有的镜像都会不可用。2.2.3OpenStack镜像服务项目2OpenStack云平台配置与管理Swift服务存储镜像机制，是指将镜像以对象的形式保存在Swift对象存储服务器中，它是OpenStack中用于管理对象存储的组件。Swift具有非常可靠的备份还原机制，因此可以降低因文件系统损坏而造成的镜像不可用的风险。1．镜像与镜像服务2．Glance服务架构3．Glance工作流程2.镜像与实例的关系5．镜像元数据2.2.3OpenStack镜像服务项目2OpenStack云平台配置与管理Neutron是OpenStack最重要的网络服务资源之一，它为OpenStack管理所有的网络方面的虚拟网络基础架构和访问层面的物理网络基础架构。没有网络，OpenStack将无法正常工作。在OpenStack中，网络、计算和存储是其核心内容，也是核心组件，可通过具体的功能实现和服务访问，提供云计算环境的虚拟网络功能。OpenStack的网络服务最主要的功能就是为虚拟机实例提供网络连接，最初由Nova的一个单独模块nova-network实现。这种网络服务与计算服务的耦合方案并不符合OpenStack的特性，而且支持的网络服务有限，无法适应大规模、高密度和多项目的云计算，现在已经被专门的网络服务Neutron所取代。Neutron为整个OpenStack环境提供软件定义网络（SoftwareDefinedNetwork，SDN）支持，主要功能包括二层交换、三层路由、防火墙及负载均衡等。在OpenStack中，网络功能是最复杂的功能，很多计算和存储方面的问题都是和网络紧密相关的。1．Neutron网络结构2．Neutron管理的网络资源3．Neutron网络拓扑类型4．Neutron基本架构5．Neutron的物理部署2.2.4OpenStack网络服务项目2OpenStack云平台配置与管理计算服务是OpenStack最核心的服务之一，负责维护和管理云环境的计算资源。计算服务是云计算的结构控制器，它是IaaS系统的主要部分，其主要模块由Python实现。计算服务在OpenStack中的项目代号为Nova。Nova可以说是OpenStack中最核心的组件，而OpenStack的其他组件，归根结底都是为Nova组件服务的。Nova组件如此重要，注定它是OpenStack中最为复杂的组件。Nova服务由多个子服务构成，这些子服务通过远程过程调用（RemoteProcedureCall，RPC）实现通信。OpenStack作为IaaS的云操作系统，通过Nova实现虚拟机生命周期管理。OpenStack计算服务需要与其他服务进行交互，如身份服务用于认证、镜像服务提供磁盘和服务器镜像、Dashboard提供用户与管理员接口。使用OpenStack管理虚拟机的方法已经非常成熟，通过Nova可以快速自动化地创建虚拟机。1．什么是Nova2．Nova的系统架构

3．API组件4．Conductor组件5．Scheduler组件6．Compute组件7．虚拟机实例化流程8．Nova物理部署9．Nova的Cell架构2.2.5OpenStack计算服务项目2OpenStack云平台配置与管理Cinder是块存储，可以把Cinder当作优秀管理程序来理解。Cinder块存储具有安全可靠、高并发、大吞吐量、低时延、规格丰富、简单易用的特点，适用于文件系统、数据库或者其他需要原始块设备的系统软件或应用。可以用Cinder创建卷，并将它连接到虚拟机上，这个卷就像虚拟机的一个存储分区一样工作。如果结束虚拟机的运行，则卷和其中的数据依然存在，可以把它连接到其他虚拟机上继续使用其中的数据。Cinder创建的卷必须被连接到虚拟机上才能工作，可以把Cinder理解成一块可移动硬盘。1．Cinder的主要功能2．Cinder的系统架构3．Cinder块存储服务与Nova计算服务之间的交互2.2.6OpenStack存储服务项目2OpenStack云平台配置与管理Swift对象存储是一个系统，可以上传和下载，一般存储的是不经常修改的内容，例如，存储虚拟机镜像、备份和归档，以及其他文件（如照片和电子邮件消息），它更倾向于系统的管理。Swift可以将对象（可以理解为文件）存储到命名空间Bucket（可以理解为文件夹）中，用Swift创建容器Container，然后上传文件，如视频、照片等，这些文件会被复制到不同的服务器中，以保证其可靠性，Swift可以不依靠虚拟机工作。所谓云存储，在OpenStack中就是通过Swift来实现的，可以把它理解成一个文件系统。Swift作为一个文件系统，意味着可以为Glance提供存储服务，同时可以为个人的网盘应用提供存储支持，这个优势是Cinder和Glance无法实现的。4．Swift对象存储5．Swift的系统架构

6．Swift的应用7．Swift的层次数据模型8．Swift的组件9．对象存储集群的层次架构10．Swift服务的优势2.2.6OpenStack存储服务项目2OpenStack云平台配置与管理2.3项目实施2.3.1OpenStack云平台安装与部署2.3.2OpenStack基本配置命令2.3.3云主机创建与管理2.3.4云主机磁盘扩容管理2.3.5云存储服务管理项目2OpenStack云平台配置与管理2.3.1OpenStack云平台安装与部署本案例采用在VMwareWorkstation软件中安装OpenStack云平台，本次部署采用双节点安装，即controllernode控制节点和computenode计算节点，使用chinaskills_cloud_iaas.iso镜像。chinaskills_cloud_iaas.iso镜像包含OpenStackQ版本私有云平台搭建的各项软件包、依赖包、安装脚本等，同时还提供了CentOS7.2、CentOS7.5等云主机qcow2镜像，可满足私有云平台的搭建、云平台的使用、各组件的运维操作等，其安装操作过程详见教材。项目2OpenStack云平台配置与管理2.3.2OpenStack基本配置命令通常可使用命令行来管理OpenStack云计算管理平台。由于命令比较多，管理员可以使用--help命令来辅助，也可以使用管道查询命令|grep来显示相关查询命令的使用方法。1．项目管理配置2．镜像管理配置项目2OpenStack云平台配置与管理2.3.3云主机创建与管理基于OpenStack部署IaaS平台管理，可以验证和操作计算服务。用户以云管理员身份登录Dashboard界面，可以执行计算服务管理操作。1．创建网络2．添加路由3．创建云主机类型4．创建云主机5．云主机管理项目2OpenStack云平台配置与管理2.3.4云主机磁盘扩容管理当云主机磁盘空间不足时，需要对云主机磁盘进行扩容，查看当前云主机磁盘使用情况，在Dashboard界面中，选择“管理员”→“虚拟机管理器”节点，选择“虚拟机管理器”选项卡，可以查看虚拟机资源相关