OpenStack云计算平台搭建与管理（openEuler）（微课版） 教案 第2讲 一个优的IaaS云平台-OpenStack

PAGE76云计算基础平台搭建与应用课程教案授课题目：一个优秀的IaaS云平台——OpenStack教学时数：1授课类型：☑理论课□实践课教学目的、要求：了解OpenStack的起源了解OpenStack的功能了解OpenStack的组件教学重点：OpenStack的组件及组件功能教学方法和手段：通过微课讲解教学条件：网课参考资料：

云计算基础平台搭建与应用课程教案教学内容及过程旁批课前准备：通过上一个任务对云计算的了解，小王对云计算的功能、特点与分类有了一定的了解，也产生了浓厚的兴趣。这一次，他想自己尝试做一个能提供IaaS服务的云平台，将一台高性能主机变成几台云主机提供给云计算协会的同学使用。要想实现这个目标，本任务中他要进行调研决定选用什么软件来搭建云计算平台。要求学生去调研市场上主流云平台。教学引入：市面上能提供IaaS平台服务的软件有很多款，每一款都有自己的特色。其中目前全世界市场占有率最大的是VMware公司的产品，它是一款闭源产品，性能可靠。但是它高昂的价格对于小王这样的学生来说是无法承受的。OpenStack是一款免费的开源应用，同时也具有很大的市场影响力，许多公司的云计算产品均是在此基础上二次开发而来。小王决定先对OpenStack进行了解。教学内容与教学设计：2.1OpenStack的起源与应用OpenStack是一个针对IaaS云平台的开源云计算管理平台项目，由NASA（美国国家航空航天局）和美国Rackspace公司在2010年合作研发，是当今最具影响力的云计算管理工具。它可以通过命令或者基于Web的可视化控制面板来管理云端的资源池（服务器、存储和网络等）。通过它可以很轻松的构建和管理一个IaaS云平台，该云平台既可以用于私有云也可以用于公有云。图2.1OpenStack的商标目前OpenStack系统或其演变版本正被广泛应用在各行各业，用户包括思科、华为、英特尔、IBM、99Cloud、希捷等。OpenStack采用Python语言开发，支持KVM、Xen、Lvc、Docker等虚拟化软件，通过调用这些虚拟化软件来构建虚拟机（也称为云主机）为用户服务。图2.2OpenStack提供的IaaS服务如图2.2所示，OpenStack是一种云操作系统，它可以在标准硬件的基础上创建和管理多个云主机。云主机和一般电脑一样，可以在上面安装操作系统和用户应用。它拥有三个主要部分：计算部分负责创建和管理云主机；存储部分为云主机提供存储空间；网络部分将云主机及外部网络连接起来形成网络。2.2OpenStack的组件构成OpenStack结构如图2.3所示，主要包括Keystone、Glance、Nova、Neutron四个核心项目及几十个正式项目和大量孵化项目。由于构建一个IaaS基础云计算平台只要四个核心项目，因此本书重点讲解四个核心项目的构建和运维技术，并采用Horizon项目提供的WEB服务（Dashboard）来进行对云平台的可视化管理。图2.3OpenStack组件结构图认证组件“Identity”项目名：Keystone，为其他OpenStack组件如Glance、Nova等提供认证和授权服务。由于整个OpenStack是由众多组件组成的一个系统，这些独立的组件是否允许接入系统或者允许使用其他组件的服务，需要一个统一进行权限认证的组件，Keystone就是这个“认证机构”。镜像管理组件“Image”项目名：Glance，用来管理云主机的磁盘镜像和快照的组件，可以进行创建或删除镜像、创建或删除快照等操作。我们可以把镜像看成是云主机上一个已经安装好操作系统和应用软件的磁盘。镜像可以秒克隆出多个相同内容的镜像，为不同的云主机服务。云主机管理组件“Compute”项目名：Nova，在OpenStack云操作系统中对云主机（也称实例）进行管理的组件，可以进行如云主机生成、调度、回收等操作。网络服务组件“Network”项目名：Neutron，曾用名为Quantum。Neutron是OpenStack中提供网络服务的核心组件，由它来管理云主机之间的网络。管理组件“Dashboard”项目名：Horizon，主要提供了一个名为Dashboard的Web服务，实现对云平台的可视化管理。如图2.4所示为Dashboard的管理界面。图2.4Dashboard可视化管理组件2.3OpenStack的版本发展OpenStack版本更新非常快，几乎每半年就发行一个新版本。本书采用OpenStack的第二十版本“Train”。不同版本间在安装和运维上存在着一些细微的区别，请读者选用时注意。不同于其他软件的版本号采用数字编码，OpenStack采用一个单词来描述不同的版本，其中单词首字母指明版本的新旧。比如版本“Train”就比之前的“Stein”版本要新。发行时间表可以参考官方网站“/”。图2.5OpenStack各个版本发布时间从图2.5我们可以看到Train版在2019