OpenStack部署實踐（第2版）

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服務器的準備　　2
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　復制Ubuntu和CentOS操作系統(tǒng)文件　　5
1.3.1　復制Ubuntu操作系統(tǒng)全目錄、內(nèi)核與啟動鏡像文件　　5
1.3.2　復制CentOS操作系統(tǒng)全目錄、內(nèi)核與啟動鏡像文件　　6
1.4　PXE客戶端操作系統(tǒng)的選擇與引導過程　　6
1.4.1　創(chuàng)建PXE 客戶端導示文件　　7
1.4.2　選擇安裝配置文件　　7
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　　12
1.7　使用PXE 安裝CentOS 7的腳本　　15
1.8　常見問題與處理　　17
1.9　小結(jié)　　17
1.10　參考資源　　17
第2章　OpenStack與網(wǎng)絡　　18
2.1　網(wǎng)卡管理工具ethtool　　18
2.1.1　安裝與使用ethtool　　18
2.1.2　網(wǎng)卡子接口　　20
2.1.3　網(wǎng)卡信息文件　　21
2.1.4　OpenStack：運用網(wǎng)卡子接口模擬多網(wǎng)卡　　22
2.2　網(wǎng)橋及網(wǎng)橋管理工具bridge-utils　　22
2.2.1　安裝與使用bridge-utils 　　23
2.2.2　理解網(wǎng)橋的IP地址與虛擬機的IP地址　　23
2.2.3　Ubuntu下網(wǎng)橋的配置文件　　24
2.2.4　CentOS下網(wǎng)橋的配置文件　　24
2.2.5　將虛擬機與某個網(wǎng)橋連接　　24
2.3　虛擬局域網(wǎng)VLAN　　25
2.3.1　VLAN協(xié)議802.1Q　　25
2.3.2　接入端口與中繼端口　　26
2.3.3　VLAN管理工具vconfig　　26
2.4　主機多網(wǎng)卡靜態(tài)路由配置　　28
2.5　Open vSwitch簡介與實驗　　28
2.5.1　Open vSwitch簡介　　29
2.5.2　安裝Open vSwitch 　　29
2.5.3　使用ovs-vsctl管理OVS 　　31
2.5.4　OVS 的數(shù)據(jù)庫配置與網(wǎng)絡配置文件的關系　　33
2.5.5　設置VLAN及VLAN接口的IP地址　　34
2.5.6　OVS支持OpenFlow的SDN模式　　34
2.6　構(gòu)建云中的網(wǎng)絡　　35
2.6.1　VLAN的優(yōu)勢與局限　　35
2.6.2　GRE的特點　　36
2.6.3　VXLAN的特點　　36
2.7　Linux內(nèi)核的VXLAN功能實驗記錄　　37
2.7.1　實驗環(huán)境及目標　　37
2.7.2　配置與測試VXLAN　　38
2.7.3　測試與結(jié)果　　40
2.8　Linux內(nèi)核VXLAN與Open vSwitch的結(jié)合　　40
2.9　網(wǎng)絡名字空間及網(wǎng)絡虛擬設備　　41
2.9.1　網(wǎng)絡名字空間　　41
2.9.2　網(wǎng)絡名字空間與系統(tǒng)空間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)　　41
2.10　小結(jié)　　42
2.11　參考資源　　42
第3章　OpenStack基本控制服務多點部署　　43
3.1　部署環(huán)境說明　　43
3.2　控制節(jié)點主機環(huán)境準備　　45
3.2.1　服務器硬件準備　　45
3.2.2　操作系統(tǒng)環(huán)境準備　　45
3.3　虛擬機鏡像的準備　　46
3.3.1　虛擬機鏡像網(wǎng)絡接口準備　　46
3.3.2　虛擬機鏡像NTP安裝　　47
3.3.3　虛擬機鏡像Kilo源安裝　　47
3.4　OpenStack基本控制服務組件的安裝與配置　　48
3.4.1　OpenStack基本控制服務組件簡介　　48
3.4.2　MySQL服務器的安裝與配置　　48
3.4.3　RabbitMQ服務器的安裝與配置　　51
3.4.4　Keystone服務器的安裝與配置　　53
3.4.5　租戶、用戶、角色、服務端點及用戶身份環(huán)境變量　　55
3.4.6　決定用戶操作權(quán)限的policy.json文件　　56
3.4.7　Glance服務器的安裝與配置　　62
3.4.8　Nova API節(jié)點的安裝與配置　　66
3.4.9　Horizon服務器的安裝與配置　　71
3.5　OpenStack基本服務運行簡要驗證　　74
3.6　小結(jié)　　74
3.7　參考資源　　74
第4章　nova-network多機部署及企業(yè)應用　　75
4.1　nova-network多主機部署簡介　　75
4.2　部署環(huán)境說明　　76
4.3　nova-network FlatDHCP部署模式　　76
4.3.1　計算節(jié)點主機準備　　77
4.3.2　安裝Ubuntu操作系統(tǒng)　　77
4.3.3　網(wǎng)絡配置　　77
4.3.4　時間服務　　78
4.3.5　安裝OpenStack Kilo源　　78
4.3.6　軟件安裝　　78
4.3.7　服務配置　　78
4.3.8　服務啟動　　81
4.3.9　運行驗證　　81
4.4　創(chuàng)建并管理虛擬機　　82
4.5　nova-network VLAN部署模式　　88
4.6　nova-network元數(shù)據(jù)處理　　89
4.6.1　元數(shù)據(jù)簡要介紹　　89
4.6.2　元數(shù)據(jù)請求及服務模式　　89
4.6.3　元數(shù)據(jù)處理過程　　90
4.7　nova-network企業(yè)應用模式調(diào)整　　91
4.7.1　OpenStack企業(yè)內(nèi)部應用的調(diào)整要求　　91
4.7.2　nova-network的IP地址管理及流量模式　　91
4.7.3　企業(yè)多點多主機nova-network部署示意圖　　93
4.7.4　企業(yè)內(nèi)多網(wǎng)段與虛擬機多網(wǎng)卡.94
4.8　小結(jié)　　95
4.9　參考資源　　96
第5章　OpenStack桌面虛擬化　　97
5.1　虛擬桌面協(xié)議介紹　　97
5.2　免費使用的xVDI System I虛擬桌面系統(tǒng)　　99
5.3　xVDI System I虛擬桌面系統(tǒng)部署　　100
5.3.1　xVDI-Server鏡像下載與解壓.100
5.3.2　xVDI-Server軟件代碼、root及IP地址信息　　101
5.3.3　xVDI-Server配置　　101
5.3.4　xVDI-Server服務的運行狀態(tài)驗證　　102
5.3.5　xVDI客戶端的安裝與使用　　102
5.4　無法連接Windows虛擬機的異常處理　　105
5.4.1　無法連接OpenStack中的Windows 虛擬機　　105
5.4.2　Windows虛擬機運行性能表現(xiàn)不佳　　106
5.5　小結(jié)　　106
5.6　參考資源　　106
第6章　OpenStack Neutron網(wǎng)絡服務　　107
6.1　部署環(huán)境說明　　107
6.2　Neutron組件的構(gòu)成及原理　　108
6.3　Neutron組件的安裝　　110
6.3.1　Neutron Server的安裝　　110
6.3.2　網(wǎng)絡節(jié)點軟件安裝　　114
6.3.3　計算節(jié)點Neutron Agent組件的安裝　　116
6.3.4　調(diào)整nova-api與計算節(jié)點的nova.conf配置文件　　117
6.4　Linuxbridge VLAN/VXLAN網(wǎng)絡模式配置　　119
6.4.1　部署架構(gòu)　　119
6.4.2　相關配置文件說明　　120
6.4.3　重啟Neutron相關的服務　　123
6.5　Open vSwitch GRE部署模式及相關配置文件　　125
6.5.1　GRE 部署架構(gòu)　　125
6.5.2　創(chuàng)建br-ex網(wǎng)橋　　125
6.5.3　相關配置文件說明　　126
6.5.4　重啟Neutron相關的服務　　127
6.5.5　調(diào)整nova-api與計算節(jié)點的nova.conf配置文件　　129
6.6　Neutron網(wǎng)絡模式下元數(shù)據(jù)服務路徑　　131
6.7　Neutron模式下創(chuàng)建網(wǎng)絡的相關操作　　133
6.7.1　查看當前環(huán)境中的網(wǎng)絡代理　　134
6.7.2　創(chuàng)建公網(wǎng)與子網(wǎng)　　135
6.8　Neutron DVR　　140
6.9　參考資源　　141
第7章　Neutron與SDN融合　　142
7.1　廣義的SDN　　142
7.2　Arista 官方SDN原理圖　　142
7.3　實驗環(huán)境說明　　143
7.4　配置Arista交換機　　144
7.4.1　配置交換機管理的IP 　　144
7.4.2　將交換機注冊到CVX 中　　145
7.4.3　訪問交換機的API 　　146
7.4.4　配置交換機的中繼端口　　146
7.4.5　啟用鏈路發(fā)現(xiàn)協(xié)議（LLDP） 　　146
7.4.6　配置交換機支持Neutron指令　　148
7.5　配置Neutron Server 　　149
7.5.1　為neutron-server打補丁　　149
7.5.2　配置ml2 使用Arista 驅(qū)動程序　　150
7.5.3　重建neutron數(shù)據(jù)庫　　151
7.5.4　配置網(wǎng)絡節(jié)點及計算節(jié)點　　152
7.5.5　重啟Neutron相關的服務　　153
7.6　Neutron與Arista SDN聯(lián)動測試　　153
7.7　測試總結(jié)　　156
7.8　參考資源　　156
第8章　分布式存儲系統(tǒng)　　157
8.1　分布式文件系統(tǒng)MooseFS 　　157
8.1.1　MFS 的架構(gòu)簡介　　158
8.1.2　MFS 的安裝與配置　　158
8.1.3　實驗環(huán)境　　158
8.1.4　mfs-master服務器安裝　　159
8.1.5　mfs-metalogger服務器的安裝　　161
8.1.6　mfs-chunk 服務器的安裝　　163
8.1.7　MFS 客戶端的安裝　　166
8.1.8　MFS 功能測試　　168
8.1.9　OpenStack計算節(jié)點集成MFS中央存儲　　171
8.2　GlusterFS系統(tǒng)安裝　　171
8.2.1　部署環(huán)境說明　　171
8.2.2　準備GlusterFS存儲節(jié)點虛擬機鏡像　　171
8.2.3　創(chuàng)建GlusterFS存儲集群　　173
8.2.4　創(chuàng)建GlusterFS存儲卷　　178
8.2.5　GlusterFS卷訪問安全控制　　181
8.2.6　安裝客戶端　　182
8.3　Ceph系統(tǒng)安裝　　183
8.3.1　安裝環(huán)境說明　　184
8.3.2　準備ceph-deploy、Ceph mon及osd的虛擬機鏡像　　185
8.3.3　安裝Ceph mon節(jié)點　　187
8.3.4　增加cephmond和cephmone節(jié)點　　191
8.3.5　關于mon初始成員的法定人數(shù)問題　　192
8.3.6　創(chuàng)建Ceph osd節(jié)點集群　　192
8.3.7　同步所有節(jié)點的時間　　200
8.3.8　查看集群的健康狀況　　200
8.3.9　創(chuàng)建存儲池　　201
8.4　用戶管理　　202
8.5　客戶端操作　　203
8.6　小結(jié)　　204
8.7　參考資源　　204
第9章　OpenStack中央存儲及虛擬機動態(tài)遷移　　205
9.1　NFS中央存儲模式　　205
9.1.1　NetApp的NFS服務準備　　205
9.1.2　計算節(jié)點客戶端NFS的安裝與配置　　207
9.2　虛擬機動態(tài)遷移　　207
9.2.1　準備要求　　208
9.2.2　調(diào)整libvirt服務及nova.conf的配置　　208
9.2.3　動態(tài)遷移實驗　　209
9.3　NFS系統(tǒng)的不足及pNFS的發(fā)展　　210
9.3.1　NFS的不足　　210
9.3.2　pNFS的發(fā)展　　210
9.4　參考資源　　211
第10章　Cinder卷服務　　212
10.1　Cinder的安裝與配置及連接Netapp存儲后端　　212
10.1.1　部署環(huán)境說明　　212
10.1.2　Cinder服務器的安裝及配置　　213
10.1.3　驗證服務的運行狀態(tài)　　216
10.1.4　創(chuàng)建、使用與刪除卷　　217
10.2　連接Gluster存儲后端　　220
10.2.1　實驗環(huán)境說明　　220
10.2.2　安裝與配置Cinder及計算節(jié)點　　220
10.2.3　測試Cinder、計算節(jié)點與Gluster后端的連通性　　222
10.2.4　Cinder與Gluster協(xié)作測試　　222
10.3　連接Ceph存儲后端　　224
10.3.1　實驗環(huán)境說明　　224
10.3.2　安裝Ceph軟件到相關節(jié)點.225
10.3.3　準備存儲池及用戶　　225
10.3.4　配置計算節(jié)點　　226
10.3.5　配置Cinder　　227
10.3.6　驗證Cinder與計算節(jié)點均可以創(chuàng)建卷　　228
10.3.7　創(chuàng)建云硬盤并將其附加到虛擬機中　　228
10.4　小結(jié)　　229
10.5　參考資源　　229
第11章　Swift存儲系統(tǒng)部署　　230
11.1　Swift系統(tǒng)簡介及原理　　230
11.1.1　Swift系統(tǒng)的來源　　230
11.1.2　Swift系統(tǒng)的基本原理　　230
11.2　Swift環(huán)境部署簡介　　232
11.3　公共服務部署與服務注冊　　233
11.3.1　NTP 時間安裝　　233
11.3.2　虛擬機鏡像Kilo源安裝　　234
11.3.3　ssh-key生成與下發(fā)　　234
11.3.4　注冊Swift服務　　234
11.4　account-container-server部署　　235
11.4.1　網(wǎng)絡配置　　235
11.4.2　配置主機Hosts文件　　236
11.4.3　服務安裝　　236
11.4.4　配置數(shù)據(jù)存儲盤　　236
11.4.5　配置rsync服務　　236
11.4.6　啟動rsync服務　　237
11.4.7　配置account-server服務　　237
11.4.8　配置container-server服務　　238
11.4.9　Swift服務驗證配置　　239
11.4.10　修改文件夾權(quán)限　　239
11.4.11　啟動服務　　239
11.5　object-server部署　　239
11.5.1　網(wǎng)絡配置　　239
11.5.2　配置主機Hosts文件　　240
11.5.3　安裝服務　　240
11.5.4　配置數(shù)據(jù)存儲盤　　240
11.5.5　配置rsync服務　　241
11.5.6　啟動rsync服務　　241
11.5.7　配置object-server服務　　242
11.5.8　Swift服務驗證配置　　242
11.5.9　修改文件夾權(quán)限　　242
11.5.10　啟動服務　　243
11.6　proxy-server部署　　243
11.6.1　網(wǎng)絡配置　　243
11.6.2　配置主機Hosts文件　　243
11.6.3　軟件安裝　　244
11.6.4　服務配置　　244
11.6.5　Swift服務驗證配置　　245
11.6.6　修改文件夾權(quán)限　　245
11.6.7　重啟服務　　245
11.7　Swift存儲中使用ring文件的創(chuàng)建與分發(fā)　　246
11.7.1　account-server中使用的ring文件的創(chuàng)建與同步　　246
11.7.2　container-server中使用的ring文件的創(chuàng)建與同步　　247
11.7.3　object-server中使用的ring文件的創(chuàng)建與同步　　248
11.7.4　Swift 存儲的ring文件下發(fā)　　251
11.8　proxy-server雙機心跳服務部署　　252
11.8.1　檢查proxy-server的Hosts解析　　252
11.8.2　安裝心跳服務　　252
11.8.3　服務配置　　253
11.8.4　啟動心跳服務　　253
11.8.5　運行驗證　　253
11.9　Swift驗證與實踐　　254
11.9.1　設置身份驗證的環(huán)境變量　　254
11.9.2　查看Swift狀態(tài)　　255
11.9.3　新建容器　　255
11.9.4　上傳對象　　255
11.9.5　刪除對象　　256
11.9.6　下載對象　　256
11.10　Windows下Swift客戶端的使用　　256
11.10.1　客戶端下載　　256
11.10.2　客戶端安裝　　256
11.10.3　客戶端使用　　257
11.10.4　通過客戶端上傳文件　　260
11.11　Swift故障恢復　　261
11.11.1　模擬object服務器數(shù)據(jù)丟失　　261
11.11.2　模擬Object服務器硬盤故障　　263
11.11.3　模擬object-server系統(tǒng)故障　　265
11.12　小結(jié)　　269
11.13　參考資源　　269
第12章　OpenStack與Docker　　270
12.1　Docker簡介　　270
12.2　安裝與運行Docker 　　271
12.2.1　Docker基礎安裝　　271
12.2.2　查找及下載Docker鏡像　　271
12.2.3　啟動并登錄Docker容器　　271
12.2.4　Docker與網(wǎng)絡名字空間　　272
12.2.5　Ceph RBD存儲卷持久化　　274
12.3　Machine、Swarm、Compose及Flocker　　276
12.4　Docker與OpenStack的融合　　277
12.4.1　Machine方案　　277
12.4.2　nova-docker方案　　278
12.4.3　heat-docker方案　　278
12.4.4　Magnum方案　　279
12.5　nova-docker方案實踐　　279
12.5.1　novadocker的安裝　　280
12.5.2　配置計算節(jié)點　　280
12.5.3　配置Glance　　280
12.5.4　下載及上傳鏡像　　280
12.5.5　創(chuàng)建虛擬機　　281
12.5.6　查看網(wǎng)絡信息　　282
12.6　參考資源　　283
第13章　Heat與彈性集群伸縮　　284
13.1　Telemetry簡介　　284
13.2　Telemetry安裝環(huán)境　　285
13.3　Telemetry服務的安裝與配置　　285
13.3.1　MongoDB的安裝與配置　　285
13.3.2　安裝Telemetry　　287
13.4　Telemetry Agent安裝　　290
13.5　創(chuàng)建警告　　292
13.6　Heat簡介　　296
13.7　Heat部署環(huán)境信息　　297
13.8　Heat服務的安裝與配置　　297
13.8.1　創(chuàng)建heat數(shù)據(jù)庫　　297
13.8.2　向Keystone注冊Heat服務　　297
13.8.3　安裝軟件　　298
13.8.4　配置服務　　298
13.8.5　創(chuàng)建heat數(shù)據(jù)庫表　　299
13.8.6　啟動服務　　299
13.8.7　運行驗證　　299
13.9　創(chuàng)建Heat域及管理員　　301
13.10　創(chuàng)建?！　?04
13.10.1　Heat模板要素簡介　　304
13.10.2　第一個模板　　305
13.10.3　集群的自動彈性擴展與收縮　　307
13.11　參考資源　　311
第14章　Sahara與彈性Hadoop集群　　312
14.1　Sahara簡介　　312
14.2　Sahara部署準備　　313
14.3　Sahara部署環(huán)境設置　　313
14.4　sahara-api服務的安裝與配置　　314
14.4.1　創(chuàng)建sahara數(shù)據(jù)庫并注冊endpoint　　314
14.4.2　安裝sahara-api軟件　　315
14.4.3　配置sahara-api　　316
14.4.4　初始化表　　319
14.4.5　服務啟動　　320
14.4.6　運行驗證　　320
14.5　安裝sahara-dashboard　　320
14.5.1　安裝sahara-dashboard軟件　　320
14.5.2　配置sahara-dashboard　　321
14.5.3　驗證sahara-dashboard安裝　　321
14.6　預封裝虛擬機鏡像的下載與注冊　　322
14.6.1　鏡像下載　　322
14.6.2　向Glance服務注冊鏡像　　323
14.6.3　向Sahara服務注冊鏡像　　323
14.7　創(chuàng)建Hadoop集群　　323
14.7.1　OpenStack基本環(huán)境檢查　　323
14.7.2　創(chuàng)建Hadoop集群　　324
14.8　查看創(chuàng)建完成的集群　　330
14.8.1　登錄到namenode查看集群配置信息　　330
14.8.2　通過Web訪問namenode來查看集群配置信息　　331
14.9　故障處理　　332
14.10　參考資源　　334
第15章　OpenStack與VMware虛擬機遷移　　335
15.1　實驗環(huán)境　　335
15.2　將VMware ESXi平臺的虛擬機遷移至OpenStack 平臺　　335
15.2.1　遷移Ubuntu Server 14.04虛擬機　　335
15.2.2　遷移CentOS 6.5虛擬機　　338
15.2.3　遷移Windows Server 2008 R2虛擬機　　341
15.3　將OpenStack 平臺的虛擬機遷移至VMware ESXi 平臺　　347
15.3.1　遷移Ubuntu Server 14.04虛擬機　　347
15.3.2　遷移CentOS 6.5　虛擬機　　354
15.3.3　遷移Windows Server 2008虛擬機　　355
15.4　小結(jié)　　357
15.5　參考資源　　358