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(wù)器的準(zhǔn)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(fù)制Ubuntu和CentOS操作系統(tǒng)文件　　5
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　　5
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　　6
1.4　PXE客戶端操作系統(tǒng)的選擇與引導(dǎo)過程　　6
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　　7
1.5　CentOS宿主機(jī)的Kickstart配置文件　　9
1.6　OpenStack計算節(jié)點的主機(jī)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(luò)　　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(yùn)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(jī)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(jī)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(jī)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(luò)配置文件的關(guān)系　　33
2.5.5　設(shè)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(luò)　　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(biāo)　　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(luò)名字空間及網(wǎng)絡(luò)虛擬設(shè)備　　41
2.9.1　網(wǎng)絡(luò)名字空間　　41
2.9.2　網(wǎng)絡(luò)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(wù)多點部署　　43
3.1　部署環(huán)境說明　　43
3.2　控制節(jié)點主機(jī)環(huán)境準(zhǔn)備　　45
3.2.1　服務(wù)器硬件準(zhǔn)備　　45
3.2.2　操作系統(tǒng)環(huán)境準(zhǔn)備　　45
3.3　虛擬機(jī)鏡像的準(zhǔn)備　　46
3.3.1　虛擬機(jī)鏡像網(wǎng)絡(luò)接口準(zhǔn)備　　46
3.3.2　虛擬機(jī)鏡像NTP安裝　　47
3.3.3　虛擬機(jī)鏡像Kilo源安裝　　47
3.4　OpenStack基本控制服務(wù)組件的安裝與配置　　48
3.4.1　OpenStack基本控制服務(wù)組件簡介　　48
3.4.2　MySQL服務(wù)器的安裝與配置　　48
3.4.3　RabbitMQ服務(wù)器的安裝與配置　　51
3.4.4　Keystone服務(wù)器的安裝與配置　　53
3.4.5　租戶、用戶、角色、服務(wù)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(wù)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(wù)器的安裝與配置　　71
3.5　OpenStack基本服務(wù)運(yùn)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(jī)部署及企業(yè)應(yīng)用　　75
4.1　nova-network多主機(jī)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(jī)準(zhǔn)備　　77
4.3.2　安裝Ubuntu操作系統(tǒng)　　77
4.3.3　網(wǎng)絡(luò)配置　　77
4.3.4　時間服務(wù)　　78
4.3.5　安裝OpenStack Kilo源　　78
4.3.6　軟件安裝　　78
4.3.7　服務(wù)配置　　78
4.3.8　服務(wù)啟動　　81
4.3.9　運(yùn)行驗證　　81
4.4　創(chuàng)建并管理虛擬機(jī)　　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(wù)模式　　89
4.6.3　元數(shù)據(jù)處理過程　　90
4.7　nova-network企業(yè)應(yīng)用模式調(diào)整　　91
4.7.1　OpenStack企業(yè)內(nèi)部應(yīng)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(jī)nova-network部署示意圖　　93
4.7.4　企業(yè)內(nèi)多網(wǎng)段與虛擬機(jī)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(fèi)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(wù)的運(yùn)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(jī)的異常處理　　105
5.4.1　無法連接OpenStack中的Windows 虛擬機(jī)　　105
5.4.2　Windows虛擬機(jī)運(yùn)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(luò)服務(wù)　　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(luò)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(luò)模式配置　　119
6.4.1　部署架構(gòu)　　119
6.4.2　相關(guān)配置文件說明　　120
6.4.3　重啟Neutron相關(guān)的服務(wù)　　123
6.5　Open vSwitch GRE部署模式及相關(guān)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(guān)配置文件說明　　126
6.5.4　重啟Neutron相關(guān)的服務(wù)　　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(luò)模式下元數(shù)據(jù)服務(wù)路徑　　131
6.7　Neutron模式下創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)操作　　133
6.7.1　查看當(dāng)前環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)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(jī)　　144
7.4.1　配置交換機(jī)管理的IP 　　144
7.4.2　將交換機(jī)注冊到CVX 中　　145
7.4.3　訪問交換機(jī)的API 　　146
7.4.4　配置交換機(jī)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(jī)支持Neutron指令　　148
7.5　配置Neutron Server 　　149
7.5.1　為neutron-server打補(bǔ)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(luò)節(jié)點及計算節(jié)點　　152
7.5.5　重啟Neutron相關(guān)的服務(wù)　　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(wù)器安裝　　159
8.1.5　mfs-metalogger服務(wù)器的安裝　　161
8.1.6　mfs-chunk 服務(wù)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(zhǔn)備GlusterFS存儲節(jié)點虛擬機(jī)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(zhǔn)備ceph-deploy、Ceph mon及osd的虛擬機(jī)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(guān)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(jī)動態(tài)遷移　　205
9.1　NFS中央存儲模式　　205
9.1.1　NetApp的NFS服務(wù)準(zhǔn)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(jī)動態(tài)遷移　　207
9.2.1　準(zhǔn)備要求　　208
9.2.2　調(diào)整libvirt服務(wù)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(wù)　　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(wù)器的安裝及配置　　213
10.1.3　驗證服務(wù)的運(yùn)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(guān)節(jié)點.225
10.3.3　準(zhǔn)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(jī)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(wù)部署與服務(wù)注冊　　233
11.3.1　NTP 時間安裝　　233
11.3.2　虛擬機(jī)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(wù)　　234
11.4　account-container-server部署　　235
11.4.1　網(wǎng)絡(luò)配置　　235
11.4.2　配置主機(jī)Hosts文件　　236
11.4.3　服務(wù)安裝　　236
11.4.4　配置數(shù)據(jù)存儲盤　　236
11.4.5　配置rsync服務(wù)　　236
11.4.6　啟動rsync服務(wù)　　237
11.4.7　配置account-server服務(wù)　　237
11.4.8　配置container-server服務(wù)　　238
11.4.9　Swift服務(wù)驗證配置　　239
11.4.10　修改文件夾權(quán)限　　239
11.4.11　啟動服務(wù)　　239
11.5　object-server部署　　239
11.5.1　網(wǎng)絡(luò)配置　　239
11.5.2　配置主機(jī)Hosts文件　　240
11.5.3　安裝服務(wù)　　240
11.5.4　配置數(shù)據(jù)存儲盤　　240
11.5.5　配置rsync服務(wù)　　241
11.5.6　啟動rsync服務(wù)　　241
11.5.7　配置object-server服務(wù)　　242
11.5.8　Swift服務(wù)驗證配置　　242
11.5.9　修改文件夾權(quán)限　　242
11.5.10　啟動服務(wù)　　243
11.6　proxy-server部署　　243
11.6.1　網(wǎng)絡(luò)配置　　243
11.6.2　配置主機(jī)Hosts文件　　243
11.6.3　軟件安裝　　244
11.6.4　服務(wù)配置　　244
11.6.5　Swift服務(wù)驗證配置　　245
11.6.6　修改文件夾權(quán)限　　245
11.6.7　重啟服務(wù)　　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(jī)心跳服務(wù)部署　　252
11.8.1　檢查proxy-server的Hosts解析　　252
11.8.2　安裝心跳服務(wù)　　252
11.8.3　服務(wù)配置　　253
11.8.4　啟動心跳服務(wù)　　253
11.8.5　運(yùn)行驗證　　253
11.9　Swift驗證與實踐　　254
11.9.1　設(shè)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(fù)　　261
11.11.1　模擬object服務(wù)器數(shù)據(jù)丟失　　261
11.11.2　模擬Object服務(wù)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(yùn)行Docker 　　271
12.2.1　Docker基礎(chǔ)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(luò)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(jī)　　281
12.5.6　查看網(wǎng)絡(luò)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(wù)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(wù)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(wù)　　297
13.8.3　安裝軟件　　298
13.8.4　配置服務(wù)　　298
13.8.5　創(chuàng)建heat數(shù)據(jù)庫表　　299
13.8.6　啟動服務(wù)　　299
13.8.7　運(yùn)行驗證　　299
13.9　創(chuàng)建Heat域及管理員　　301
13.10　創(chuàng)建棧　　304
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(kuò)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(zhǔn)備　　313
14.3　Sahara部署環(huán)境設(shè)置　　313
14.4　sahara-api服務(wù)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(wù)啟動　　320
14.4.6　運(yùn)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(yù)封裝虛擬機(jī)鏡像的下載與注冊　　322
14.6.1　鏡像下載　　322
14.6.2　向Glance服務(wù)注冊鏡像　　323
14.6.3　向Sahara服務(wù)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(jī)遷移　　335
15.1　實驗環(huán)境　　335
15.2　將VMware ESXi平臺的虛擬機(jī)遷移至OpenStack 平臺　　335
15.2.1　遷移Ubuntu Server 14.04虛擬機(jī)　　335
15.2.2　遷移CentOS 6.5虛擬機(jī)　　338
15.2.3　遷移Windows Server 2008 R2虛擬機(jī)　　341
15.3　將OpenStack 平臺的虛擬機(jī)遷移至VMware ESXi 平臺　　347
15.3.1　遷移Ubuntu Server 14.04虛擬機(jī)　　347
15.3.2　遷移CentOS 6.5　虛擬機(jī)　　354
15.3.3　遷移Windows Server 2008虛擬機(jī)　　355
15.4　小結(jié)　　357
15.5　參考資源　　358