OPENSTACK技术原理与实战
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四川成都
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作者韩璞
出版社西安电子科技大学出版社
ISBN9787560640457
出版时间2016-04
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定价22元
货号1201359959
上书时间2024-06-29
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目录
第一章 云计算与OpenStack简介 1
1.1 云计算的概念 1
1.2 云计算工作模式 2
1.3 云计算的特点 3
1.4 云计算的服务模式 3
1.5 OpenStack概述 4
1.6 OpenStack的功能与作用 5
1.7 OpenStack部署方式介绍 7
1.8 OpenStack的应用现状与发展趋势 8
1.8.1 OpenStack的版本演变 8
1.8.2 OpenStack的发展趋势 10
1.9 其他开源云平台简述 10
1.9.1 Eucalyptus 10
1.9.2 AbiCloud 12
1.9.3 OpenNebula 12
第二章 OpenStack整体系统架构 14
2.1 OpenStack基本框架 14
2.1.1 OpenStack核心组件 14
2.1.2 OpenStack架构的设计原则 15
2.2 OpenStack整体架构模型 16
2.2.1 OpenStack的功能构成 16
2.2.2 OpenStack逻辑结构与模型 17
2.3 OpenStack物理架构 19
2.4 OpenStack的运行机制与流程 20
2.4.1 AMQP消息处理与响应机制 20
2.4.2 OpenStack工作流程 22
2.4.3 OpenStack平台管理流程 23
2.5 完善中的OpenStack 24
2.6 OpenStack部署准备 25
第三章 Nova组件 26
3.1 Nova的基本概念 27
3.2 Nova工作原理及组件构成 30
3.2.1 Nova核心组件的构成 30
3.2.2 Nova组件的协作关系 32
3.3 Nova-API模块 33
3.3.1 Nova API的作用 34
3.3.2 Nova API中的WSGI接口 35
3.3.3 Nova API结构 35
3.3.4 Nova API服务流程 36
3.3.5 扩展API(Extension API) 40
3.4 Nova-Client功能分析 43
3.5 Nova-Compute模块 44
3.6 Nova中的RabbitMQ解析 45
3.6.1 RabbitMQ 46
3.6.2 AMQP 46
3.6.3 RabbitMQ在Nova中的实现 47
3.6.4 rpc.call和rpc.cast调用流程 51
3.7 Nova-Schedule模块 52
3.8 Nova-Cell模块 54
3.8.1 Nova Cell模块简介 54
3.8.2 Nova Cell模块基础架构 54
3.8.3 Nova Cell模块中主要组件介绍 55
3.8.4 Nova Cell环境配置与搭建 56
3.9 Nova的安装与配置 59
3.9.1 创建数据库 60
3.9.2 配置 60
3.9.3 启动服务 62
3.9.4 同步数据并启动服务 62
3.9.5 查看服务 62
3.9.6 组策略 62
3.9.7 检查故障 63
第四章 keystone认证组件 64
4.1 认识keystone 64
4.2 keystone架构 65
4.3 keystone的基本概念和数据模型 65
4.3.1 keystone基本概念 65
4.3.2 角色关联 67
4.3.3 keystone数据模型 68
4.4 keystone的工作原理 71
4.5 安装与配置keystone 73
4.5.1 安装Keystone的准备工作 73
4.5.2 keystone相关的配置文件 75
4.5.3 keystone安装过程 75
4.5.4 keystone安装验证 79
第五章 Glance镜像组件 82
5.1 Glance概述 82
5.1.1 Glance功能 82
5.1.2 Glance基本概念 82
5.2 Glance架构与数据模型 84
5.2.1 Glance逻辑架构 85
5.2.2 Glance数据库设计 86
5.3 Glance的关键配置文件 88
5.3.1 glance-api.conf文件 89
5.3.2 glance-registry.conf文件 89
5.3.3 其他配置文件 90
5.4 Glance的后端存储与工作流程 90
5.4.1 镜像的后端存储 91
5.4.2 Glance组件的工作流程 91
5.5 Glance安装与部署 92
5.5.1 准备工作 92
5.5.2 Glance安装过程 94
5.5.3 验证Glance的安装 96
5.6 镜像制作 98
5.6.1 Ubuntu镜像的制作 98
5.6.2 Windows镜像的制作 99
第六章 Storage分布式存储组件 101
6.1 Swift对象存储 102
6.1.1 基本原理 102
6.1.2 Swift架构及主要组件 104
6.1.3 Swift特性 108
6.1.4 应用场景 108
6.2 Cinder块存储 109
6.2.1 Cinder架构 111
6.2.2 Cinder服务 112
6.2.3 Cinder插件 114
6.2.4 Cinder操作 115
6.2.5 Cinder支持典型存储 116
6.2.6 Cinder在IT环境中的主要问题 118
6.3 安装与配置Cinder 119
6.3.1 配置要求 119
6.3.2 安装过程 119
第七章 Quantum网络组件 123
7.1 Quantum概述 123
7.1.1 OpenStack网络基本构成 123
7.1.2 Quantum基本概念 125
7.2 Quantum架构 127
7.2.1 Quantum网络架构 127
7.2.2 Quantum网络原理 128
7.2.3 Quantum逻辑模型 129
7.3 OpenStack网络模式 131
7.3.1 Flat模式 131
7.3.2 FlatDHCP模式 132
7.3.3 VLAN模式 132
7.4 OpenStack网络通信原理 133
7.4.1 OpenStack中的固定IP和
浮动IP 133
7.4.2 Quantum通信流程 134
7.5 Quantum的安装与部署 136
7.5.1 准备工作 137
7.5.2 Quantum的安装 137
第八章 Horizon前端界面组件 140
8.1 Horizon组件概述 140
8.1.1 Horizon 140
8.1.2 Horizon功能 141
8.2 Horizon基本架构 141
8.2.1 Django 141
8.2.2 Horizon架构 142
8.3 Horizon工作原理和定制 143
8.3.1 Horizon的工作过程 143
8.3.2 定制Horizon 144
8.4 Horizon安装与部署 144
8.4.1 准备工作 144
8.4.2 安装Horizon 145
8.5 Horizon中的Openstack 145
8.5.1 登录界面 145
8.5.2 云平台资源管理 147
8.5.3 管理镜像 147
8.5.4 管理虚拟机 148
8.5.5 管理用户 150
第9章 OpenStack部署与调试 152
9.1 OpenStack部署 152
9.1.1 系统准备 152
9.1.2 网络基本配置 153
9.1.3 基础组件安装 154
9.1.4 keystone安装 154
9.1.5 Glance安装 157
9.1.6 Quantum安装 158
9.1.7 Nova安装 160
9.1.8 Cinder安装 163
9.1.9 Horizon安装 165
9.2 问题与调试 165
9.2.1 日志文件 165
9.2.2 常见错误 166
9.3 基于OpenStack的实践案例 169
9.3.1 FastCloud云平台 169
9.3.2 FastCloud应用场景 170
9.3.3 案例系统实现 171
9.3.4 案例系统演示 172
9.4 OpenStack的未来 174
内容摘要
本书结合OpenStack整体架构，对OpenStack云平台核心组件的工作原理进行介绍与分析，并通过OpenStack的实践部署，将OpenStack的理论与实践相结合，使读者能够在了解OpenStack部署和安装的同时，熟悉OpenStack内部核心组件的协作关系。
全书在组织形式上，采用理论与实践相结合的描述方式，图文并茂地将OpenStack具体的理论知识形象地呈现给读者，并通过具体的配置案例，引导读者将每一个组件部署在OpenStack的云平台上。
本书适合应用型本科院校软件工程专业及计算机类其他专业云计算类课程使用，也可供对云平台部署有兴趣的其他读者使用。
精彩内容
前 言
随着云计算技术的日趋流行，云计算已经成为一个与我们息息相关的应用产品。这种日渐流行的IT技术，正推动着这个行业的革命性变化和第三次IT浪潮。当下一些完备的云计算商业产业链也逐渐形成，例如亚马逊的EC2、VMware公司的一系列产品等。这些使得云计算不仅成为一项很好的IT技术，也逐渐成为一种新的商业计算模型和IT服务运营模式，特别是在移动互联网日渐成熟的今天，云计算使人们“像使用自家的水、电一样”方便快捷地使用运营商提供的任何形式的计算、网络等资源，而不需要在这些硬件等基础设备上增加投入。
在诸多云计算相关的产品中，云平台是一种相对典型且成熟的云产品。它采用云计算三种模式中的基础设施即服务(IaaS)模式，能够灵活地配置用户需要的计算资源等基础设施，用户能够按需使用云平台上的一切虚拟资源。OpenStack是由NASA(美国国家航空航天局)和Rackspace合作研发并发起的一个开源的云计算管理平台项目，它是IaaS云计算解决方案。它通过使用KVM等虚拟化技术，将服务器的硬件进行虚拟，根据用户的需求可以随意配置，从而能够对外提供强大的计算能力。用户通过网络可以使用OpenStack平台中的虚拟计算机，平台管理员可以通过后台或管理页面进行整个云平台资源的管理和配置。
然而，由于OpenStack的部署是一个较为繁琐的过程，其本身所包含的组件是以插件的形式进行组合之后部署在OpenStack的计算节点和控制节点上的，对于初学者而言完成这一阶段的学习较为困难。本书针对OpenStack架构进行深入的分析，对OpenStack组件的构成及协作流程进行介绍，从G版OpenStack的各个组件的工作原理出发，介绍不同组件的作用及工作过程。书中以G版OpenStack的部署过程为分析案例，以“先理论，再实践”的思路，从第二章OpenStack整体系统架构开始，每一章中均包含OpenStack每一组件的部署和安装过程的相关内容，同时还配有比较详细的原理介绍。
本书主要适用于OpenStack初学者理解与认识云平台技术，从理论和技术上，培养学员部署OpenStack的实践能力，在实践中提高学员对理论的理解与认识，培养初学者的工程部署经验和习惯，从而使其能够进行云计算其他领域的技术使用与开发。
本书内容主要涵盖OpenStack核心组件的工作原理与部署安装，为了遵循“教、学、做”一体化教学模式，在每章内容的编排上，遵循“学以致用，理论结合实践”的原则，以培养学生实践能力为目标，在保证对OpenStack基本理论的认知的基础上，注重OpenStack工程实践中的配置、安装。
本书共九章，第一章是云计算与OpenStack简介，第二章是OpenStack整体系统架构，第三章是Nova组件，第四章是keystone认证组件，第五章是Glance镜像组件，第六章是Storage分布式存储组件，第七章是Quantum网络组件，第八章是Horizon前端界面组件，第九章是OpenStack部署与调试。在前两章的学习过程中，通过云计算与云平台的基本概念和OpenStack的基本构成，详细介绍了OpenStack云平台的整体结构，使读者对OpenStack具有一个初步的整体认识；在后续的五章中，针对OpenStack的计算组件Nova、认证组件keystone、镜像组件Glance、存储组件Swift和Cinder、网络组件Quantum以及前端界面组件Horizon进行介绍，特别是在对每个组件的介绍过程中，首先从原理上对OpenStack的各个核心组件进行分析，然后通过具体的配置和部署，介绍相关理论基础，最后通过完整的部署和调试指导将本书的内容进行系统的总结和归纳。
本书由刘黎明教授主审，并负责本书的统筹规划，韩璞任主编，负责全书统稿，陈可为副主编。其中，第二章、第四章、第五章、第七章、第八章和第九章由韩璞编写；第一章、第三章和第六章由陈可编写。
本书在编写过程中得到了各编委的大力支持，同时，同行专家及相关行业人士也提出了很多宝贵意见，在此表示感谢。
最后，由于OpenStack为版本升级和发展较快的开源云平台，尽管编委会成员在编写过程中付出了很多，但限于编者的水平和时间仓促，欠妥之处在所难免，读者如有宝贵意见和建议，可随时联系我们(我们的邮箱为hanp2008@126.com)，我们会积极吸取您的建议，同时我们也会时刻关注OpenStack新版本中的新技术和发展方向，这些将会在本书的后续版本中及时体现和修改。
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