OpenStack云计算实战 钟小平许宁

第1章 OpenStack云计算基础....................1 

1.1　云计算概述 ..................1

1.1.1　云计算的概念 ................1

1.1.2　云计算架构 ................2

1.1.3　云计算部署模式 .............3

1.1.4　云计算解决方案 ............4

1.1.5　裸金属云 ...................5
第1章 OpenStack云计算基础....................1 

1.1　云计算概述 ..................1

1.1.1　云计算的概念 ................1

1.1.2　云计算架构 ................2

1.1.3　云计算部署模式 .............3

1.1.4　云计算解决方案 ............4

1.1.5　裸金属云 ...................5

1.2　Linux虚拟化技术 ...............6

1.2.1　计算机虚拟化基础 ............6

1.2.2　OpenStack所支持的虚拟化技术 ......................7

1.2.3　KVM——基于 Linux内核的虚拟化解决方案 ...............8

1.2.4　Libvirt套件 ................10

1.3　了解 OpenStack .............11

1.3.1　什么是 OpenStack ..........11

1.3.2　OpenStack项目的组成 .......12

1.3.3　OpenStack基金会与社区 ......14

1.3.4　OpenStack版本演变 ..........14

1.4　OpenStack的架构 .............15

1.4.1　OpenStack的概念架构 .......15

1.4.2　OpenStack的逻辑架构 .......16

1.4.3　OpenStack组件之间的通信关系 ....................17

1.4.4　OpenStack的物理架构 ......18

1.4.5　OpenStack的物理网络类型 ...21

1.5　部署 OpenStack .............22

1.5.1　选择操作系统平台 ..........22

1.5.2　部署拓扑 .................22

1.5.3　OpenStack部署工具 ..........22

1.5.4　部署 OpenStack的技术需求 .....26

1.6　习题 .......................27

第2章　单节点的 OpenStack一体化部署 ..............28

2.1　使用Packstack安装单节点OpenStack云平台 .............28

2.1.1　准备安装环境 ..............28

2.1.2　准备所需的软件库 ..........32

2.1.3　安装Packstack安装器 .......33

2.1.4　运行 Packstack安装 OpenStack .................33

2.2　OpenStack Dashboard操作界面....................36

2.2.1　OpenStack Dashboard 主界面 ..................36

2.2.2　项目管理界面 ..............38

2.2.3　管理员管理界面 ..............38

2.2.4　身份管理界面 ..............39

2.3　创建虚拟机实例 ...............　40

2.3.1　添加安全组访问规则 .........　40

2.3.2　创建或导入密钥对 .........　41

2.3.3　添加镜像 .................42

2.3.4　创建并运行虚拟机实例 .......43

2.4　定制虚拟网络实现虚拟机与外网通信...................　48

2.4.1　将网络接口与外部桥接口 br-ex进行关联 .................　48

2.4.2　配置虚拟网络 .............　49

2.4.3　为虚拟机实例分配浮动 IP 地址 ....................54

2.4.4　使用 SSH访问虚拟机实例 .....55

2.4.5　基于提供者网络的虚拟机实例 ...57

2.5　习题 .......................58

第3章　OpenStack基础环境..................59

3.1　OpenStack云部署架构设计 ......59

3.1.1　示例架构的物理部署 ..........60

3.1.2　示例架构的虚拟网络方案 .......61

3.1.3　主机节点的网络拓扑 ..........62

3.2　主机节点网络设置 ............63

3.2.1　NetworkManager服务 ......63

3.2.2　网络连接配置 ..............63

3.2.3　禁用防火墙与 SELinux .......63

3.2.4　配置主机节点时钟同步 .......63

3.3　数据库服务器及其配置 .........65

3.3.1　SQL数据库 ................65

3.3.2　NoSQL数据库 ............68

3.4　消息队列服务及其配置 .........70

3.4.1　消息队列与消息总线 ..........70

3.4.2　AMQP模型与原理 .........70

3.4.3　AMQP与 OpenStack .........72

3.4.4　RabbitMQ及其部署 ...........73

3.5　习题 .......................74

第4章　OpenStack API与 客户端 ................75

4.1　RESTful API和 WSGI ..........75

4.1.1　RESTful API简介 ..........75

4.1.2　OpenStack的 RESTful API ...76

4.1.3　Web服务器网关接口 WSGI ...77

4.1.4　OpenStack API的传统框架 ...77

4.1.5　OpenStack API的新型框架 ...80

4.2　OpenStack API的基本使用 ......81

4.2.1　调用 OpenStack API的方式 .....81

4.2.2　OpenStack的认证与 API请求 流程 ................83

4.2.3　获取 OpenStack认证令牌 ......83

4.2.4　发送 API请求 .............85

4.3　OpenStack命令行客户端 .......87

4.3.1　使用命令行的必要性 ..........87

4.3.2　安装命令行客户端 ..........87

4.3.3　OpenStack客户端语法 .......87

4.3.4　OpenStack客户端认证 ......　88

4.3.5　通过 OpenStack客户端创建一个 实例 ................　88

4.4　基于 Horizon的 Dashboard 界面..................　89

4.4.1　Horizon主要功能 ..........　89

4.4.2　Horizon设计理念 ..........　89

4.4.3　Horizon与 Django框架 ........　90

4.4.4　Horizon功能框架 ..........　91

4.4.5　自定义 OpenStack Horizon ....92

4.4.6　手动安装 Horizon ..........　94

4.5　通过日志排查故障 ............95

4.6　通用库 Oslo ................　96

4.7　习题 .......................97

第5章　OpenStack身份服务....................　98

5.1　身份服务基础 ...............　98

5.1.1　Keystone主要功能 ...........　98

5.1.2　Keystone基本概念 ...........　99

5.1.3　Keystone的管理层次结构 ...100

5.1.4　Keystone体系结构 ..........101

5.1.5　Keystone认证流程 ..........104

5.2　基于 Dashboard界面进行身份管理 操作..............105

5.2.1　项目管理 ...............105

5.2.2　用户管理 ...............108

5.2.3　组管理 ..................109

5.2.4　角色管理 ...............110

5.3　基于命令行界面进行身份管理 操作................111

5.3.1　管理项目、用户和角色 ........111

5.3.2　创建并管理服务和服务用户 .....113

5.4　通过 oslo.policy实现权限管理 ....114

5.5　手动安装和部署 Keystone .......116

5.5.1　创建 Keystone数据库 ......116

5.5.2　安装和配置 Keystone及相关 组件 .................117

5.5.3　配置 Apache HTTP服务器 ....118

5.5.4　完成安装 ...............118

5.5.5　为后续的服务创建统一的服务项目 ..................119

5.6　习题 .....................119

第6章　OpenStack镜像服务...................120

6.1　镜像服务基础 .................120

6.1.1　镜像与镜像服务 ............120

6.1.2　Glance架构 ..............124

6.1.3　Glance工作流程 ...........125

6.1.4　理解镜像和实例的关系 ........126

6.1.5　镜像元数据定义 ...........129

6.1.6　Glance的配置文件 ..........130

6.2　管理 Glance镜像 ..............131

6.2.1　基于 Web界面管理镜像 ......131

6.2.2　基于命令行管理镜像 ........133

6.2.3　镜像的问题排查 ............135

6.3　制作 OpenStack镜像 ..........135

6.3.1　制作 OpenStack Linux镜像 ....135

6.3.2　cloud-init工作机制及其 应用 ..................139

6.3.3　制作 OpenStack Windows 镜像 ..................145

6.4　手动安装和部署 Glance ........155

6.4.1　基础工作 ...............155

6.4.2　安装和配置组件 ...........155

6.4.3　完成安装 ...............157

6.5　习题 .....................157

第7章　OpenStack计算服务...................158

7.1　OpenStack计算服务基础 ........158

7.1.1　什么是 Nova .............158

7.1.2　Nova系统架构 .............159

7.1.3　API组件 ...............159

7.1.4　Scheduler组件 ............160

7.1.5　Compute组件 ..............163

7.1.6　Conductor组件 ............164

7.1.7　Placement API组件 ........164

7.1.8　控制台接口 ...............165

7.1.9　虚拟机实例化流程 ...........165

7.2　Nova部署架构 ..............166

7.2.1　Nova物理部署 .............166

7.2.2