OpenStack云计算实战 PDF 超清版

OpenStack云计算实战

作者： 钟小平，许宁 著

出版时间： 2019

全书共12章，内容包括OpenStack云计算基础、单节点云平台一体化部署、基础环境、API与客户端、Keystone身份服务、Glance镜像服务、Nova计算服务、Neutron网络服务、Cinder块存储服务、Swift对象存储服务、Temetry计量与监控服务和Heat编排服务，以及多节点OpenStack云平台。

目录

• 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
• 1．2Linux虚拟化技术 ．．．．．．．．．．．．．．．6
• 1．2．1计算机虚拟化基础 ．．．．．．．．．．．．6
• 1．2．2OpenStack所支持的虚拟化技术 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
• 1．2．3KVM——基于 Linux内核的虚拟化解决方案 ．．．．．．．．．．．．．．．8
• 1．2．4Libvirt套件 ．．．．．．．．．．．．．．．．10
• 1．3了解 OpenStack ．．．．．．．．．．．．．11
• 1．3．1什么是 OpenStack ．．．．．．．．．．11
• 1．3．2OpenStack项目的组成 ．．．．．．．12
• 1．3．3OpenStack基金会与社区 ．．．．．．14
• 1．3．4OpenStack版本演变 ．．．．．．．．．．14
• 1．4OpenStack的架构 ．．．．．．．．．．．．．15
• 1．4．1OpenStack的概念架构 ．．．．．．．15
• 1．4．2OpenStack的逻辑架构 ．．．．．．．16
• 1．4．3OpenStack组件之间的通信关系 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
• 1．4．4OpenStack的物理架构 ．．．．．．18
• 1．4．5OpenStack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
• 1．5．3OpenStack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
• 2．2OpenStack Dashboard操作界面．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
• 2．2．1OpenStack 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
• 3．1OpenStack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
• 3．2．1NetworkManager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
• 3．3．1SQL数据库 ．．．．．．．．．．．．．．．．65
• 3．3．2NoSQL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
• 3．4．2AMQP模型与原理 ．．．．．．．．．70
• 3．4．3AMQP与 OpenStack ．．．．．．．．．72
• 3．4．4RabbitMQ及其部署 ．．．．．．．．．．．73
• 3．5习题 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
• 第4章OpenStack API与 客户端 ．．．．．．．．．．．．．．．．75
• 4．1RESTful API和 WSGI ．．．．．．．．．．75
• 4．1．1RESTful API简介 ．．．．．．．．．．75
• 4．1．2OpenStack的 RESTful API ．．．76
• 4．1．3Web服务器网关接口 WSGI ．．．77
• 4．1．4OpenStack API的传统框架 ．．．77
• 4．1．5OpenStack API的新型框架 ．．．80
• 4．2OpenStack API的基本使用 ．．．．．．81
• 4．2．1调用 OpenStack API的方式 ．．．．．81
• 4．2．2OpenStack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
• 4．3OpenStack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
• 4．3．3OpenStack客户端语法 ．．．．．．．87
• 4．3．4OpenStack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
• 4．4．1Horizon主要功能 ．．．．．．．．．．89
• 4．4．2Horizon设计理念 ．．．．．．．．．．89
• 4．4．3Horizon与 Django框架 ．．．．．．．．90
• 4．4．4Horizon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
• 5．1．1Keystone主要功能 ．．．．．．．．．．．98
• 5．1．2Keystone基本概念 ．．．．．．．．．．．99
• 5．1．3Keystone的管理层次结构 ．．．100
• 5．1．4Keystone体系结构 ．．．．．．．．．．101
• 5．1．5Keystone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
• 6．1．2Glance架构 ．．．．．．．．．．．．．．124
• 6．1．3Glance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
• 6．1．6Glance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
• 6．3．2cloud-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
• 7．1OpenStack计算服务基础 ．．．．．．．．158
• 7．1．1什么是 Nova ．．．．．．．．．．．．．158
• 7．1．2Nova系统架构 ．．．．．．．．．．．．．159
• 7．1．3API组件 ．．．．．．．．．．．．．．．159
• 7．1．4Scheduler组件 ．．．．．．．．．．．．160
• 7．1．5Compute组件 ．．．．．．．．．．．．．．163
• 7．1．6Conductor组件 ．．．．．．．．．．．．164
• 7．1．7Placement 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
• 7．2Nova部署架构 ．．．．．．．．．．．．．．166
• 7．2．1Nova物理部署 ．．．．．．．．．．．．．166
• 7．2．2Nova的 Cell架构 ．．．．．．．．．166
• 7．3Nova的元数据工作机制 ．．．．．．．169
• 7．3．1元数据及其注入 ．．．．．．．．．．．．169
• 7．3．2配置驱动器 ．．．．．．．．．．．．．．．169
• 7．3．3元数据服务 ．．．．．．．．．．．．．．．171
• 7．3．4虚拟机实例访问元数据服务 ．．．．．172
• 7．4使用和管理计算服务 ．．．．．．．．．．173
• 7．4．1部署虚拟机实例的前提 ．．．．．．．．173
• 7．4．2创建虚拟机实例 ．．．．．．．．．．．．174
• 7．4．3访问虚拟机实例 ．．．．．．．．．．．．177
• 7．4．4管理虚拟机实例 ．．．．．．．．．．．．178
• 7．4．5管理实例类型 ．．．．．．．．．．．．179
• 7．4．6为虚拟机实例注入管理员密码 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．182
• 7．5手动安装和部署 Nova ．．．．．．．．．．．183
• 7．5．1在控制节点上安装和配置 Nova 组件 ．．．．．．．．．．．．．．．．．184
• 7．5．2在计算节点上安装和配置 Nova 组件 ．．．．．．．．．．．．．．．186
• 7．6习题 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．187
• 第8章OpenStack网络服务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．189
• 8．1Linux虚拟网络 ．．．．．．．．．．．．．．189
• 8．1．1Linux网络虚拟化 ．．．．．．．．．189
• 8．1．2Linux虚拟网桥 ．．．．．．．．．．．．190
• 8．1．3虚拟局域网 ．．．．．．．．．．．．．．．190
• 8．1．4开放虚拟交换机 ．．．．．．．．．．．191
• 8．2OpenStack网络服务基础 ．．．．．．．．192
• 8．2．1Neutron网络结构 ．．．．．．．．．．．192
• 8．2．2网络、子网与端口 ．．．．．．．．．．．193
• 8．2．3网络拓扑类型 ．．．．．．．．．．．．193
• 8．2．4Neutron基本架构 ．．．．．．．．．．．194
• 8．2．5neutron-server ．．．．．．．．．．．195
• 8．2．6插件、代理与网络提供者 ．．．．．196
• 8．2．7Neutron的物理部署 ．．．．．．．．196
• 8．3Neutron主要插件、代理与服务 ．．．197
• 8．3．1ML2插件 ．．．．．．．．．．．．．．．．．197
• 8．3．2Linux Bridge代理 ．．．．．．．．．．．198
• 8．3．3Open vSwitch代理 ．．．．．．．．．．199
• 8．3．4DHCP代理 ．．．．．．．．．．．．．．．200
• 8．3．5Linux网络名称空间 ．．．．．．．．．202
• 8．3．6Neutron路由器 ．．．．．．．．．．．．203
• 8．3．7L3代理 ．．．．．．．．．．．．．．．．．204
• 8．3．8FWaaS．．．．．．．．．．．．．．．．．．205
• 8．4Neutron网络配置和管理 ．．．．．．205
• 8．4．1虚拟网络类型 ．．．．．．．．．．．．206
• 8．4．2OpenStack网络命令行 ．．．．．．．．209
• 8．4．3创建提供者网络 ．．．．．．．．．．．210
• 8．4．4创建自服务网络 ．．．．．．．．．．．211
• 8．4．5配置虚拟路由器 ．．．．．．．．．．．214
• 8．5手动安装和部署 Neutron ．．．．．．217
• 8．5．1主机网络配置 ．．．．．．．．．．．．217
• 8．5．2安装和配置控制节点 ．．．．．．．．218
• 8．5．3安装和配置计算节点 ．．．．．．．．220
• 8．6习题 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．221
• 第9章OpenStack存储服务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．222
• 9．1Cinder块存储服务基础 ．．．．．．．．222
• 9．1．1Cinder的主要功能 ．．．．．．．．．．．222
• 9．1．2Cinder与 Nova的交互 ．．．．．．．．223
• 9．1．3Cinder架构 ．．．．．．．．．．．．．．223
• 9．1．4cinder-api服务 ．．．．．．．．．．．225
• 9．1．5cinder-scheduler服务 ．．．．．．．．225
• 9．1．6cinder-volume服务 ．．．．．．．．226
• 9．1．7cinder-backup服务 ．．．．．．．．229
• 9．1．8Cinder的物理部署 ．．．．．．．．．．．230
• 9．2Cinder的配置与管理 ．．．．．．．．．230
• 9．2．1图形界面的卷操作 ．．．．．．．．．．．230
• 9．2．2命令行的卷操作 ．．．．．．．．．．．．235
• 9．2．3配置存储后端 ．．．．．．．．．．．．237
• 9．2．4管理块存储服务配额 ．．．．．．．．239
• 9．3手动安装和部署 Cinder ．．．．．．．．．240
• 9．3．1安装和配置存储节点 ．．．．．．．．240
• 9．3．2安装和配置控制节点 ．．．．．．．．242
• 9．3．3安装和配置备份服务．．．．．．．．243
• 9．4Swift对象存储系统 ．．．．．．．．．．．．243
• 9．4．1Swift概述 ．．．．．．．．．．．．．．．．243
• 9．4．2对象的层次数据模型 ．．．．．．．．244
• 9．4．3对象存储的组件．．．．．．．．．．．．245
• 9．4．4对象存储集群的层次结构 ．．．．．248
• 9．4．5Swift架构．．．．．．．．．．．．．．．．249
• 9．5Swift的配置与管理 ．．．．．．．．．．．．250
• 9．5．1代理服务及其配置 ．．．．．．．．．．．250
• 9．5．2存储服务及其配置 ．．．．．．．．．．．252
• 9．5．3一致性服务及其配置 ．．．．．．．．253
• 9．5．4环的创建和管理 ．．．．．．．．．．．．255
• 9．5．5存储策略管理 ．．．．．．．．．．．．258
• 9．6手动安装和部署 Swift ．．．．．．．．．．．260
• 9．6．1配置网络 ．．．．．．．．．．．．．．．260
• 9．6．2安装和配置控制节点 ．．．．．．．．260
• 9．6．3安装和配置存储节点 ．．．．．．．．261
• 9．6．4创建和分发初始环 ．．．．．．．．．．．263
• 9．6．5完成安装 ．．．．．．．．．．．．．．．265
• 9．7习题 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．265
• 第10章OpenStack计量与监控．．．．．．．．．．．．．．．．267
• 10．1Telemetry服务概述 ．．．．．．．．．．．267
• 10．1．1Telemetry服务的子项目 ．．．267
• 10．1．2Telemetry服务的架构 ．．．．．．268
• 10．2Ceilometer数据收集服务 ．．．．．．269
• 10．2．1Ceilometer的主要功能 ．．．．．269
• 10．2．2数据类型计量项和事件 ．．．．．．269
• 10．2．3Ceilometer的架构 ．．．．．．．．．270
• 10．2．4数据处理和管道 ．．．．．．．．．．272
• 10．2．5存储和访问数据 ．．．．．．．．．．273
• 10．3Gnocchi资源索引和计量存储服务 ．．．．．．．．．．．．．．．．．273
• 10．3．1Gnocchi简介 ．．．．．．．．．．．．．274
• 10．3．2Gnocchi的基本架构 ．．．．．．．274
• 10．3．3Gnocchi的后端存储 ．．．．．．．275
• 10．3．4Gnocchi的归档策略 ．．．．．．．275
• 10．3．5规划 Gnocchi的存储 ．．．．．．276
• 10．3．6Statsd．．．．．．．．．．．．．．．．．277
• 10．3．7API．．．．．．．．．．．．．．．．．．277
• 10．3．8Metricd．．．．．．．．．．．．．．．277
• 10．4配置和管理计量和监控服务 ．．．．．277
• 10．4．1数据收集配置 ．．．．．．．．．．．．．277
• 10．4．2管道配置 ．．．．．．．．．．．．．．．．280
• 10．4．3发布器配置 ．．．．．．．．．．．．．281
• 10．4．4配置和管理 Gnocchi ．．．．．．．281
• 10．4．5通过 Gnocchi API管理和使用计量服务 ．．．．．．．．．．．．．．．．283
• 10．5手动安装计量和监控服务 ．．．．．．．．284
• 10．5．1安装和配置 Telemetry服务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．284
• 10．5．2启用计算服务计量 ．．．．．．．．．286
• 10．5．3启用块存储计量 ．．．．．．．．．．287
• 10．5．4启用对象存储计量 ．．．．．．．．．288
• 10．5．5启用其他 OpenStack服务计量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．288
• 10．6Aodh警告服务 ．．．．．．．．．．．．289
• 10．6．1Aodh的组件 ．．．．．．．．．．．．．．289
• 10．6．2Aodh的系统架构 ．．．．．．．．．．．289
• 10．6．3管理和使用Aodh警告 ．．．．．．291
• 10．6．4使用警告．．．．．．．．．．．．．．．．291
• 10．6．5手动安装 Aodh警告服务 ．．．293
• 10．7习题 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．295
• 第11章OpenStack编排服务．．．．．．．．．．．．．．．．296
• 11．1Heat编排服务基础 ．．．．．．．．．．296
• 11．1．1什么是编排服务 ．．．．．．．．．．296
• 11．1．2Heat的目的和任务 ．．．．．．．．297
• 11．1．3Heat架构 ．．．．．．．．．．．．．．．297
• 11．2Heat编排模板 ．．．．．．．．．．．．．298
• 11．2．1模板结构 ．．．．．．．．．．．．．．．．．299
• 11．2．2模板版本与描述信息 ．．．．．．．300
• 11．2．3参数组 ．．．．．．．．．．．．．．．．．300
• 11．2．4输入参数 ．．．．．．．．．．．．．．．．300
• 11．2．5资源．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．302
• 11．2．6输出参数．．．．．．．．．．．．．．．．．303
• 11．2．7条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．303
• 11．2．8内置函数 ．．．．．．．．．．．．．．．．．303
• 11．3管理和使用 Heat编排 ．．．．．．．．．305
• 11．3．1使用 packstack命令安装 Heat 服务．．．．．．．．．．．．．．．305
• 11．3．2创建栈完成编排任务 ．．．．．．．306
• 11．3．3创建模板定制编排任务 ．．．．．．308
• 11．4安装和配置 Heat ．．．．．．．．．．．．．312
• 11．4．1准备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．312
• 11．4．2安装和配置组件．．．．．．．．．．313
• 11．4．3完成安装 ．．．．．．．．．．．．．．．．314
• 11．5习题 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．314
• 第12章多节点 OpenStack 云平台．．．．．．．．．．．．．．．315
• 12．1增加一个计算节点 ．．．．．．．．．．．．315
• 12．1．1准备安装 ．．．．．．．．．．．．．．．．．315
• 12．1．2编辑应答文件 ．．．．．．．．．．．．．316
• 12．1．3运行Packstack安装 ．．．．．．317
• 12．1．4验证双节点部署 ．．．．．．．．．．318
• 12．1．5管理主机聚合 ．．．．．．．320
• 12．2虚拟机实例的迁移．．．．．．．．322
• 12．2．1在计算节点之间配置 SSH无密码访问 ．．．．．．．322
• 12．2．2虚拟机实例的冷迁移 ．．．323
• 12．2．3虚拟机实例的实时迁移 ．．．325
• 12．3多节点 OpenStack的部署 ．．．．．333
• 12．3．1使用工具部署多节点 OpenStack．．．．．．．．333
• 12．3．2手动部署多节点 OpenStack ．．．333
• 12．4习题 ．．．．．．．．．．．．．334