基于單節點單網卡環境的openstack教育資源云平臺構建技術

李 軍，王澤芳（.長沙環境保護職業技術學院環境信息系，湖南長沙，40004；.湖南日報社，湖南長沙，40005）

基于單節點單網卡環境的openstack教育資源云平臺構建技術

李 軍1，王澤芳2
（1.長沙環境保護職業技術學院環境信息系，湖南長沙，410004；2.湖南日報社，湖南長沙，410005）

本文研究了如何利用openstack免費開源軟件來搭建一個低成本又高效率的教育資源云平臺，重點介紹了keystone組件、glance組件、nova組件、dashboad組件的部署。

云計算；教育資源；openstack；組件部署

0 引言

目前，傳統的教育資源平臺存在較嚴重的問題，主要表現在以下三個方面：第一，資源重復建設嚴重，良莠不齊。第二，資源服務共享性差，標準不一。第三，公共服務平臺質量不高。目前已有眾多高校云計算技術建立教育資源平臺，解決其資源整合和按需分配的問題，但成本都比較高，所以采用一個低成本又有效的高校教育資源云平臺值得我們進一步研究。

1 openstack介紹

Openstack是Rackspace和美國國家航空航天局共同開發的一個開源的云計算管理平臺，任何企業和個人都可以免費試用它，它屬于云計算基礎設服務中的關健組件，企業或個人可以利用它來搭建自己的私有云或公有云。它有5個重要的組成部分：Keystone認證服務組件、Glance鏡像服務組件、Nova計算服務組件、Quantum網絡服務組件、Cinder 塊存儲服務組件、Swift存儲服務組件、Dashboard用戶界面儀表板服務組件等。它的組成架構如下 ［3-5］： Keystone認證服務組件身份服務提供中央認證機制（ 如 LDAP），為用戶和可訪問設備之間的映射提供認證。Glance鏡像服務組件提供對虛擬機鏡像的注冊、 存儲、 傳輸和檢索服務。Nova計算服務組件是云組織的控制器，包括運行虛擬機實例、管理網絡以及控制用戶和其他項目對云的訪問。Quantum網絡服務組件提供虛擬網絡功能，支持可插拔、可擴展、API 驅動網絡和IP 管理。Cinder 塊存儲服務組件為計算里的虛擬機實例提供持久的磁盤卷設備。Swift存儲服務組件用于在大規?？蓴U展系統中通過內置冗余及容錯機制實現對象存儲。Dashboard用戶界面儀表板服務組件是一個 Web 應用程序，允許云管理員和用戶通過可視化界面管理云資源。以上所有的服務均需要利用 Keystone 認證服務組件進行身份驗證。

2 基于Openstack的云計算教育云平臺構建

本次云計算教育云平臺實驗采用單節點單網卡環境，硬件配置為1臺聯想Thinkserver RD340，客戶端為任意機器，系統為 Ubuntu。部 署 過 程 共 分 為 5 個 部分， 分別為 部署環境準備、Keystone 的部署、Glance 的部署、Nova 的部署和Dashboard 的部署。

2.1 部署環境準備

環境準備主要包括修改和查看主機名、配置網絡連接、安裝brigde、安裝NTP、安裝iSCSI服務、安裝rabbitmq消息隊列服務、安裝MySQL數據庫管理系統、創建OpenStack平臺數據庫。主要關鍵配置命令如下：

#vi/etc/hosts //修改和查看主機名

#vi /etc/network/interface //配置網絡連接

#/etc/init.d/networking restart //重啟網絡連接

#apt-get install bridge-utils //安裝brigde

#apt-get update //更新軟件包數據庫

#apt-get upgrade //更新軟件

#apt-get install ntp //安裝NTP

# vi /etc/ntp.conf //設置NTP配置文件

# service ntp restart //重啟服務

# apt-get install tgt //安裝iSCSI服務

#apt-get install open-iscsi open-iscsi-utils //安裝iscsi客戶端

# apt-get install rabbitmq-server memcached pythonmemcache //安裝消息隊列服務

# apt-get install-y mysql-server python-mysqldb //安裝MySQL數據庫

2.2 Keystone部署

Keystone負責身份驗證的組件。主要部署過程主要包括安裝、配置keystone認證服務，創建租戶、用戶和角色，綁定用戶、租戶與角色。主要關鍵配置命令如下：

# apt-get install keystone python-keystone pythonkeystoneclient //安裝keystone認證服務

# vi /etc/keystone/keystone.conf //設置keystone配置文件

# keystone-manage db_sync //同步數據

# service keystone restart //重啟服務

#echo "export SERVICE_TOKEN=openstack">>.bashrc //添加環境變量

# echo "export OS_TENANT_NAME=admin">>.bashrc //添加環境變量

# echo "export OS_USERNAME=admin">>.bashrc //添加環境變量

# echo "export OS_PASSWORD=openstack">>.bashrc //添加環境變量

# echo "export OS_AUTH_URL=http：//localhost：5000/ v2.0/">>.bashrc //添加環境變量

# source.bashrc //環境變量生效

# keystone tenant-create--name admin //創建租戶

# keystone user-create--name admin--pass openstack //創建用戶

# keystone role-create--name admin //創建角色

# keystone service-create--name keystone--type identity--description 'OPENSTACK Identity Service' //創建服務

2.3 Glance部署

Glance主要是安裝鏡像服務以及上傳鏡像文件，支持多種鏡像文件格式，比如非結構化的鏡像格式raw， 通用的虛擬機磁盤格式vhd， Vmware虛擬機磁盤格式vmdk， VirtualBox虛擬機磁盤格vdi， 動態擴展的磁盤格式qcow2等等。主要關鍵配置命令如下：

#apt-get install glance glance-api glance-client glance-common glance-registry python

-glance //安裝Glance鏡像服務

# vi /etc/glance/glance-api-paste.ini //配置Glance鏡像服務

# vi /etc/glance/glance-registry-paste.ini

# vi /etc/glance/glance-registry.conf

# vi /etc/glance/glance-api.conf

# glance-manage db_sync //同步數據庫

# service glance-api restart && service glanceregistry restart //重啟服務

2.4 Nova部署

Nova主要是安裝計算服務組件及創建網絡。主要關鍵配置命令如下：

# apt-get install nova-api //安裝Nova相關組件

# apt-get install nova-cert

# vi /etc/nova/nova.conf //配置Nova計算服務

# vi /etc/nova/api-paste.ini

# nova-manage db sync //同步數據庫

# nova-manage network create private--fixed_range_ v4=192.168.100.1/24--num_networks=1--bridge=br100--bridge_interface=eth0--network_size=512 //創建網絡

2.5 Dashboard部署

Dashboard組件主要負責用戶可視化界面的安裝，這個比較簡單，主要關鍵配置命令如下：

# apt-get install libapache2-mod-wsgi openstackdashboard //安裝dashbaord

# service apache2 restart //重啟服務

部署完成后，通過瀏覽器直接訪問了.：

3 結論

通過上面的步驟，教育資源云平臺基本上搭建好了，老師和學生可以根據自己的需要，配置自己的教育資源環境，訂制操作系統和應用軟件，在自己的私有云盤里存儲自己所用的教育資源，從而滿足了教師和學生的不同需求。

［1］ 周偉.云服務：區域教育資源建設新模式［J］.上海教育，2011，（Z2）：45-46.

［2］ 李軍.云計算在區域教育資源公共服務模式的應用研究［J］.電子制作.2014，11：166-167.

［3］ 黃志成.開源云計算OpenStack在高校計算機機房中的應用研究［J］.計算機與現代化，2013，03：204-206.

Construction of Education Resource Based openstack cloud platform single node single NIC Environment

Li Jun1，Wang Zefang2
（Department of Information Technology，Changsha Environmental Protection College，Hunan Changsha，410004 2.Hunan Ribao Hunan，Changsha，410005）

This paper studies how to use free and open source software openstack to build a low-cost and efficient education resource cloud platform，focusing on the deployment keystone components，glance components，nova components，dashboad components.

cloud computing；educational resources；openstack；components are deployed

2013年湖南省教育科學“十二五”規劃課題： 云計算在區域教育資源公共服務模式的應用（編號：XJK013CXX005）