云平臺Openstack關鍵組件的研究

黃玨

【摘 要】云計算融合了網格計算，分布式計算，并行計算，在線存儲技術，虛擬化技術，負載均衡技術，借助SaaS，PaaS，IaaS和其他服務模式，將強大的計算能力分發給終端用戶，使用戶進入一個精簡的PC系統。Openstack是一個開源的云計算平臺，本文對云計算平臺部署前的準備工作進行了探討，并對關鍵組件的部署進行了深入的研究。

【關鍵字】云計算；云平臺；Openstack

中圖分類號： TP393.09 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）23-0047-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.23.017

【Abstract】Cloud computing combines grid computing，distributed computing，parallel computing，online storage， virtualization，load balancing.Via SaaS，PaaS，IaaS and Other service modes，Cloud computing distributes powerful computing power to end users，giving user a streamlined PC system.Openstack is an open source cloud computing platform.This paper discusses the preparatory work before the deployment of Openstack.Research of the key components based on Openstack.

【Key words】Cloud computing； Cloud platform； Openstack

0 引言

隨著計算機網絡技術的發展，云計算已被越來越普及的使用。資源利用網絡以服務的方式提供給用戶，改變了傳統信息技術框架中用戶獨占物理資源的模式。眾多高校，科研機構，企業都積極采用云計算技術來優化資源的管理[1-2]，但并沒有給出相應的云計算平臺關鍵組件的部署要點，這個方面還值得我們進一步研究。

1 Openstack云操作系統

云計算利用分布式計算、虛擬化等技術，將分散的軟硬件資源放入資源池，按照用戶需求集中提供給用戶使用。云計算平臺的服務類型分為3種：PaaS（平臺即服務）、SaaS（軟件即服務）、IaaS（基礎設施即服務）。云計算讓數據的處理能夠在許多分布式計算機上運行，這些計算機可能不是簡單的本地計算機或完整的遠程服務器，企業數據中心計算過程更類似于Internet。這使企業能夠根據需要將其計算機和存儲系統切換到不同的應用程序。“云”是互聯網上服務器集群的資源的統稱，資源包括硬件資源（服務器、存儲器、CPU等）和軟件資源（應用軟件、集成開發環境等） “計算”是使用這些資源提供的服務。只要本地終端通過互聯網發送請求消息，云服務就會使用上述資源為用戶提供服務。用戶可以輕松獲得云服務，像超級計算這樣的服務也可以變得非常方便。通過云平臺操作系統 Openstack 的資源整合，可以降低信息化的建設成本和提高管理執行力，為用戶提供按需服務。

2 Openstack系統關鍵組件的部署

根據云計算架構層次劃分可以分為硬件平臺管理、虛擬化平臺管理、中間件管理、應用管理等，根據功能對象的不同可以分為用戶管理、存儲管理、網絡管理、計算管理等[11]。

2.1 部署前準備工作

（1）安裝NTP服務命令：yum install -y chrony；并配置NTP的服務。

（2）添加hosts文件，填入controller的IP地址和compute的IP地址，需要注意的是配置NTP服務之前必須將hosts文件配置正確，否則NTP服務不會生效。

（3）安裝Openstack官方依賴包。因為本次采用的CentOS的系統，采用的是CentOS的官方依賴包，命令：yum install centos-release-openstack-ocata。安裝完成之后可以通過命令：yum upgrade來將節點的系統更新；升級完成之后安裝Openstack-Client，命令如下：yum install python-openstackclient；接下來安裝Mariadb數據庫服務，命令：yum install mariadb mariadb-server python2-PyMySQL。要正確配置數據庫的配置文件涉及到數據庫的IP地址等信息；數據庫的賬號密碼在設置密碼的時候可以通過執行命令：mysql_secure_installation，進入修改數據庫密碼的選項。數據庫服務安裝完成之后安裝MessageQueue服務，命令：yum install rabbitmq-server –y，這個服務組件的功能主要是用來控制組件之間的操作和執行指令信息。

2.2 Keystone組件的安裝

認證管理（Keystone）：提供統一的授權和身份驗證管理服務；所有的安裝完成之后最重要的就是配置環境變量，環境變量的作用是更新各個組件的賬號密碼，接下來安裝的服務都會用到這個環境變量。

2.3 Glance組件的安裝

鏡像管理（Glance）：提供虛擬機鏡像的上傳以及存儲管理；Glance組件對openstack中的鏡像文件進行統一的管理，如果一切配置正確，會輸出如圖1所示的結果。

2.4 Nova 組件的安裝

計算管理（Nova）：提供對虛擬機的生命周期管理。在安裝服務之前必須先添加數據庫服務，接著在數據庫中添加服務憑證，然后使用yum install openstack_nova-api命令在控制節點安裝API服務。最后，安裝完成之后進行該組件的配置服務：（1）要配置VNC參數My_ip，地址設為控制節點的IP地址。（2）配置圖像服務API參數，所有配置服務完成之后可以通過命令nova-manage cell_v2 list_cells查看驗證nova服務是否成功安裝。控制節點安裝完成之后需要切換到計算節點安裝openstack-nova服務，同樣執行命令：Yum install openstack-nova-compute -y，完成nova組件安裝。可以參照控制節點的配置參數完成計算節點的安裝。控制節點可以通過命令：openstack hypervisor list 來驗證計算節點的配置參數是否生效。

2.5 Neutron 組件的安裝

網絡管理（Neutron）：提供對平臺網絡資源的管理。Neutron其主要功能就是為openstack中創建的虛擬機實例提供網絡服務。（1）添加數據庫服務。（2）通過命令：yum install openstack-neutron 來安裝neutron組件，在配置neutron配置文件時要注意keystone_authtoken和nova兩個參數的username和password 必須保持一致，否則服務無法啟動。（3）配置linux_bridge和VLAN以及VXLAN網絡參數，涉及到物理網卡的參數和連接外網的IP地址，需設置為用于連接外網的網卡和連接外網的IP地址。（4）所有的配置完成后重啟Neutron服務。（5）切換到計算節點安裝Neutron服務，參照控制節點的參數設置來配置計算節點。（6）兩個節點的所有服務配置完成后通過命令：openstack neutron agen list 來驗證服務的正常開啟。

2.6 Dashboard組件的安裝

安裝openstack-dashboard服務可以通過命令：yum install openstack-dashboard -y 來執行安裝。安裝完成之后進入openstack-dashboard的配置文件設置訪問web GUI 界面。這個參數可以設置成控制節點的IP地址，具體如圖2所示。

配置完成之后重啟服務，通過瀏覽器輸入URL進入GUI界面如圖3所示。

3 結束語

云計算作為一項覆蓋面廣且對產業影響深遠的技術，未來將逐步滲透到其他產業中去，從而深刻的影響著人們的生活，隨著云技術的不斷發展，Openstack也將廣泛運用于各個場合，文中對Openstack關鍵組件的部署進行了詳細的說明，為Openstack在各領域的應用打下了良好的基礎。

【參考文獻】

[1]李磊，李小寧，金連文.基于Openstack的科研教學云計算平臺的構建與運用[J].實驗技術與管理，2014，31（6）： P127-P133.

[2]趙少卡，李立耀，凌曉等.基于OpenStack的清華云平臺構建與調度方案設計[J].計算機應用，2013，33（12）：3335 -3338.