基于Ansible的OpenStack私有云平臺自動化部署研究與實現

孫雅妮

摘要：私有云是企業實現IT基礎設施資源共享最有效的途徑，OpenStack可以為企業提供一個私有云管理平臺，高效可靠的提供IaaS服務。部署OpenStack私有云平臺相對比較復雜，文章提出一種自動化部署OpenStack的解決方案。基于ansible編寫自動化部署文件，可以快速實現OpenStack私有云平臺的部署，顯著降低OpenStack部署的復雜度及時間成本。

關鍵詞：自動化部署;ansible;openstack;私有云平臺

中圖分類號：TP393? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）28-0087-03

1 概述

近年來，私有云已經逐漸成為云計算的主要模式和重要的發展方向。私有云（Private Clouds）是云計算基礎設施，實現機構或企業內各部門的IT資源共享。通過私有云，企業可以提高IT基礎設施的有效利用率，從而降低了企業對于保護用戶數據所需的成本，潛在地提高了企業基礎業務的優勢。私有云既具有傳統IT可控性、高可用性、高安全性等特點，又具有公有云的資源共享，彈性資源分配，同時還提供對數據、安全性和服務質量的有效控制和保障。

2 OpenStack簡介

OpenStack是一個旨在提供私有云管理平臺的開源項目，側重提供基礎設施即服務（IaaS），讓任何人都可以自行建立和提供云端計算服務。OpenStack部署云環境非常靈活，可以根據需求來搭建基礎設施，同時也可以靈活的擴充集群規模。所以開源、可擴展性、管理靈活是OpenStack的三大主要特點。

OpenStack是由幾個主要的組件組合起來完成具體的工作，每個組件由單獨的項目構成，提供特定的服務。主要的組件有：Keystone（身份認證服務）、Glance（鏡像服務）、Nova（計算服務）、Neutron（網絡服務）、Horizon（UI服務）、Cinder（塊存儲服務）、Swift（對象存儲服務）、Heat（編排服務）。OpenStack架構如圖1所示。

值得注意的是OpenStack架構并沒有實現虛擬化服務，而是利用成熟的Libvirt模塊的虛擬化技術實現了整體的云平臺服務。Libvirt負責連接OpenStack平臺和處于底層的虛擬化管理軟件，實現對平臺虛擬資源的操作，是OpenStack中管理虛擬資源的重要工具。

3 自動化部署程序的設計與實現

3.1ANSIBLE簡介

Ansible是當前流行的自動化運維工具，由Python語言實現，能夠實現批量程序部署、批量系統配置、批量運行命令等功能。

Ansible是一個模型驅動的配置管理器，支持多節點發布、遠程任務執行、基于推送（Push）的運行方式，通過Core Modules（核心模塊）、Custom Modules（自定義模塊）、Plugins、Playbooks（劇本）、Host Inventory（主機清單）來實現所需功能。

論文利用ansible編寫自動化部署腳本。

3.2自動化部署ansible腳本的實現

自動化部署ansible腳本的實現主要需要編寫幾個文件。下文以一個controller節點，一個computer節點，共兩個節點搭建的openstack私有云平臺為例進行介紹。

1）ansible系統文件

在控制節點安裝Ansible組件后，主機/etc目錄會生成ansible文件夾，內部包含所有的ansible的所必須的配置文件和環境變量文件。

在上述文件中所有的默認環境參數則由group_vars目錄內all文件來定義，playbooks中的一個操作由roles目錄內的執行方法來執行，每一個roles目錄內的方法均分為tasks和templates兩個目錄，tasks目錄為該方法執行的所有腳本，templates目錄為此方法所有的模板文件或配置文件。

4 基于HADOOP的企業大數據平臺自動化部署測試

4.1測試環境準備

本次測試以yum方式安裝Ansible環境，采用雙節點自動化部署OpenStack，源采用的是阿里源。ip地址和主機名規劃表如表1所示。

4.2 ansible環境準備

Ansible環境準備具體如下：

4.3基于ansible的OpenStack私有云平臺自動化部署

1） Ansible遠程主機配置

在Ansible的目錄樹中，/etc/ansible/hosts文件為ansible執行時讀取的主機文件，內部可以通過主機組來區分不同部分的功能和作用也可以通過主機組來執行的不同的命令。這里的主機之間的關系是通過inventory文件來進行維持和最終的配置，此關系最終的維持配置文件就是下面要配置的文件。在這里將Ansible主機分成一個主機組，另外一個主機分成一個主機組，如下所示：

5 總結

OpenStack私有云平臺被企業廣泛應用，但其部署過程復雜、耗時長、技術要求高。論文以雙節點的OpenStack私有云部署為研究對象，提出使用ansible自動化部署工具來改善手動部署的缺點，編寫了ansible自動化部署文件，并在雙節點集群上進行了自動化部署測試。測試結果顯示，基于ansible的自動化部署將部署時間從5～6小時縮減至10～20分鐘，大大降低了OpenStack私有云部署的時間成本。

參考文獻：

[1]孫春雨.基于Linux集群的Ansible部署與自動化管理研究[J].中國管理信息化，2019，22（9）：165-166.

[2] 陸冰芳，粟邈如.基于Ansible的web形式自動化運維系統的研究與設計[J].數字技術與應用，2017（12）：151-152.

[3] 付楊洋，劉音，嚴紫薇，等.私有云計算平臺的設計[J].電子技術與軟件工程，2018（12）：67.

[4]楊秀芳.OpenStack在學校教學私有云搭建中的應用[J].電腦編程技巧與維護，2019（5）：97-98，110.

[5]姚捃，嚴南.OpenStack高可用分布式存儲方案設計與實現[J].計算機技術與發展，2019（2）：35-38.

【通聯編輯：王力】