云平臺Openstack關(guān)鍵組件的研究

黃玨

【摘 要】云計算融合了網(wǎng)格計算，分布式計算，并行計算，在線存儲技術(shù)，虛擬化技術(shù)，負(fù)載均衡技術(shù)，借助SaaS，PaaS，IaaS和其他服務(wù)模式，將強(qiáng)大的計算能力分發(fā)給終端用戶，使用戶進(jìn)入一個精簡的PC系統(tǒng)。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(zhǔn)備工作進(jìn)行了探討，并對關(guān)鍵組件的部署進(jìn)行了深入的研究。

【關(guān)鍵字】云計算；云平臺；Openstack

中圖分類號： TP393.09 文獻(xiàn)標(biāo)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(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，云計算已被越來越普及的使用。資源利用網(wǎng)絡(luò)以服務(wù)的方式提供給用戶，改變了傳統(tǒng)信息技術(shù)框架中用戶獨占物理資源的模式。眾多高校，科研機(jī)構(gòu)，企業(yè)都積極采用云計算技術(shù)來優(yōu)化資源的管理[1-2]，但并沒有給出相應(yīng)的云計算平臺關(guān)鍵組件的部署要點，這個方面還值得我們進(jìn)一步研究。

1 Openstack云操作系統(tǒng)

云計算利用分布式計算、虛擬化等技術(shù)，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(wù)類型分為3種：PaaS（平臺即服務(wù)）、SaaS（軟件即服務(wù)）、IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）。云計算讓數(shù)據(jù)的處理能夠在許多分布式計算機(jī)上運行，這些計算機(jī)可能不是簡單的本地計算機(jī)或完整的遠(yuǎn)程服務(wù)器，企業(yè)數(shù)據(jù)中心計算過程更類似于Internet。這使企業(yè)能夠根據(jù)需要將其計算機(jī)和存儲系統(tǒng)切換到不同的應(yīng)用程序。“云”是互聯(lián)網(wǎng)上服務(wù)器集群的資源的統(tǒng)稱，資源包括硬件資源（服務(wù)器、存儲器、CPU等）和軟件資源（應(yīng)用軟件、集成開發(fā)環(huán)境等） “計算”是使用這些資源提供的服務(wù)。只要本地終端通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送請求消息，云服務(wù)就會使用上述資源為用戶提供服務(wù)。用戶可以輕松獲得云服務(wù)，像超級計算這樣的服務(wù)也可以變得非常方便。通過云平臺操作系統(tǒng) Openstack 的資源整合，可以降低信息化的建設(shè)成本和提高管理執(zhí)行力，為用戶提供按需服務(wù)。

2 Openstack系統(tǒng)關(guān)鍵組件的部署

根據(jù)云計算架構(gòu)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(yīng)用管理等，根據(jù)功能對象的不同可以分為用戶管理、存儲管理、網(wǎng)絡(luò)管理、計算管理等[11]。

2.1 部署前準(zhǔn)備工作

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

（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(wù)之前必須將hosts文件配置正確，否則NTP服務(wù)不會生效。

（3）安裝Openstack官方依賴包。因為本次采用的CentOS的系統(tǒng)，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(jié)點的系統(tǒng)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(shù)據(jù)庫服務(wù)，命令：yum install mariadb mariadb-server python2-PyMySQL。要正確配置數(shù)據(jù)庫的配置文件涉及到數(shù)據(jù)庫的IP地址等信息；數(shù)據(jù)庫的賬號密碼在設(shè)置密碼的時候可以通過執(zhí)行命令：mysql_secure_installation，進(jìn)入修改數(shù)據(jù)庫密碼的選項。數(shù)據(jù)庫服務(wù)安裝完成之后安裝MessageQueue服務(wù)，命令：yum install rabbitmq-server –y，這個服務(wù)組件的功能主要是用來控制組件之間的操作和執(zhí)行指令信息。

2.2 Keystone組件的安裝

認(rèn)證管理（Keystone）：提供統(tǒng)一的授權(quán)和身份驗證管理服務(wù)；所有的安裝完成之后最重要的就是配置環(huán)境變量，環(huán)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(wù)都會用到這個環(huán)境變量。

2.3 Glance組件的安裝

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

2.4 Nova 組件的安裝

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

2.5 Neutron 組件的安裝

網(wǎng)絡(luò)管理（Neutron）：提供對平臺網(wǎng)絡(luò)資源的管理。Neutron其主要功能就是為openstack中創(chuàng)建的虛擬機(jī)實例提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。（1）添加數(shù)據(jù)庫服務(wù)。（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(shù)的username和password 必須保持一致，否則服務(wù)無法啟動。（3）配置linux_bridge和VLAN以及VXLAN網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，涉及到物理網(wǎng)卡的參數(shù)和連接外網(wǎng)的IP地址，需設(shè)置為用于連接外網(wǎng)的網(wǎng)卡和連接外網(wǎng)的IP地址。（4）所有的配置完成后重啟Neutron服務(wù)。（5）切換到計算節(jié)點安裝Neutron服務(wù)，參照控制節(jié)點的參數(shù)設(shè)置來配置計算節(jié)點。（6）兩個節(jié)點的所有服務(wù)配置完成后通過命令：openstack neutron agen list 來驗證服務(wù)的正常開啟。

2.6 Dashboard組件的安裝

安裝openstack-dashboard服務(wù)可以通過命令：yum install openstack-dashboard -y 來執(zhí)行安裝。安裝完成之后進(jìn)入openstack-dashboard的配置文件設(shè)置訪問web GUI 界面。這個參數(shù)可以設(shè)置成控制節(jié)點的IP地址，具體如圖2所示。

配置完成之后重啟服務(wù)，通過瀏覽器輸入URL進(jìn)入GUI界面如圖3所示。

3 結(jié)束語

云計算作為一項覆蓋面廣且對產(chǎn)業(yè)影響深遠(yuǎn)的技術(shù)，未來將逐步滲透到其他產(chǎn)業(yè)中去，從而深刻的影響著人們的生活，隨著云技術(shù)的不斷發(fā)展，Openstack也將廣泛運用于各個場合，文中對Openstack關(guān)鍵組件的部署進(jìn)行了詳細(xì)的說明，為Openstack在各領(lǐng)域的應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李磊，李小寧，金連文.基于Openstack的科研教學(xué)云計算平臺的構(gòu)建與運用[J].實驗技術(shù)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(gòu)建與調(diào)度方案設(shè)計[J].計算機(jī)應(yīng)用，2013，33（12）：3335 -3338.