《Openstack云平台搭建与管理完全手册》.docx
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《Openstack云平台搭建与管理完全手册》
Openstack云平台搭建与管理手册
实验一：
VirtualBox的安装及配置
1．实验概要说明
（1）实验学时：
2学时（学时就参照学校的课程安排，1学时按45分钟计算）
（2）实验时长：
90分钟
（3）所需基础：
linux基础
OracleVirtualBox是由德国InnoTek软件公司出品的虚拟机器软件，现在则由甲骨文公司进行开发，是甲骨文公司xVM虚拟化平台技术的一部份。
它提供使用者在32位元或64位元的Windows、Solaris及Linux操作系统上虚拟其它x86的操作系统。
使用者可以在VirtualBox上安装并且执行Solaris、Windows、DOS、Linux、OS/2Warp、OpenBSD及FreeBSD等系统作为客户端操作系统。
与同性质的VMware及VirtualPC比较下，VirtualBox独到之处包括远端桌面协定（RDP）、iSCSI及USB的支持。
本实验作为openstack实验的前置实验，是openstack实验的底层架构，在资源有限的情况下，可以做到使用一台物理服务器安装centos7，在其基本上安装VirtualBox，在VirtualBox之前虚拟化所需要的主机，其拓扑如下。
2．实验目的
（1）掌握在centos7之上搭建VirtualBox；
（2）掌握使用命令行安装及配置VirtualBox；
（3）掌握使用VirtualBox的客户端新建centos虚拟机。
3．实验内容
（1）安装及配置centos7；
（2）安装及配置VirtualBox；
（3）在VirtualBox上新建centos虚拟机。
4．实验环境
（1）操作系统：
centos7；
（2）软件：
VirtualBox,；
（3）实验是否需要联网：
是；
（4）实验设计的难度：
中。
5．实验操作步骤
（1）安装及配置centos7；
1）在提供的物理机上安装centos7。
2）安装的基本环境选择带GUI的服务器。
3）安装完成后，设置好centos7的主机名，如openstack，设置可以通讯的IP地址，ping。
（2）安装及配置VirtualBox
1）安装VirtualBox软件需要root权限,因此，在终端里将用户切换为root。
添加必须的yum源。
操作命令如下：
#cd/etc/yum.repos.d/
#wgethttp:
//download.virtualbox.org/virtualbox/rpm/rhel/virtualbox.repo
#rpm-Uvh.in/epel/7/x86_64/e/epel-release-7-8.noarch.rpm。
2）安装依赖库，命令如下，结果见图，在安装过程中，会提示是否继续，输入y并回车确认。
#yuminstallgccmakepatchdkmsqtlibgomp
#yuminstallkernel-headerskernel-develfontforgebinutilsglibc-headersglibc-devel
4）设置环境变量，输入如下命令：
#exportKERN_DIR=/usr/src/kernels/2.6.32-504.3.3.el6.x86_64
5）安装VirtualBox，输入如下命令，结果见图，在安装过程中，会下载其它依赖包并提示是否继续，输入y并回车确认。
#yuminstallVirtualBox-5.1
6）更新依赖包。
之前安装的依赖包需要与内容版本相一致，此处，更新kernel-devel这个依赖包。
命令如下。
#yuminstallkernel-devel-3.10.0-514.e17.x86_64
7）启动virtualbox，命令如下，结果见图。
#/usr/lib/virtualbox/vboxdrv.shsetup
8）启动virtualbox管理器，命令如下，结果见图。
#virtualbox&
（3）在VirtualBox上新建centos虚拟机
1）在virtualbox管理器中，单击新建，在弹出的对话框中选择linux，输入一个虚拟机名字，如controller，再单击“专家模式”，选择内存大小，如2.5G，虚拟硬盘选择“现在创建虚拟硬盘”，单击创建。
2）在弹出的创建虚拟硬盘对话框中，文件大小根据填写，如60G，虚拟硬盘文件类型选择VDI，单击创建。
3）选择启动源。
在存储中选择控制器，在右边的分配光驱中，选择物理设备，并在启动顺序里将光驱设为第一位。
4）单击File->Preferences-Network，显示如下图的页面，添加vboxnet0和vboxnet1网络。
5）单击启动，分别设置vboxnet的ip如下图显示，取消DHCPServer功能。
在虚拟机设置中启动两块网卡Adapter1和Adapter2，选择Host-only模式，Name分别选择vboxnet0和vboxnet1
6）单击启动，显示如下图的页面，按openstack的要求进行安装centos。
释放鼠标点击右上角的Ctrl+Alt+Del按钮
6．实验总结
通过这次实验，要求理解虚拟化软件OracleVirtualBox的功能，初步掌握在ceontos中安装VirtualBox，并在VirtualBox中安装centos,从而为接下来的openstack操作实验奠定基础。
实验二：
部署说明
1．实验概要说明
（1）实验学时：
2学时（学时就参照学校的课程安排，1学时按45分钟计算）
（2）实验时长：
90分钟
（3）所需基础：
云计算基础
2015年10月OpenStack社区发布OpenStack用户报告（OpenStackUserSurvey）调研报告，这份报告主要反映用户对OpenStack项目的使用状态和反馈的情况。
报告显示OpenStack的技术日益成熟，目前接受调查的用户所使用的技术有60%部署在生产环境中，从调研的行业统计部署OpenStack的行业分布情况如下，信息技术、科研、电信行业占据前三位，其中信息产业行业超过58%的组织已经部署OpenStack，其中接近一半用于生产系统，如图1-1所示。
OpenStack未来在新兴技术方面（如图2所示），包括在容器、网络功能虚拟化（NFV）、平台即服务（PaaS）方面的发展潜力巨大。
在OpenStack最终使用用户方面，报告也做了一定的调查，如图1-2为终端显示图，使用最多的为北美地区占到整体的44%，其次为亚洲地区为28%，欧洲以22%为第三；如果按照国家来排名，前五名分别为：
美国39%，中国8%，印度7%，日本6%，法国4%。
图1-3分布图
2．实验目的
（1）掌握OpenStack架构；
（2）掌握网络规划。
3．实验内容
（1）安装操作系统最小化Centos6.5_x64；
（2）网络规划。
4．实验环境
（1）操作系统：
Centos6.5_x64；
（2）软件：
VirtualBox5.1
（3）Xshell5。
（4）实验是否需要联网：
否；
（5）实验设计的难度：
中。
5．实验操作步骤
（1）网络拓扑
主机要求主机为双网卡服务器或者PC机，内存为4G以上，处理器2核以上。
在学习平台之前，我们首先简单了解下整套平台环境的网络拓扑结构（如图所示），本次采用2个节点服务器构建云计算平台，其中一个为控制节点服务器和一个实例计算节点服务器。
按照网络分离和功能化要求，分别作为实例通信网口、内部存储网络网卡、内部管理网络网卡和内部私有网络网卡。
将服务器流量转化为1个交换机来数据流量分流。
图1-4网络结构
（2）网络分配；
1）主机要求主机为双网卡服务器或者PC机，内存为4G以上，处理器2核以上。
2）系统要求操作系统为Centos6.5_x64bit
3）节点主要指部署云平台的物理节点服务器，下面来说明实验环境节点的要求和作用。
控制节点：
存放系统数据库、中间件服务，实际为云平台系统的大脑和控制中心。
计算节点：
具备存放虚拟机的服务器，支持处理器虚拟化功能，运行虚拟机管理程序（QEMU或KVM）管理虚拟机主机。
网络节点：
为实例提供网络服务。
储节点：
为外部用户提供存储服务和内部实例提供块存储服务。
IP地址规划如表1所示。
设备名称
主机名
接口
IP地址
说明
控制节点
controller
Eth0
172.23.0.211/24
Vlan100
Eth1
172.16.0.211/24
Vlan200
计算节点
compute
Eth0
172.23.0.212/24
Vlan100
Eth1
172.16.0.212/24
Vlan200
交换机
Vlan100
172.23.0.0/24
Vlan200
172.16.0.0/24
实训机
VLAN-XXX
vboxnet0
vboxnet1
172.23.0.254/24
172.16.0.254/24
（3）系统性能要求
在VirtalBox中新建CentOS64位虚拟机。
为虚拟机分配2.5GB内存，虚拟硬盘大小为60GB，选择CenrOS-6.5作为安装光盘。
为虚拟机配置两块网卡，网络连接方式为HostOnly，使用Minimal安装方式。
从光盘安装操作系统，将主机名设置为controller，如图所示：
表安装配置管理节点服务器准备
编号
服务
软件包
备注
1
操作系统版本
CentOS-6.5.iso
2
主机信息
控制节点
3
IP地址1
172.23.0.211/
4
IP地址2
172.16.0.211/
5
FQDN主机名
controller
6
系统用户密码
root
000000
在VirtalBox中新建CentOS6.5虚拟机。
为虚拟机分配2.5GB内存，虚拟硬盘大小为60GB，为虚拟机配置两块网卡，第一块网卡的网络连接方式为HOSTOnly，第二块网卡的网络连接方式为HOSTOnly。
6．实验总结
通过这次实验，要求理解网络规划，掌握了系统安装，为接下来深入学习操作实验奠定基础。
实验三：
基本环境配置
1．实验概要说明
（1）实验学时：
2学时（学时就参照学校的课程安排，1学时按45分钟计算）
（2）实验时长：
90分钟
（3）所需基础：
linux基础
在控制节点上安装所有的程序时，都要使用Yum工具进行操作。
我们知道，在CentOS操作系统中安装程序，实际上是安装RPM包，但安装一个RPM包时有可能依赖很多其他的RPM包才可以正确安装。
而Yum是一个基于RPM包的字符前端软件包管理器，能够从指定的RPM源自动下载RPM包并安装，可以处理依赖性关系，且能够一次安装所有依赖的软件包，无需繁琐的一次次下载、安装。
所以，先来配置Yum源。
Yum源有两种获取方法：
一种是直接通过Inetenet获取并安装RPM包，另一种是指定本地或内网的源进行安装。
考虑到测试环境中网速可能较慢或者根本不能连接Internet，主要介绍如何配置本地RPM包的源。
另外，需要配置两个源：
一个是OpenStack安装包的源；另一个是操作系统自带的所有RPM包的源。
在安装新程序及OpenStack的时候会用到这两个源。
默认情况下，CentOS的软件源中没有收录最新版本OpenStack，为了能顺利安装，需要指定软件源。
2．实验目的
（1）掌握网络配置
（2）掌握基本环境配置
3．实验内容
（1）配置网络；
（2）配置主机名；
（2）yum源配置；
（3）配置Selinux和防火墙
（3）NTP配置。
4．实验环境
（1）操作系统：
Centos6.5_x64；
（2）软件：
VirtualBox5.1
（3）Xshell5。
（4）实验是否需要联网：
否；
（5）实验设计的难度：
中。
5．实验操作步骤
（1）软件包准备
安装操作系统最小化Centos6.5_x64桌面操作系统，配置主机名，将提供的压缩包导入到操作系统内。
（2）网络设置
新安装的主机，安装CentOS6.5的操作系统，当安装完成后，需要以root身份通过本地登录的方式，如图所示。
图配置本地网络信息
默认情况下新安装的机器并未启用网络，需要根据实际环境进行配置。
由于网络中不存在DHCP服务器，需要手工配置网络接口。
假定主机上只有eth0一个网络接口。
使用root用户登录服务器，利用如下的命令来配置网络接口文件vi/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0。
如下例所示：
DEVICE=eth0
HWADDR=52:
54:
00:
B9:
A6:
C0
NM_CONTROLLED=no
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=none
IPADDR=172.23.0.211
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=172.23.0.254
上述的配置文件中的IP、网关、DNS是根据自身情况而定的。
配置文件修改完成后，需运行命令重新启动网络和配置开机网络自启，如下所示：
[root@localhost~]#servicenetworkrestart
[root@localhost~]#chkconfignetworkon
（3）设置主机名
当操作系统安装完成并重启后，先以root用户登录系统并检查主机名。
如果在安装中没有特别指定主机名的话，显示如下。
[root@localhost~]#hostname
localhost
建议在配置OpenStack环境时，规范所有主机的命名，从而在使用时便于识别和管理。
OpenStack要求正确设置主机名，设置主机名称（OpenStack运行时需要获取本机名称，如无法正确获取可能导致服务无法正常启动并报一大堆的错）。
如果安装时接受了默认选项，主机名为localhost.localdomain。
需设置主机名，下面是三个地方修改主机名，具体如下：
第一个编辑/etc/hosts。
使用“vi”命令编辑“/etc/hosts”文件，在最后一行添加一条记录，制定本机IP地址所对应的主机名。
通过编辑vi/etc/hosts文件，将其更改为类似内容：
127.0.0.1localhostlocalhost.localdomainlocalhost4localhost4.localdomain4
:
:
1localhostlocalhost.localdomainlocalhost6localhost6.localdomain6
172.23.0.211controller
172.23.0.212compute
保存修改，退出文件编辑状态。
第二个修改当前主机名，具体如下：
hostnamecontroller
第三个编辑/etc/sysconfig/network
使用“vi”命令编辑“/etc/sysconfig/network”文件，修改内容，修改其中的HOSTNAME=localhost这一行的内容，添加HOSTNAME=controller结果之后保存修改，退出编辑状态。
（4）验证之前的修改配置
重新使用root用户登录，使用“hostname-fqdn”命令验证此hostname的配置。
当显示主机名时，说明主机名的配置正确。
[root@localhost~]#hostname--fqdn
controller
如果还不成的话，重启下服务器应该就会好了。
如果使用“hostname-fqdn”命令进行验证，得到如下错误提示：
[root@localhost~]#hostname--fqdn
Hostnamelookuofailure
这时需要仔细核对之前的几个步骤，包括修改的主机名称是否完全相同，是否有拼写错误等。
（5）selinux设置
在安装过程中，首先要关闭CentOS操作系统中的SELinux。
SELinux是强制访问控制（MAC）系统的实现，其本身是一个功能强大的安全模块。
由于基于SELinux的访问控制繁冗复杂，所以官方文档建议在测试环境中将其关闭，以免造成未知错误。
服务器上的SELinux会拦截OpenStack的一些命令，导致OpenStack操作失败，因此启动OpenStack前需要对SELinux进行设置。
vi/etc/selinux/config
将SELINUX=enforcing修改为SELINUX=permissive或则disabled。
如果没有特殊配置，在默认安装的CentOS操作系统中，SELinux服务是打开的，可以使用以下命令进行检查。
#sestatus
SELinuxstatus:
enabled
SELinuxfsmount:
/selinux
Currentmode:
enforcing
Modefromconfigfile:
enforcing
Policyversion:
24
Policyfromconfigfile:
targeted
当“Currentmode”这一行显示为“enforcing”时，说明程序处于启用状态。
使用“vi”命令编辑“/etc/selinux/config”文件，示例如下。
OpenStack需要将SELinux设置为permissive才能正常工作，需要改变当前配置，同时将该配置持久化，使其在主机重启后仍然生效，为确保其持久生效需更改配置文件/etc/selinux/config，设置为permissive，如下所示：
#ThisfilecontrolsthestateofSELinuxonthesystem.
#SELINUX=cantakeoneofthesethreevalues:
#enforcing-SELinuxsecuritypolicyisenforced.
#permissive-SELinuxprintswarningsinsteadofenforcing.
#disabled-NoSELinuxpolicyisloaded.
SELINUX=permissive
#SELINUXTYPE=cantakeoneofthesetwovalues:
#targeted-Targetedprocessesareprotected,
#mls-MultiLevelSecurityprotection.
SELINUXTYPE=targeted
将“SELINUX=enforcing”这一行中的“enforcing”改为“permissive”，然后保存修改并退出文件编辑状态。
一般情况下，用户需要重启主机才可以使此修改生效，但也可以通过执行命令“setenforcepermissive”使其即时生效。
如果只执行以上命令，在主机重启后，SElinux的状态仍会回到“enforcing”，因此要将以上两步都做完才能保证完全修改。
检查Selinux现在的状态，如下。
#sestatus
SELinuxstatus:
enabled
SELinuxfsmount:
/selinux
Currentmode:
permissive
Modefromconfigfile:
permissive
Policyversion:
24
Policyfromconfigfile:
targeted
“Currentmode”这一行显示为“permissive”，说明Selinux已经不会影响接下来的配置和使用了。
（6）下载安装包：
实训机CentOS7使用浏览器打开网页http:
//192.168.50.207/t/下载安装文件。
下载CentOS6_5.iso、iaas.tgz和centos.tgz三个文件到本地。
接下来是在登录到实训机CentOS7上安装httpd，通过如下命令可以安装：
#yuminstallhttpd
建立本地源路径。
进入CentOS7上的Downloads目录，打开终端进入Downloads路径。
#cd/root/Downloads;tarzxvfiaas.tgz
#mviaas/iaas-repo/var/www/html/
#tarzxvfcentos.tgz
#mvcentos/var/www/html/centos6.5
（7）配置yum源。
下面是分别登录到controller和compute上配置yum源；
配置系统中的使用OpenStack软件库，首先是将在安装好的CentOS系统中，原来系统中存在有4个配置文件，对这4文件进行备份，配置主机使用软件库，添加软件仓库，进入到/etc/yum.repos.d然后备份里面的配置文件，将原来的4个文件通过改名的方法进行备份。
其实现的步骤如下：
#cd/etc/yum.repos.d
[root@controlleryum.repos.d]#rename.repo.repo.bak*
[root@controlleryum.repos.d]#ls
CentOS-Base.repo.bakCentOS-Debuginfo.repo.bakCentOS-Media.repo.bakCentOS-Vault.repo.bak
这时所有的文件就被批量改名了。
接着创建一个新文件，创建/etc/yum.repos.d/OpenStack.repo文件。
[centos]
name=centos
baseurl=http:
//172.23.0.254/centos6.5/
gpgcheck=0
enabled=1
[openstack-icehouse]
name=OpenStackIcehouseRepository
baseurl=http:
//172.23.0.254/iaas-repo/
gpgcheck=0
enabled=1
保存修改并退出文件编辑状态。
这里需要注意“baseurl”这一行，“enable=1”表示这个源是生效的，“enable=0”表示这个源不生效。
清除缓存
#yumcleanall
验证yum源是否配置成功
#yumlist
（4）NTP服务配置
控制节点会通过各种协议与受控节点通讯，为了确保安全，受控节点接到命令后会进行一系列的校验，如果两机的时间不同步的话，会导致命令拒绝执行。
NTP服务用于保证整套系统内所有主机的时间一致。
因为OpenStack控制节点会判断一个任务的超时时间，如果主机之间的时间差过大，会造成系统运行失败和报错，所以OpenStack系统中的主机都需要配置NTP服务。
#vi/etc/hosts
增加映射节点
172.23.0.2
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