OpenStack是一个开源的云计算管理平台项目由几个主要的组件组合起来完成具体工作。OpenStack支持几乎所有类型的云环境,项目目标是提供实施简单,可大规模扩展、丰富、标准统一的云计算管理平台。OpenStack通过各种互补的服务提供了基础设施即服务(Infrastructure as a Service,IaaS)的解决方案,每个服务提供API以进行集成。
下图展示了OpenStack服务之间的关系:

要设计、部署和配置OpenStack、管理员必须了解逻辑体系结构。如上图所示,OpenStack由几个独立的部分组成,成为OpenStack服务。所有服务都是通过身份服务进行身份验证。各个服务通过公共API相互交互,除非需要特权管理员命令。
服务 | 项目名称 | 方法描述 |
|---|---|---|
Dashboard | Horizon | 提供了一个基于web的自服务门户,与OpenStack底层服务交互,诸如启动一个实例,分配IP地址以及配置访问控制 |
Compute | Nova | 在OpenStack环境中计算实例的生命周期管理。按需响应包括生成、调度、回收虚拟机等操作。 |
Networking | Neutron | 确保为其它OpenStack服务提供网络连接即服务 “Quantum”–>Neutron |
Identity Management | Keystone | 为其他OpenStack服务提供认证和授权服务,为所有的OpenStack服务提供一个端点目录。 |
Object Storage | Swift | 通过一个 RESTful,基于HTTP的应用程序接口存储和任意检索的非结构化数据对象。它拥有高容错机制,基于数据复制和可扩展架构。它的实现并像是一个文件服务器需要挂载目录。在此种方式下,它写入对象和文件到多个硬盘中,以确保数据是在集群内跨服务器的多份复制 |
Block Storage | Cinder | 为运行实例而提供的持久性块存储。它的可插拔驱动架构的功能有助于创建和管理块存储设备 |
Image Service | Glance | 存储和检索虚拟机磁盘镜像,OpenStack计算会在实例部署时使用此服务。 |
Telemetry | Ceilometer | 为OpenStack云的计费、基准、扩展性以及统计等目的提供监测和计量。 |
Database Service | Trove | 提供管理数据库即服务配置关系和非关系数据库引擎节点的Trove相关,同时提供Trove在Horizon中的管理面板 |
Bare Metal Provisioning | Ironic | 提供裸金属管理服务,Nova Baremetal驱动程序 |
Orchestration | Heat | 提供了基于模板来实现云环境中资源的初始化,依赖关系处理,部署等基本操作,也可以解决自动收缩,负载均衡等高级特性。 |
Data Processing Service | Sahara | 使用用户能够在Openstack平台上便于创建和管理Hadoop以及其他计算框架集群, |
整个OpenStack是由控制节点,计算节点,网络节点,存储节点四大部分组成。(这四个节点也可以安装在一台机器上,单机部署)其中:
下图显示OpenStack云最常见但不是唯一可能的架构:

我们随着安装随着介绍相关组件!
IP | 名称 | 角色 |
|---|---|---|
10.1.1.100 | master01.boysec.cn | 控制节点 |
10.1.1.110 | node01.boysec.cn | 计算节点 |
本次验证环境,使用核心服务和几个实例:
设置节点主机名称
[root@master01 ~]# cat /etc/hosts
127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
10.1.1.100 master01 master01.boysec.cn
10.1.1.110 node01 node01.boysec.cn# 安装chrony
yum -y install chrony
# 编辑“/etc/chrony.conf”文件并在你的环境需要的情况下增加、修改或者删除这些键值:
[root@master01 ~]# cat /etc/chrony.conf
# Please consider joining the pool (http://www.pool.ntp.org/join.html).
server ntp0.aliyun.com iburst
# 启动服务
systemctl enable chronyd.service
systemctl start chronyd.service使用NTP服务器的主机名或者IP地址替换 NTP_SERVER 。配置支持设置多个 server 值。
注解
控制节点默认跟公共服务器池同步时间。但是你也可以选择性配置其他服务器,比如你组织中提供的服务器。
subscription-manager repos --enable=rhel-7-server-optional-rpms \
--enable=rhel-7-server-extras-rpms --enable=rhel-7-server-rh-common-rpms
# 这里可以选择自己需要版本
yum install centos-release-openstack-train注意
如果是用的阿里云base yum仓库中自带train版,具体地址:阿里云开源镜像站资源目录 (aliyun.com)
安装软件包
yum install mariadb mariadb-server python-PyMySQL创建并编辑 /etc/my.cnf.d/openstack.cnf,然后完成如下动作:
在[mysqld]中,设置“bind-address”值为控制节点的管理网络IP地址以是的其他节点可以通过管理网络访问访问数据库。设置其他关键字来设置一些有用的选项和UTF-8编码:
[mysqld]
bind-address = 10.1.1.100
default-storage-engine = innodb
innodb_file_per_table = on
max_connections = 4096
collation-server = utf8_general_ci
character-set-server = utf8启动数据库
systemctl enable mysql.service
systemctl start mysql.serviceOpenStack 使用消息队列来协调服务之间的操作和状态信息。消息队列服务通常在控制器节点上运行。OpenStack支持多种消息队列服务,包括RabbitMQ,Qpid和ZeroMQ。
安装软件包
yum install rabbitmq-server启动消息队列服务
systemctl enable rabbitmq-server.service
systemctl start rabbitmq-server.service添加 openstack 用户:
rabbitmqctl add_user openstack RABBIT_PASS
# Creating user "openstack" ...
# 查看用户
rabbitmqctl list_users
# Listing users
# openstack []
# guest [administrator]用合适的密码替换 RABBIT_DBPASS。
给openstack用户配置写和读权限:
rabbitmqctl set_permissions openstack ".*" ".*" ".*"
# Setting permissions for user "openstack" in vhost "/" ...
[root@master01 ~]# rabbitmqctl list_user_permissions openstack
Listing permissions for user "openstack"
/ .* .* .*查看需要启动的服务
# 查看需要启动的服务
rabbitmq-plugins list
# 开启图形化界面
rabbitmq-plugins enable rabbitmq_management
# 访问
http://10.1.1.100:15672/各类服务的身份认证机制使用Memcached缓存令牌。缓存服务memecached通常运行在控制节点。在生产部署中,我们推荐联合启用防火墙、认证和加密保证它的安全。
安装软件包:
yum install memcached python-memcached编辑memched配置文件
[root@master01 ~]# vim /etc/sysconfig/memcached
PORT="11211"
USER="memcached"
MAXCONN="1024"
CACHESIZE="64"
OPTIONS="-l 127.0.0.1,10.1.1.100"启动服务
systemctl enable memcached.service
systemctl start memcached.serviceKeystone(OpenStack Identity Service)是 OpenStack 框架中负责管理身份验证、服务规则和服务令牌功能的模块。用户访问资源需要验证用户的身份与权限,服务执行操作也需要进行权限检测,这些都需要通过 Keystone 来处理。Keystone类似一个服务总线, 或者说是整个Openstack框架的注册表, 其他服务通过keystone来注册其服务的Endpoint(服务访问的URL),任何服务之间相互的调用, 需要经过Keystone的身份验证, 来获得目标服务的Endpoint来找到目标服务。
大体流程如下图:

mysql -u root -p
CREATE DATABASE keystone;
GRANT ALL PRIVILEGES ON keystone.* TO 'keystone'@'localhost' \
IDENTIFIED BY '123456';
GRANT ALL PRIVILEGES ON keystone.* TO 'keystone'@'%' \
IDENTIFIED BY '123456';生成环境中请使用强密码!
安装软件包
yum install openstack-keystone apache2-mod_wsgi配置keystone
[root@master01 ~]# cp /etc/keystone/keystone.conf{,.bak}
[root@master01 ~]# grep -Ev "^$|#" /etc/keystone/keystone.conf.bak > /etc/keystone/keystone.conf
[root@master01 ~]# cat /etc/keystone/keystone.conf
[DEFAULT]
[application_credential]
[assignment]
[auth]
[cache]
[catalog]
[cors]
[credential]
[database]
connection = mysql+pymysql://keystone:123456@master01.boysec.cn/keystone
[domain_config]
[endpoint_filter]
[endpoint_policy]
[eventlet_server]
[federation]
[fernet_receipts]
[fernet_tokens]
[healthcheck]
[identity]
[identity_mapping]
[jwt_tokens]
[ldap]
[memcache]
[oauth1]
[oslo_messaging_amqp]
[oslo_messaging_kafka]
[oslo_messaging_notifications]
[oslo_messaging_rabbit]
[oslo_middleware]
[oslo_policy]
[policy]
[profiler]
[receipt]
[resource]
[revoke]
[role]
[saml]
[security_compliance]
[shadow_users]
[token]
provider = fernet
[tokenless_auth]
[totp]
[trust]
[unified_limit]
[wsgi]初始化keystone数据库
su -s /bin/sh -c "keystone-manage db_sync" keystone初始化fernet 密钥存储库(以下命令会生成两个密钥,生成的密钥放于/etc/keystone/目录下,用于加密数据)
keystone-manage fernet_setup --keystone-user keystone --keystone-group keystone
keystone-manage credential_setup --keystone-user keystone --keystone-group keystone配置bootstrap身份认证服务
keystone-manage bootstrap --bootstrap-password ADMIN_PASS \
--bootstrap-admin-url http://master01.boysec.cn:5000/v3/ \
--bootstrap-internal-url http://master01.boysec.cn:5000/v3/ \
--bootstrap-public-url http://master01.boysec.cn:5000/v3/ \
--bootstrap-region-id RegionOnebootstrap-region-id RegionOne 指定一个区域名称
ADMIN_PASS 我设置为keystone
小贴士: 此步骤是初始化openstack,会把openstack的admin用户的信息写入到mysql的user表中,以及url等其他信息写入到mysql的相关表中; admin-url是管理网(如公有云内部openstack管理网络),用于管理虚拟机的扩容或删除;如果共有网络和管理网是一个网络,则当业务量大时,会造成无法通过openstack的控制端扩容虚拟机,所以需要一个管理网; internal-url是内部网络,进行数据传输,如虚拟机访问存储和数据库、zookeeper等中间件,这个网络是不能被外网访问的,只能用于企业内部访问 public-url是共有网络,可以给用户访问的(如公有云) #但是此环境没有这些网络,则公用同一个网络 5000端口是keystone提供认证的端口 需要在haproxy服务器上添加一条listen 各种网络的url需要指定master01.boysec.cn节点的域名,一般是haproxy的vip的域名(高可用模式)
echo "ServerName master01.boysec.cn" >> /etc/httpd/conf/httpd.conf安装完mod_wsgi包后,会生成 wsgi-keystone.conf 这个文件,文件中配置了虚拟主机及监听了5000端口,mod_wsgi就是python的网关
ln -s /usr/share/keystone/wsgi-keystone.conf /etc/httpd/conf.d/systemctl enable httpd.service
systemctl start httpd.service这些环境变量用于创建角色和项目使用,但是创建角色和项目需要有认证信息,所以通过环境变量声明用户名和密码等认证信息,欺骗openstack已经登录且通过认证,这样就可以创建项目和角色;也就是把admin用户的验证信息通过声明环境变量的方式传递给openstack进行验证,实现针对openstack的非交互式操作
cat >> ~/.bashrc << EOF
export OS_USERNAME=admin
export OS_PASSWORD=keystone
export OS_PROJECT_NAME=admin
export OS_USER_DOMAIN_NAME=Default
export OS_PROJECT_DOMAIN_NAME=Default
export OS_AUTH_URL=http://master01.boysec.cn:5000/v3
export OS_IDENTITY_API_VERSION=3
export OS_IMAGE_API_VERSION=2
EOF[root@master01 ~]# openstack user list
+----------------------------------+-----------+
| ID | Name |
+----------------------------------+-----------+
| d8cd16895f8d4421975a3e22396af49a | admin |
+----------------------------------+-----------+