OpenStack基础教程：从入门到实践

OpenStack作为一款开源的云计算平台，其强大的功能和灵活的架构让其成为云计算领域备受关注的工具之一。本篇文章将为大家介绍OpenStack的基础知识，以及如何搭建和使用OpenStack云计算平台。

一、OpenStack基础知识

1. OpenStack的组成部分

OpenStack由多个不同的项目组成，每个项目都提供不同的功能模块，实现了不同的云计算功能。其中，常见的组件包括：

- Nova：计算服务，为虚拟机提供处理能力；
- Glance：镜像服务，为虚拟机提供镜像存储和管理；
- Cinder：存储服务，提供块存储服务；
- Swift：对象存储服务，提供对象存储服务；
- Neutron：网络服务，为虚拟机提供网络功能；
- Keystone：身份认证服务，为所有OpenStack组件提供身份认证和授权。

2. OpenStack的架构

OpenStack的整体架构分为管理节点和计算节点两部分，其中管理节点用于管理整个OpenStack平台，而计算节点用于提供计算、存储、网络等服务。

二、OpenStack的搭建

1. 前置条件

在开始OpenStack的搭建之前，需要安装一些必要的软件和配置环境。具体包括：

- 确认系统版本：在开始之前，需要确认系统版本为Ubuntu 18.04版本；
- 安装依赖软件：执行如下命令安装必要的依赖软件：

sudo apt update
sudo apt install python3-dev python3-pip python3-openstackclient

2. 认证服务搭建

在OpenStack的搭建中，最先需要搭建的是认证服务，也就是Keystone组件。

- 安装软件包：
 
sudo apt install keystone

- 配置MySQL数据库：

sudo mysql -u root -p
CREATE DATABASE keystone;
GRANT ALL PRIVILEGES ON keystone.* TO 'keystone'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON keystone.* TO 'keystone'@'%' IDENTIFIED BY 'password';

- 配置Keystone：

sudo vim /etc/keystone/keystone.conf

修改如下配置：

[database]
connection = mysql+pymysql://keystone:[password]@controller/keystone

[token]
provider = fernet
[keystone_authtoken]
www_authenticate_uri = http://controller:5000
auth_url = http://controller:5000
memcached_servers = controller:11211
auth_type = password
project_domain_name = Default
user_domain_name = Default
project_name = service
username = keystone
password = keystone
 
[DEFAULT]
admin_token = [TOKEN]

3. 计算服务搭建

在Keystone搭建完成之后，需要继续搭建计算服务，也就是Nova组件。

- 安装软件包：

sudo apt install nova-api nova-conductor nova-novncproxy nova-scheduler

- 配置MySQL数据库：

sudo mysql -u root -p
CREATE DATABASE nova_api;
CREATE DATABASE nova;
GRANT ALL PRIVILEGES ON nova_api.* TO 'nova'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON nova_api.* TO 'nova'@'%' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON nova.* TO 'nova'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON nova.* TO 'nova'@'%' IDENTIFIED BY 'password';

- 配置Nova：

sudo vim /etc/nova/nova.conf

修改如下配置：

[api_database]
connection = mysql+pymysql://nova:[password]@controller/nova_api
[database]
connection = mysql+pymysql://nova:[password]@controller/nova
 
[DEFAULT]
transport_url = rabbit://openstack:[password]@controller
my_ip = [IP_ADDRESS]
enabled_apis = osapi_compute,metadata
auth_strategy = keystone
 
[keystone_authtoken]
www_authenticate_uri = http://controller:5000/v3
auth_url = http://controller:5000/v3
memcached_servers = controller:11211
auth_type = password
project_domain_name = Default
user_domain_name = Default
project_name = service
username = nova
password = nova
 
[glance]
api_servers = http://controller:9292
 
[oslo_concurrency]
lock_path = /var/lib/nova/tmp

4. 存储服务搭建

在计算服务搭建完成之后，需要搭建存储服务，也就是Cinder组件。

- 安装软件包：

sudo apt install cinder-api cinder-scheduler

- 配置MySQL数据库：

sudo mysql -u root -p
CREATE DATABASE cinder;
GRANT ALL PRIVILEGES ON cinder.* TO 'cinder'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON cinder.* TO 'cinder'@'%' IDENTIFIED BY 'password';

- 配置Cinder：

sudo vim /etc/cinder/cinder.conf

修改如下配置：

[database]
connection = mysql+pymysql://cinder:[password]@controller/cinder
 
[DEFAULT]
transport_url = rabbit://openstack:[password]@controller
auth_strategy = keystone
my_ip = [IP_ADDRESS]
enabled_backends = lvm
 
[keystone_authtoken]
www_authenticate_uri = http://controller:5000/v3
auth_url = http://controller:5000/v3
memcached_servers = controller:11211
auth_type = password
project_domain_name = Default
user_domain_name = Default
project_name = service
username = cinder
password = cinder
 
[lvm]
volume_driver = cinder.volume.drivers.lvm.LVMVolumeDriver
volume_group = cinder-volumes
iscsi_protocol = iscsi
iscsi_helper = lioadm

三、OpenStack的使用

OpenStack搭建完成之后，可以通过Horizon界面或者命令行工具来使用OpenStack的各项功能。

1. 虚拟机创建

在使用OpenStack创建虚拟机时，需要先创建一个镜像并将其上传到Glance中，之后可以通过Nova来创建虚拟机。

- 镜像创建：

glance image-create --name "Ubuntu 18.04" --disk-format qcow2 --container-format bare --file [IMAGE_PATH]

- 虚拟机创建：

openstack server create --flavor [FLAVOR] --image [IMAGE_NAME] --key-name [KEY_NAME] [SERVER_NAME]

2. 存储管理

OpenStack提供了存储管理的功能，可以通过Cinder来管理不同的存储服务和存储卷。

- 存储服务创建：

openstack volume service create --service-name [SERVICE_NAME] --driver [DRIVER_NAME]

- 存储卷创建：

openstack volume create --size [SIZE] [VOLUME_NAME]

3. 网络管理

OpenStack提供了网络管理的功能，可以通过Neutron来管理虚拟机的网络。

- 网络创建：

openstack network create [NETWORK_NAME]

- 子网创建：

openstack subnet create --network [NETWORK_NAME] --subnet-range [SUBNET_RANGE] [SUBNET_NAME]

总结

本文介绍了OpenStack的基础知识、搭建和使用。通过本文的介绍，读者可以了解OpenStack的组成和架构、以及如何搭建和使用OpenStack云计算平台。希望本文能够对读者有所帮助，让大家更好地了解和使用OpenStack云计算平台。