使用OpenStack部署私有云：简单易懂的指南

如今，在互联网时代，私有云正在成为企业和组织管理IT资源的首选方式。为了建立一个高效和方便的私有云环境, OpenStack成了首选之一。OpenStack是一个开源的云计算平台，它可以在大规模的服务器上快速组建出云服务。在这篇文章中，我会向大家详细介绍如何使用OpenStack部署私有云。

第一步：准备工作

在部署OpenStack之前，需要先准备好相关的环境。你需要一台能够连接到互联网的服务器，至少需要4个物理核心和16GB以上的内存。

此外，你还需要安装Ubuntu16.04系统，同时确保你的服务器上已经配置好了SSH服务和Python。

第二步：安装OpenStack

在进行OpenStack的安装之前，建议你对云计算平台的各个组件有一定的了解，包括Nova、Keystone、Glance、Neutron和Horizon。这可以帮助你更好地理解和掌握OpenStack的使用方法。

接下来，我们就要开始安装OpenStack。首先，我们需要为系统添加OpenStack源：

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade
sudo apt-get install software-properties-common
sudo add-apt-repository cloud-archive:pike

然后，我们需要安装OpenStack的包：

sudo apt-get update && sudo apt-get dist-upgrade
sudo apt-get install python-openstackclient

安装完成后，我们需要为OpenStack创建一个管理员账户。管理员账户将用于管理OpenStack中的所有用户和服务：

export OS_USERNAME=admin
export OS_PASSWORD=your_admin_password
export OS_PROJECT_NAME=admin
export OS_USER_DOMAIN_NAME=Default
export OS_PROJECT_DOMAIN_NAME=Default
export OS_AUTH_URL=http://controller:35357/v3
export OS_IDENTITY_API_VERSION=3

接下来，我们需要为OpenStack创建一个数据库：

sudo apt-get install mariadb-server python-pymysql
sudo systemctl enable mysql.service
sudo systemctl start mysql.service
sudo mysql_secure_installation

创建完成后，我们需要安装RabbitMQ：

sudo apt-get install rabbitmq-server
sudo rabbitmqctl add_user openstack your_password
sudo rabbitmqctl set_permissions openstack ".*" ".*" ".*"

接下来，我们需要安装Keystone：

sudo apt-get install keystone

创建Keystone的数据库：

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

创建Keystone的身份验证令牌：

export OS_TOKEN=your_token
export OS_URL=http://controller:35357/v3
export OS_IDENTITY_API_VERSION=3

创建完成后，我们需要为Keystone创建一个服务账户：

openstack user create --domain default --password-prompt \
  your_service_username
openstack role add --project service --user your_service_username \
  admin

创建完成后，我们需要为Keystone创建一个服务API端点：

openstack service create --name keystone \
  --description "OpenStack Identity" identity
openstack endpoint create --region RegionOne \
  identity public http://controller:5000/v3
openstack endpoint create --region RegionOne \
  identity internal http://controller:5000/v3
openstack endpoint create --region RegionOne \
  identity admin http://controller:35357/v3

第三步：安装Nova

接下来，我们需要安装Nova。Nova是OpenStack的计算组件，用于管理虚拟机和计算资源。

首先，我们需要安装Nova的包：

sudo apt-get install nova-api nova-conductor nova-consoleauth \
  nova-novncproxy nova-scheduler nova-placement-api

然后，我们需要为Nova创建一个数据库：

mysql -u root -p
CREATE DATABASE nova_api;
CREATE DATABASE nova;
CREATE DATABASE nova_cell0;
GRANT ALL PRIVILEGES ON nova_api.* TO 'nova'@'localhost' \
  IDENTIFIED BY 'your_password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON nova_api.* TO 'nova'@'%' \
  IDENTIFIED BY 'your_password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON nova.* TO 'nova'@'localhost' \
  IDENTIFIED BY 'your_password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON nova.* TO 'nova'@'%' \
  IDENTIFIED BY 'your_password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON nova_cell0.* TO 'nova'@'localhost' \
  IDENTIFIED BY 'your_password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON nova_cell0.* TO 'nova'@'%' \
  IDENTIFIED BY 'your_password';

接下来，我们需要配置Nova的服务端口：

sudo vi /etc/nova/nova.conf
[DEFAULT]
...
enabled_apis = osapi_compute,metadata
transport_url = rabbit://openstack:your_password@controller
...
[api_database]
...
[database]
...
[api]
...
[keystone_authtoken]
...
[glance]
...
[oslo_concurrency]
...

然后，我们需要创建Nova的身份验证令牌：

export OS_USERNAME=nova
export OS_PASSWORD=your_password
export OS_PROJECT_NAME=service
export OS_USER_DOMAIN_NAME=Default
export OS_PROJECT_DOMAIN_NAME=Default
export OS_AUTH_URL=http://controller:35357/v3
export OS_IDENTITY_API_VERSION=3

接下来，我们需要建立Nova的API端点：

openstack user create --domain default --password-prompt nova
openstack role add --project service --user nova admin
openstack service create --name nova \
  --description "OpenStack Compute" compute
openstack endpoint create --region RegionOne \
  compute public http://controller:8774/v2.1
openstack endpoint create --region RegionOne \
  compute internal http://controller:8774/v2.1
openstack endpoint create --region RegionOne \
  compute admin http://controller:8774/v2.1
openstack user create --domain default --password-prompt \
  placement
openstack role add --project service --user placement admin
openstack service create --name placement \
  --description "Placement API" placement
openstack endpoint create --region RegionOne \
  placement public http://controller:8778
openstack endpoint create --region RegionOne \
  placement internal http://controller:8778
openstack endpoint create --region RegionOne \
  placement admin http://controller:8778

第四步：安装Glance

Glance是一个镜像服务，用于管理系统和数据盘镜像。

首先，我们需要安装Glance的包：

sudo apt-get install glance

然后，我们需要为Glance创建一个数据库：

mysql -u root -p
CREATE DATABASE glance;
GRANT ALL PRIVILEGES ON glance.* TO 'glance'@'localhost' \
  IDENTIFIED BY 'your_password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON glance.* TO 'glance'@'%' \
  IDENTIFIED BY 'your_password';

接下来，我们需要配置Glance的服务端口：

sudo vi /etc/glance/glance-api.conf
[database]
...
[keystone_authtoken]
...
[glance_store]
...

然后，我们需要为Glance创建身份验证令牌：

export OS_USERNAME=glance
export OS_PASSWORD=your_password
export OS_PROJECT_NAME=service
export OS_USER_DOMAIN_NAME=Default
export OS_PROJECT_DOMAIN_NAME=Default
export OS_AUTH_URL=http://controller:35357/v3
export OS_IDENTITY_API_VERSION=3

接下来，我们需要为Glance创建API端点：

openstack user create --domain default --password-prompt glance
openstack role add --project service --user glance admin
openstack service create --name glance \
  --description "OpenStack Image" image
openstack endpoint create --region RegionOne \
  image public http://controller:9292
openstack endpoint create --region RegionOne \
  image internal http://controller:9292
openstack endpoint create --region RegionOne \
  image admin http://controller:9292

第五步：安装Neutron

Neutron是OpenStack的网络组件，用于管理虚拟网络和路由器。

首先，我们需要安装Neutron的包：

sudo apt-get install neutron-server neutron-plugin-ml2 \
  neutron-linuxbridge-agent neutron-l3-agent neutron-dhcp-agent \
  neutron-metadata-agent

然后，我们需要为Neutron创建一个数据库：

mysql -u root -p
CREATE DATABASE neutron;
GRANT ALL PRIVILEGES ON neutron.* TO 'neutron'@'localhost' \
  IDENTIFIED BY 'your_password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON neutron.* TO 'neutron'@'%' \
  IDENTIFIED BY 'your_password';

接下来，我们需要配置Neutron的服务端口：

sudo vi /etc/neutron/neutron.conf
[database]
...
[DEFAULT]
...
core_plugin = ml2
service_plugins =
...
auth_strategy = keystone
...
[keystone_authtoken]
...
[oslo_concurrency]
...

然后，我们需要为Neutron创建身份验证令牌：

export OS_USERNAME=neutron
export OS_PASSWORD=your_password
export OS_PROJECT_NAME=service
export OS_USER_DOMAIN_NAME=Default
export OS_PROJECT_DOMAIN_NAME=Default
export OS_AUTH_URL=http://controller:35357/v3
export OS_IDENTITY_API_VERSION=3

接下来，我们需要为Neutron创建API端点：

openstack user create --domain default --password-prompt neutron
openstack role add --project service --user neutron admin
openstack service create --name neutron \
  --description "OpenStack Networking" network
openstack endpoint create --region RegionOne \
  network public http://controller:9696
openstack endpoint create --region RegionOne \
  network internal http://controller:9696
openstack endpoint create --region RegionOne \
  network admin http://controller:9696

第六步：安装Horizon

Horizon是OpenStack的Web管理界面。

首先，我们需要安装Horizon的包：

sudo apt-get install openstack-dashboard

然后，我们需要配置Horizon的服务端口：

sudo vi /etc/openstack-dashboard/local_settings.py
...
OPENSTACK_HOST = "controller"
...
OPENSTACK_KEYSTONE_DEFAULT_ROLE = "user"
...
CACHES = {
    'default': {
        'BACKEND': 'django.core.cache.backends.memcached.MemcachedCache',
        'LOCATION': 'controller:11211',
    }
}
...
OPENSTACK_API_VERSIONS = {
    "identity": 3,
    "image": 2,
    "volume": 2,
    "compute": 2,
}

接下来，我们需要重启Apache服务使配置生效：

sudo service apache2 restart

至此，OpenStack的安装和配置工作已经完成。您可以通过Web界面进一步管理和配置OpenStack环境。

总结：

在这篇文章中，我们详细介绍了如何使用OpenStack部署私有云。我们从安装环境开始，逐步介绍了安装和配置OpenStack的过程，包括Keystone、Nova、Glance、Neutron和Horizon。这个过程相对简单，只需要少量的命令和配置文件即可完成。通过这篇文章的学习，相信你已经对OpenStack的部署有了深入的了解。
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