云平台Openstack关键组件的研究

黄珏

【摘 要】云计算融合了网格计算，分布式计算，并行计算，在线存储技术，虚拟化技术，负载均衡技术，借助SaaS，PaaS，IaaS和其他服务模式，将强大的计算能力分发给终端用户，使用户进入一个精简的PC系统。Openstack是一个开源的云计算平台，本文对云计算平台部署前的准备工作进行了探讨，并对关键组件的部署进行了深入的研究。

【关键字】云计算；云平台；Openstack

中图分类号： TP393.09 文献标识码： A 文章编号： 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

随着计算机网络技术的发展，云计算已被越来越普及的使用。资源利用网络以服务的方式提供给用户，改变了传统信息技术框架中用户独占物理资源的模式。众多高校，科研机构，企业都积极采用云计算技术来优化资源的管理[1-2]，但并没有给出相应的云计算平台关键组件的部署要点，这个方面还值得我们进一步研究。

1 Openstack云操作系统

云计算利用分布式计算、虚拟化等技术，将分散的软硬件资源放入资源池，按照用户需求集中提供给用户使用。云计算平台的服务类型分为3种：PaaS（平台即服务）、SaaS（软件即服务）、IaaS（基础设施即服务）。云计算让数据的处理能够在许多分布式计算机上运行，这些计算机可能不是简单的本地计算机或完整的远程服务器，企业数据中心计算过程更类似于Internet。这使企业能够根据需要将其计算机和存储系统切换到不同的应用程序。“云”是互联网上服务器集群的资源的统称，资源包括硬件资源（服务器、存储器、CPU等）和软件资源（应用软件、集成开发环境等） “計算”是使用这些资源提供的服务。只要本地终端通过互联网发送请求消息，云服务就会使用上述资源为用户提供服务。用户可以轻松获得云服务，像超级计算这样的服务也可以变得非常方便。通过云平台操作系统 Openstack 的资源整合，可以降低信息化的建设成本和提高管理执行力，为用户提供按需服务。

2 Openstack系统关键组件的部署

根据云计算架构层次划分可以分为硬件平台管理、虚拟化平台管理、中间件管理、应用管理等，根据功能对象的不同可以分为用户管理、存储管理、网络管理、计算管理等[11]。

2.1 部署前准备工作

（1）安装NTP服务命令：yum install -y chrony；并配置NTP的服务。

（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服务之前必须将hosts文件配置正确，否则NTP服务不会生效。

（3）安装Openstack官方依赖包。因为本次采用的CentOS的系统，采用的是CentOS的官方依赖包，命令：yum install centos-release-openstack-ocata。安装完成之后可以通过命令：yum upgrade来将节点的系统更新；升级完成之后安装Openstack-Client，命令如下：yum install python-openstackclient；接下来安装Mariadb数据库服务，命令：yum install mariadb mariadb-server python2-PyMySQL。要正确配置数据库的配置文件涉及到数据库的IP地址等信息；数据库的账号密码在设置密码的时候可以通过执行命令：mysql_secure_installation，进入修改数据库密码的选项。数据库服务安装完成之后安装MessageQueue服务，命令：yum install rabbitmq-server –y，这个服务组件的功能主要是用来控制组件之间的操作和执行指令信息。

2.2 Keystone组件的安装

认证管理（Keystone）：提供统一的授权和身份验证管理服务；所有的安装完成之后最重要的就是配置环境变量，环境变量的作用是更新各个组件的账号密码，接下来安装的服务都会用到这个环境变量。

2.3 Glance组件的安装

镜像管理（Glance）：提供虚拟机镜像的上传以及存储管理；Glance组件对openstack中的镜像文件进行统一的管理，如果一切配置正确，会输出如图1所示的结果。

2.4 Nova 组件的安装

计算管理（Nova）：提供对虚拟机的生命周期管理。在安装服务之前必须先添加数据库服务，接着在数据库中添加服务凭证，然后使用yum install openstack_nova-api命令在控制节点安装API服务。最后，安装完成之后进行该组件的配置服务：（1）要配置VNC参数My_ip，地址设为控制节点的IP地址。（2）配置图像服务API参数，所有配置服务完成之后可以通过命令nova-manage cell_v2 list_cells查看验证nova服务是否成功安装。控制节点安装完成之后需要切换到计算节点安装openstack-nova服务，同样执行命令：Yum install openstack-nova-compute -y，完成nova组件安装。可以参照控制节点的配置参数完成计算节点的安装。控制节点可以通过命令：openstack hypervisor list 来验证计算节点的配置参数是否生效。

2.5 Neutron 组件的安装

网络管理（Neutron）：提供对平台网络资源的管理。Neutron其主要功能就是为openstack中创建的虚拟机实例提供网络服务。（1）添加数据库服务。（2）通过命令：yum install openstack-neutron 来安装neutron组件，在配置neutron配置文件时要注意keystone_authtoken和nova两个参数的username和password 必须保持一致，否则服务无法启动。（3）配置linux_bridge和VLAN以及VXLAN网络参数，涉及到物理网卡的参数和连接外网的IP地址，需设置为用于连接外网的网卡和连接外网的IP地址。（4）所有的配置完成后重启Neutron服务。（5）切换到计算节点安装Neutron服务，参照控制节点的参数设置来配置计算节点。（6）两个节点的所有服务配置完成后通过命令：openstack neutron agen list 来验证服务的正常开启。

2.6 Dashboard組件的安装

安装openstack-dashboard服务可以通过命令：yum install openstack-dashboard -y 来执行安装。安装完成之后进入openstack-dashboard的配置文件设置访问web GUI 界面。这个参数可以设置成控制节点的IP地址，具体如图2所示。

配置完成之后重启服务，通过浏览器输入URL进入GUI界面如图3所示。

3 结束语

云计算作为一项覆盖面广且对产业影响深远的技术，未来将逐步渗透到其他产业中去，从而深刻的影响着人们的生活，随着云技术的不断发展，Openstack也将广泛运用于各个场合，文中对Openstack关键组件的部署进行了详细的说明，为Openstack在各领域的应用打下了良好的基础。

【参考文献】

[1]李磊，李小宁，金连文.基于Openstack的科研教学云计算平台的构建与运用[J].实验技术与管理，2014，31（6）： P127-P133.

[2]赵少卡，李立耀，凌晓等.基于OpenStack的清华云平台构建与调度方案设计[J].计算机应用，2013，33（12）：3335 -3338.