私有云計算平臺的設(shè)計

付楊洋 劉音 嚴紫薇 王琦

摘要 隨著應(yīng)用需求的不斷提高和計算機先進技術(shù)的不斷發(fā)展，一批新型技術(shù)的概念和應(yīng)用涌現(xiàn)出來，在此背景下，谷歌公司提出“云計算”，私有云作為云計算的一種部署類型，具有較高的安全性和可靠性。本文主要介紹了一種基于OpenStack搭建私有云計算平臺架構(gòu)以及OpenStack的核心組件之間的關(guān)系。

【關(guān)鍵詞】私有云 OpenStack 架構(gòu)部署

1 0penStack簡述

OpenStack是美國國家航空航天局（NASA）和Rackspace合作研制的云計算管理軟件，最初目的是存儲大量的空間視頻、圖片等信息，隨著云計算需求的增長逐漸成長起來。現(xiàn)如今對現(xiàn)有虛擬化技術(shù)較為全面的支持使得OpenStack可以被廣泛部署在多種場景，其長期設(shè)計目標(biāo)為同時服務(wù)公有云和私有云，提供統(tǒng)一的開源資源管理平臺。

2 私有云計算平臺的前景與優(yōu)勢

基于OpenStack的私有云計算平臺作為一種典型的開源云計算管理平臺項目，是基于基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）的解決方案。它由Python語言編寫的，主要通過命令行（CLI）、程序接口（API）或者基于Web界面（GUI）實現(xiàn)對底層的計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源的集中管理功能。近年來，Openstack作為開源云計算平臺中的佼佼者，已經(jīng)超越Cloudstack、Opennebula、Eucalyptus，成為活躍度最高、生態(tài)支持最廣的開源云平臺。

私有云計算平臺可以通過增加管理層來實現(xiàn)應(yīng)用搭建、文件檢索以及資源的創(chuàng)建和分配等功能，還可以基于API接口進行二次開發(fā)。隨著越來越多的企業(yè)和個人加入，已經(jīng)通過強強聯(lián)合形成了豐富的解決方案和完善的生態(tài)系統(tǒng)，推動私有云地不斷發(fā)展壯大。

3 私有云計算平臺的架構(gòu)部署

整個云計算平臺包括控制節(jié)點、計算節(jié)點和存儲節(jié)點。其中，控制節(jié)點負責(zé)對其余節(jié)點的控制，包含虛擬機建立，遷移，網(wǎng)絡(luò)分配，存儲分配等，計算節(jié)點負責(zé)虛擬機運行，存儲節(jié)點負責(zé)對虛擬機的額外存儲管理等。

虛擬機中包含三類網(wǎng)卡，外網(wǎng)，內(nèi)部管理網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)部實例私網(wǎng)（用于節(jié)點之間的通信）。

3.1 控制節(jié)點架構(gòu)部署

控制節(jié)點包括管理支持服務(wù)、基礎(chǔ)管理服務(wù)和擴展管理服務(wù)。管理支持服務(wù)包含MySQL數(shù)據(jù)庫與Qpid消息代理兩個服務(wù);基礎(chǔ)管理服務(wù)包含Keystone（認證管理服務(wù)），（鏡像管理服務(wù)）Glance，Nova（計算管理服務(wù)），Neutron（網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)），Dashbord（控制臺服務(wù)）五個服務(wù)。擴展管理服務(wù)涉及了Cinder（塊存儲服務(wù)）等。

Keystone提供了其余所有組件的認證信息和令牌的創(chuàng)建、管理、修改等等，使用MySQL作為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫。Glance提供了對虛擬機部署的時候所能提供的鏡像的管理，包含鏡像的導(dǎo)入、格式以及制作相應(yīng)的模板。Nova提供了對計算節(jié)點的Nova的管理，使用Nova-API進行通信。Neutron提供了對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)拓撲管理，同時提供Neutron在Dashbord的管理面板。Dashbord提供了以Web的形式對所有節(jié)點的所有服務(wù)的管理。Cinder提供在Dashbord中的管理面板以及為存儲節(jié)點提供塊存儲管理支持。

搭建Maria dB數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，設(shè)置相關(guān)配置文件;安裝Rabbit MQ裝開源消息對列系統(tǒng)。創(chuàng)建Rabbit MQ用戶，并賦予超級管理員的角色。

安裝并配置Keystone組件，創(chuàng)建管理員admin及其環(huán)境變量腳本，為客戶端操作加載合適的憑證;創(chuàng)建非特權(quán)租戶和用戶demo及其環(huán)境變量腳本，供非管理員任務(wù)使用;創(chuàng)建包含所有服務(wù)唯一賬號的servlce項目，便于日后集中管理所有服務(wù)。

安裝并配置Glance組件，創(chuàng)建glance用戶并添加admin角色和servlce租戶;創(chuàng)建glance服務(wù)實體和鏡像服務(wù)的API端點，設(shè)置相關(guān)配置文件。

安裝并配置nova組件，創(chuàng)建nova用戶并添加admin角色和servlce租戶;

安裝并配置neutron組件，創(chuàng)建neutron用戶并添加admin角色和servlce租戶;

安裝和配置Dashboard組件，修改配置文件;

安裝并配置cinder組件，創(chuàng)建cinder用戶并添加admin角色和servlce租戶;創(chuàng)建cinder服務(wù)實體和計算服務(wù)的API端點。

3.2 計算節(jié)點架構(gòu)部署

計算節(jié)點包含Nova（計算管理），Neutron（網(wǎng)絡(luò)&地址管理），Telemeter（監(jiān)控代理）三個服務(wù)。

安裝nova、neutron相關(guān)軟件包，修改neutron配置文件：配置Rabbit MQ消息隊列訪問信息、身份服務(wù)訪問信息;配置Linuxbridge agent建立二層虛擬網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ);配置計算服務(wù)使用neutron網(wǎng)絡(luò)。修改nova配置文件：配置Rabbit MQ消息隊列訪問信息、身份服務(wù)訪問信息、啟用和配置遠程控制臺訪問、配置鏡像服務(wù)API的位置等。

3.3 存儲節(jié)點架構(gòu)部署

存儲節(jié)點包含Cinder，提供相應(yīng)的塊存儲，安裝LVMf邏輯盤卷管理）工具，創(chuàng)建物理卷和卷組，編輯lvm配置文件和cinder配置文件。4結(jié)束語

本文提出了一種基于OpenStack構(gòu)建私有云計算平臺的方案，現(xiàn)如今，OpenStack逐漸成為企業(yè)構(gòu)建私有云平臺的首選架構(gòu)，它能夠?qū)①Y源以自適應(yīng)伸縮方式提供給不同用戶，并滿足不同階段的需求。在未來的研究方向上，OpenStack需要穩(wěn)定其核心，優(yōu)化其網(wǎng)絡(luò)性能，簡化其部署難度。

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