OpenStack搭建教程，从入门到实践

OpenStack作为一个开源的云计算管理平台，能够实现对计算、存储、网络等资源的自动化管理和分配，为企业和开发者提供了强大的云计算解决方案，本文将详细介绍OpenStack的搭建教程,帮助读者从零基础开始搭建一个属于自己的OpenStack环境。

OpenStack简介

OpenStack是一个由一系列开源项目组成的云计算平台，它提供了诸如计算（Nova）、网络（Neutron）、存储（Cinder、Swift）、身份认证（Keystone）等核心服务，通过这些服务，用户可以方便地创建和管理虚拟机、存储卷、网络等资源，实现私有云、公有云的搭建，OpenStack的优势在于其开源、灵活、可扩展等特性，被广泛应用于企业内部的云计算环境、互联网公司的大规模数据中心等场景。

搭建环境准备

（一）硬件要求

服务器数量：建议至少使用3台服务器，分别作为控制节点、计算节点和存储节点，如果资源有限，也可以在一台服务器上进行最小化安装,但这种方式不适合生产环境。
CPU：至少为2核以上,以确保能够处理多个虚拟机的运行。
内存：控制节点建议8GB以上内存，计算节点根据实际需求分配,一般16GB以上。
存储：每台服务器至少需要50GB以上的可用磁盘空间,存储节点需要更大的存储空间用于存储虚拟机镜像和数据。

（二）软件要求

操作系统：推荐使用Ubuntu 18.04或CentOS 7等稳定的Linux发行版，本文以CentOS 7为例进行讲解。
网络配置：确保各节点之间网络连通，并且可以访问外网,以便下载必要的软件包。

基础环境配置

（一）安装前准备

更新系统：在所有节点上执行以下命令更新系统软件包。
```
sudo yum update -y
```
设置主机名：分别为控制节点、计算节点和存储节点设置不同的主机名，以控制节点为例，执行以下命令：
```
sudo hostnamectl set-hostname controller
```
然后编辑/etc/hosts文件,添加各节点的IP地址和主机名映射。
```
sudo vi /etc/hosts
```如下：
```plaintext
192.168.1.100 controller
192.168.1.101 compute
192.168.1.102 storage
```

关闭防火墙和SELinux：为了避免网络通信问题，关闭防火墙和SELinux。

sudo systemctl stop firewalld
sudo systemctl disable firewalld
sudo setenforce 0
sudo sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config

（二）安装OpenStack仓库

在所有节点上安装OpenStack Queens版本的仓库。

sudo yum install -y centos-release-openstack-queens
sudo yum update -y

控制节点安装与配置

（一）安装数据库

控制节点需要安装MySQL数据库,用于存储OpenStack各服务的配置信息。

sudo yum install -y mariadb mariadb-server python2-PyMySQL

编辑/etc/my.cnf.d/openstack.cnf文件,添加以下内容：

[mysqld]
bind-address = 192.168.1.100
default-storage-engine = innodb
innodb_file_per_table = on
max_connections = 4096
collation-server = utf8_general_ci
character-set-server = utf8

启动数据库服务并设置开机自启。

sudo systemctl start mariadb
sudo systemctl enable mariadb

运行mysql_secure_installation脚本,设置数据库密码等安全选项。

（二）安装消息队列

OpenStack使用RabbitMQ作为消息队列,用于各服务之间的通信。

sudo yum install -y rabbitmq-server
sudo systemctl start rabbitmq-server
sudo systemctl enable rabbitmq-server

添加OpenStack用户并设置权限。

sudo rabbitmqctl add_user openstack password
sudo rabbitmqctl set_permissions openstack ".*" ".*" ".*"

（三）安装和配置身份认证服务（Keystone）

创建数据库：登录数据库，创建Keystone数据库并授予权限。

CREATE DATABASE keystone;
GRANT ALL PRIVILEGES ON keystone.* TO 'keystone'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON keystone.* TO 'keystone'@'%' IDENTIFIED BY 'password';

安装Keystone服务：

sudo yum install -y openstack-keystone httpd mod_wsgi

配置Keystone：编辑/etc/keystone/keystone.conf文件，配置数据库连接和令牌提供者。
```
[database]
connection = mysql+pymysql://keystone:password@controller/keystone
```

[token] provider = fernet

**同步数据库**：
```bash
sudo su -s /bin/sh -c "keystone-manage db_sync" keystone

初始化Fernet密钥：

sudo keystone-manage fernet_setup --keystone-user keystone --keystone-group keystone
sudo keystone-manage credential_setup --keystone-user keystone --keystone-group keystone

引导Keystone服务：

sudo keystone-manage bootstrap --bootstrap-password password \
--bootstrap-admin-url http://controller:5000/v3/ \
--bootstrap-internal-url http://controller:5000/v3/ \
--bootstrap-public-url http://controller:5000/v3/ \
--bootstrap-region-id RegionOne

配置Apache：编辑/etc/httpd/conf/httpd.conf文件，添加以下内容：

ServerName controller

创建符号链接并启动Apache服务。

sudo ln -s /usr/share/keystone/wsgi-keystone.conf /etc/httpd/conf.d/
sudo systemctl start httpd
sudo systemctl enable httpd

验证Keystone服务：设置环境变量，创建管理员用户的认证脚本。

export OS_USERNAME=admin
export OS_PASSWORD=password
export OS_PROJECT_NAME=admin
export OS_USER_DOMAIN_NAME=Default
export OS_PROJECT_DOMAIN_NAME=Default
export OS_AUTH_URL=http://controller:5000/v3
export OS_IDENTITY_API_VERSION=3

执行以下命令验证Keystone服务是否正常工作。

openstack token issue

（四）安装和配置镜像服务（Glance）

创建数据库：登录数据库，创建Glance数据库并授予权限。

CREATE DATABASE glance;
GRANT ALL PRIVILEGES ON glance.* TO 'glance'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON glance.* TO 'glance'@'%' IDENTIFIED BY 'password';

创建Glance用户和角色：

openstack user create --domain default --password password glance
openstack role add --project service --user glance admin

创建Glance服务和端点：

openstack service create --name glance --description "OpenStack Image service" 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

安装Glance服务：
```
sudo yum install -y openstack-glance
```
配置Glance：编辑/etc/glance/glance-api.conf文件，配置数据库连接、身份认证和存储后端。
```
[database]
connection = mysql+pymysql://glance:password@controller/glance
```

[keystone_authtoken] auth_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 = glance password = password

[glance_store] stores = file,http default_store = file filesystem_store_datadir = /var/lib/glance/images/

编辑`/etc/glance/glance-registry.conf`文件，配置数据库连接和身份认证。
```plaintext
[database]
connection = mysql+pymysql://glance:password@controller/glance
[keystone_authtoken]
auth_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 = glance
password = password

同步数据库：

sudo su -s /bin/sh -c "glance-manage db_sync" glance

启动Glance服务并设置开机自启：

sudo systemctl start openstack-glance-api openstack-glance-registry
sudo systemctl enable openstack-glance-api openstack-glance-registry

计算节点安装与配置

（一）安装和配置计算服务（Nova）

创建数据库：在控制节点的数据库中创建Nova数据库并授予权限。

CREATE DATABASE nova_api;
CREATE DATABASE nova;
CREATE DATABASE nova_cell0;
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';
GRANT ALL PRIVILEGES ON nova_cell0.* TO 'nova'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON nova_cell0.* TO 'nova'@'%' IDENTIFIED BY 'password';

创建Nova用户和角色：在控制节点上执行以下命令。

openstack user create --domain default --password password nova
openstack role add --project service --user nova admin

创建Nova服务和端点：

openstack service create --name nova --description "OpenStack Compute" compute
openstack endpoint create --region RegionOne compute public http://controller:8774/v2.1/%\(tenant_id\)s
openstack endpoint create --region RegionOne compute internal http://controller:8774/v2.1/%\(tenant_id\)s
openstack endpoint create --region RegionOne compute admin http://controller:8774/v2.1/%\(tenant_id\)s

安装Nova服务：在计算节点上执行以下命令。
```
sudo yum install -y openstack-nova-compute
```

配置Nova：编辑/etc/nova/nova.conf文件，配置数据库连接、消息队列、身份认证等。

[DEFAULT]
transport_url = rabbit://openstack:password@controller
my_ip = 192.168.1.101
use_neutron = True
firewall_driver = nova.virt.firewall.NoopFirewallDriver

[api_database] connection = mysql+pymysql://nova:password@controller/nova_api

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

[vnc] enabled = true server_listen = $my_ip server_proxyclient_address = $my_ip novncproxy_base_url = http://controller:6080/vnc_auto.html

**检查计算节点是否支持硬件加速**：
```bash
egrep -c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo

如果返回值大于0，则支持硬件加速；否则，需要在/etc/nova/nova.conf文件中添加以下内容：

[libvirt]
virt_type = qemu

启动Nova服务并设置开机自启：

sudo systemctl start libvirtd openstack-nova-compute
sudo systemctl enable libvirtd openstack-nova-compute

存储节点安装与配置

（一）安装和配置块存储服务（Cinder）

创建数据库：在控制节点的数据库中创建Cinder数据库并授予权限。

CREATE DATABASE cinder;
GRANT ALL PRIVILEGES ON cinder.* TO 'cinder'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON cinder.* TO 'cinder'@'%' IDENTIFIED BY 'password';

创建Cinder用户和角色：在控制节点上执行以下命令。

openstack user create --domain default --password password cinder
openstack role add --project service --user cinder admin

创建Cinder服务和端点：

openstack service create --name cinder --description "OpenStack Block Storage" volume
openstack service create --name cinderv2 --description "OpenStack Block Storage" volumev2
openstack endpoint create --region RegionOne volume public http://controller:8776/v1/%\(tenant_id\)s
openstack endpoint create --region RegionOne volume internal http://controller:8776/v1/%\(tenant_id\)s
openstack endpoint create --region RegionOne volume admin http://controller:8776/v1/%\(tenant_id\)s
openstack endpoint create --region RegionOne volumev2 public http://controller:8776/v2/%\(tenant_id\)s
openstack endpoint create --region RegionOne volumev2 internal http://controller:8776/v2/%\(tenant_id\)s
openstack endpoint create --region RegionOne volumev2 admin http://controller:8776/v2/%\(tenant_id\)s

安装Cinder服务：在存储节点上执行以下命令。

sudo yum install -y openstack-cinder targetcli python-keystoneclient

配置Cinder：编辑/etc/cinder/cinder.conf文件，配置数据库连接、消息队列、身份认证等。
```
[database]
connection = mysql+pymysql://cinder:password@controller/cinder
```

[DEFAULT] transport_url = rabbit://openstack:password@controller auth_strategy = keystone

[lvm] volume_driver = cinder.volume.drivers.lvm.LVMVolumeDriver volume_group = cinder-volumes iscsi_protocol = iscsi iscsi_helper = lioadm

[oslo_concurrency] lock_path = /var/lib/cinder/tmp

**创建LVM物理卷和卷组**：
```bash
sudo pvcreate /dev/sdb
sudo vgcreate cinder-volumes /dev/sdb

同步数据库：在控制节点上执行以下命令。
```
sudo su -s /bin/sh -c "cinder-manage db sync" cinder
```

启动Cinder服务并设置开机自启：

sudo systemctl start openstack-cinder-volume target
sudo systemctl enable openstack-cinder-volume target

网络节点安装与配置

（一）安装和配置网络服务（Neutron）

创建数据库：在控制节点的数据库中创建Neutron数据库并授予权限。

CREATE DATABASE neutron;
GRANT ALL PRIVILEGES ON neutron.* TO 'neutron'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON neutron.* TO 'neutron'@'%' IDENTIFIED BY 'password';

创建Neutron用户和角色：在控制节点上执行以下命令。

openstack user create --domain default --password password neutron
openstack role add --project service --user neutron admin

创建Neutron服务和端点：

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

正文

OpenStack搭建教程，从入门到实践

OpenStack简介

搭建环境准备

（一）硬件要求

（二）软件要求

基础环境配置

（一）安装前准备

（二）安装OpenStack仓库

控制节点安装与配置

（一）安装数据库

（二）安装消息队列

（三）安装和配置身份认证服务（Keystone）

（四）安装和配置镜像服务（Glance）

计算节点安装与配置

（一）安装和配置计算服务（Nova）

存储节点安装与配置

（一）安装和配置块存储服务（Cinder）

网络节点安装与配置

（一）安装和配置网络服务（Neutron）

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