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构建OpenStack的高可用性中

构建OpenStack的高可用性中
构建OpenStack的高可用性中

在OpenStack架构中,对于高可用性需要进行很多工作来保证。因此,下面将对OpenStack结构中的可用性进行讨论:

2、OpenStack的高可用性(OpenStack HA)

要弄清楚怎么实现高可用性,就需要知道哪些服务容易出现不可靠。首先了解一些OpenStack的大致结构。

OpenStack由5大组件组成(计算nova,身份管理keystone,镜像管理glance,前端管理dashboard和对象存储swift)。

nova是计算、控制的核心组件,它又包括nova-compute、nova-scheduler、

nova-volume、nova-network和nova-api等服务。借用https://www.wendangku.net/doc/ee17634718.html,的以下这幅图了解OpenStack的5大组件和功能:

下面这幅图描述了各个组件的功能和服务结构:

同其它大部分分布式系统一样,OpenStack也分为控制节点和计算节点两种不同功能

的节点。控制节点提供除nova-compute以外的服务。这些组件和服务都是可以独立安装的,可以选择组合。

nova-compute在每个计算节点运行,暂且假设它是可信任的;或者使用备份机来实

现故障转移(不过每个计算节点配置备份的代价相比收益似乎太大)。

控制节点的高可靠性是主要问题,而且对于不同的组件都有自己的高可靠性需求和方案。

(1)由于CotrolNode只有1个,且负责整个系统的管理和控制,因此当Cotrol Node 不能提供正常服务时,怎么办?这就是常见的单节点故障(SPoF,single point of failure)问题。

高可用性基本上是没办法通过一台来达到目标的,更多的时候是设计方案确保在出问题的时候尽快接管故障机器,当然这要付出更大的成本。

对于单点问题,解决的方案一般是采用冗余设备或者热备,因为硬件的错误或者人为的原因,总是有可能造成单个或多个节点的失效,有时做节点的维护或者升级,也需要暂时停止某些节点,所以一个可靠的系统必须能承受单个或多个节点的停止。

常见的部署模式有:Active-passive主备模式,Active-active双主动模式,集群模式。

(2)那么如何构建冗余的控制节点?或者什么其它方法实现高可靠的控制?

很多人可能想到实现active-passive模式,使用心跳机制或者类似的方法进行备份,通过故障转移来实现高可靠性。Openstack是没有多个控制节点的,Pacemaker需要多种服务各自实现这种备份、监听和切换。

仔细分析控制节点提供的服务,主要就是nova-api、nova-network、nova-schedule、nova-volume,以及glance、keysonte和数据库mysql等,这些服务是分开提供的。nova-api、nova-network、glance等可以分别在每个计算节点上工作,RabbitMQ可以工作在主备模式,mysql可以使用冗余的高可用集群。

下面分别介绍:

1)nova-api和nova-scheduler的高可靠性

每个计算节点可以运行自己的nova-api和nova-scheduler,提供负载均衡来保证这样正确工作。

这样当控制节点出现故障,计算节点的nova-api等服务都照常进行。

2)nova-volume的高可靠性

对于nova-volume目前没有完善的HA(high availability)方法,还需要做很多工作。

不过,nova-volume由iSCSI驱动,这个协议与DRBD结合,或者基于iSCSI的高可靠的硬件解决方案,可以实现高可靠。

3)网络服务nova-network的高可靠性

OpenStack的网络已经存在多种高可靠的方案,常用的你只需要使用 --multi_host 选项就可以让网络服务处于高可用模式(high availability mode),具体介绍见Existing High Availability Options for Networking。

方案1: Multi-host

多主机。每个计算节点上配置nova-network。这样,每个计算节点都会实现NAT, DHCP 和网关的功能,必然需要一定的开销,可以与hardware gateway方式结合,避免每个计算节点的网关功能。这样,每个计算节点都需要安装nova-compute外还要nova-network和nova-api,并且需要能连接外网。具体介绍见Nova Multi-host Mode against SPoF。

方案2: Failover

故障转移。能够4秒转移到热备份上,详细介绍见

https://https://www.wendangku.net/doc/ee17634718.html,/openstack/msg02099.html。不足之处是,需要备份机,而且有4秒延迟。

方案3: Multi-nic

多网卡技术。把VM桥接到多个网络,VM就拥有2种传出路由,实现故障时切换。但是这需要监听多个网络,也需要设计切换策略。

方案4: Hardware gateway

硬件网关。需要配置外部网关。由于VLAN模式需要对每个网络有一个网关,而hardware gateway方式只能对所有实例使用一个网关,因此不能在VLAN模式下使用。

方案5: Quantum(OpenStack下一个版本Folsom中)

Quantum的目标是逐步实现功能完备的虚拟网络服务。它暂时会继续兼容旧的

nova-network的功能如Flat、Flatdhcp等。但是实现了类似multi_host的功能,支持OpenStack工作在主备模式(active-backup这种高可用性模式)。

Quantum只需要一个nova-network的实例运行,因此不能与multi_host模式共同工作。

Quantum允许单个租户拥有多个私人专用L2网络,通过加强QoS,以后应该能使hadoop 集群很好的在nova节点上工作。

对于Quantum的安装使用,这篇文章Quantum Setup 有介绍。

4) glance、keystone的高可靠性

OpenStack的镜像可以使用swift存储,glance可以运行在多个主机。

Integrating OpenStack ImageService (Glance) with Swift 介绍了glance使用swift 存储。

集群管理工具 Pacemaker 是强大的高可用性解决方案,能够管理多节点集群,实现服务切换和转移,可与Corosync 和 Heartbeat等配套使用。Pacemaker 能够较为灵活的实现主备、N+1 、N-N 等多种模式。

bringing-high-availability-openstack-keystone-and-glance介绍了如何通过Pacemaker实现keystone和glance的高可靠。在每个节点安装OCF代理后,它能够告诉一个节点另一个节点是否正常运行glance和keysone服务,从而帮助Pacemaker开启、停止和监测这些服务。

5) Swift对象存储的高可靠性

一般情况下,OpenStack的分布式对象存储系统Swift的HA是不需要自己添加的。因为,Swift设计时就是分布式(没有主控节点)、容错、冗余机制、数据恢复机制、可扩展和高可靠的。以下是Swift的部分优点,这也说明了这点。

6)消息队列服务RabbitMQ的高可靠性

RabbitMQ失效就会导致丢失消息,可以有多种HA机制:

?publisher confirms 方法可以在故障时通知什么写入了磁盘。

?多机集群机制,但是节点失效容易导致队列失效。

主备模式(active-passive),能够实现故障时转移,但是启动备份机可能需要延迟甚至失效。

在容灾与可用性方面,RabbitMQ提供了可持久化的队列。能够在队列服务崩溃的时候,将未处理的消息持久化到磁盘上。为了避免因为发送消息到写入消息之间的延迟导致信息丢失,RabbitMQ引入了Publisher Confirm机制以确保消息被真正地写入到磁盘中。它对Cluster的支持提供了Active/Passive与Active/Active两种模式。例如,在

Active/Passive模式下,一旦一个节点失败,Passive节点就会马上被激活,并迅速替代失败的Active节点,承担起消息传递的职责。如图所示:

图 Active/Passive Cluster(图片来自RabbitMQ官方网站)

active-passive模式存在所说的问题,因此,基于RabbitMQ集群引入了一种双主动集群机制(active-active)解决了这些问题。https://www.wendangku.net/doc/ee17634718.html,/ha.html这篇文章

详细介绍了RabbitMQ的高可靠部署和原理。

7)数据库mysql的高可靠性

集群并不就是高可靠,常用的构建高可靠的mysql的方法有Active-passive主备模式:使用DRBD实现主备机的灾容,Heartbeat或者Corosync做心跳监测、服务切换甚至failover,Pacemaker实现服务(资源)的切换及控制等;或者类似的机制。其中主要使用Pacemaker 实现了mysql的active-passive高可用集群。

一个重要的技术是DRBD:(distributed replication block device)即分布式复制块设备,经常被用来代替共享磁盘。

它的工作原理是:在A主机上有对指定磁盘设备写请求时,数据发送给A主机的kernel,然后通过kernel中的一个模块,把相同的数据传送给B主机的kernel中一份,然后B主机再写入自己指定的磁盘设备,从而实现两主机数据的同步,也就实现了写操作高可用。DRBD 一般是一主一从,并且所有的读写操作,挂载只能在主节点服务器上进行,,但是主从DRBD 服务器之间是可以进行调换的。这里有对 DRBD 的介绍。

HAforNovaDB - OpenStack介绍了只使用共享磁盘而没有使用DRBD,通过Pacemaker

实现OpenStack的高可靠。

NovaZooKeeperHeartbeat介绍了使用ZooKeeper作心跳检测。

MySQL HA with Pacemaker 介绍了使用Pacemaker提供高可靠服务,这也是很常见的解决方案。

Galera 是针对Mysql/InnoDB的同步的多master集群的开源项目,提供了很多的优点(如同步复制、读写到任意节点、自动成员控制、自动节点加入、较小延迟等),可以参考。

Pacemaker与DRBD、Mysql的工作模式可以参考下图:

其它的方案,根据 MySQLPerformance Blog 的说法,MySQL几种高可用解决方案能达到的可用性如下:

OpenStack SDN架构 ?马啸 微信:Zebra 2014年11?月23?日

??目录 ?OpenContrail (Contrail)?OpenFlow Overlay(OpenDaylight VTN)?OpenStack Neutron (VMware NSX)

云需??网络

OpenContrail MPLS?方式 MPLS?自?身 ! 1,三层路由标签技术 2,传统上在MPLS-BGP中为路由条??目分配MPLS标签

Switch eth1 eth1 VM1 VM2 同?一Network 去往192.168.1.1 打上MPLS =1,并且打上外层头部到CN1; 去往192.168.1.3,打上MPLS =2,并且打上外层头部到CN1; 去往192.168.1.2,就直接出去tap2 192.168.1.1/24 VRF1 转发表: 去往192.168.1.2打上MPLS =5,并且打上外层标签到CN2; 去往192.168.1.1,就直接出去tap1 去往192.168.1.3,就直接出去tap3 192.168.1.2/24 MPLS 标签表: MPLS=1 剥离外层改变MAC 出tap1; MPLS =2 剥离外层改变MAC 出tap3;MPLS 标签表: MPLS=5剥离外层标签改变MAC 并出tap2 CN1 CN2 192.168.1.3/24tap1 tap3 tap2 VM3

VM1 不同Network 192.168.1.1/24 VRF1 转发表: 去往192.168.1.2打上MPLS =5,并且打上外层标签到CN2; 去往192.168.1.1,就直接出去tap1 去往192.168.1.3,就直接出去tap3 MPLS 标签表: MPLS=1 剥离外层改变MAC 出tap1; MPLS =2 剥离外层改变MAC 出tap3; MPLS =3 剥离外层改变MAC 出tap4 CN1 192.168.1.3/24tap1 tap3 VM3 VM4 VRF2 转发表: 去往192.168.2.1直接从tap4出去 tap4 192.168.2.1/24

2020年全国职业院校技能大赛改革试点赛高职组 “云计算”竞赛赛卷 第一场次题目:OpenStack平台部署与运维 某企业拟使用OpenStack搭建一个企业云平台,以实现资源池化弹性管理、企业应用集中管理、统一安全认证和授权等管理。 系统架构如图1所示,IP地址规划如表1所示。 图1系统架构图 表1 IP地址规划 说明: 1.表中的x,y 为vlan号,每人有两个vlan号;z为工位号; 2.根据图表给出的信息,检查硬件连线及网络设备配置,确保网络连接正常; 3.考试所需要的资源包与附件均在考位信息表中给出; 4.竞赛过程中,为确保服务器的安全,请自行修改服务器密码;在考试系统提交信息时,请确认自己的IP地址,用户名和密码。

任务1 基础运维任务(5分) 1.根据表1中的IP地址规划,设置各服务器节点的IP地址,确保网络正常通信,设置云服务器1主机名为Controller,云服务器2主机名为Compute,并修改hosts文件将IP地址映射为主机名,关闭防火墙并设置为开机不启动,设置SELinux为Permissive 模式。 2.将提供的CentOS-7-x86_64-DVD-1804.iso和chinaskill_cloud_iaas.iso光盘镜像上传到Controller服务器的/root目录下,然后在/opt目录下分别创建centos目录和openstack目录,并将镜像文件CentOS-7-x86_64-DVD-1804.iso挂载到centos目录下,将镜像文件chinaskill_cloud_iaas.iso挂载到openstack目录下。 3.在Controller节点上利用centos目录中的软件包安装vsftp服务器,设置开机自启动,并使用ftp提供yum仓库服务,分别设置controller节点和compute节点的yum源文件ftp.repo,其中ftp服务器地址使用IP形式。 4.在Controller节点上部署chrony服务器,允许其他节点同步时间,启动服务并设置为开机启动;并在compute节点上指定controller节点为上游NTP服务器,重启服务并设为开机启动。 5.在compute节点上利用空白分区划分2个100G分区。 任务2 OpenStack搭建任务(10分) 1.在控制节点和计算节点上分别安装quickinstall软件包,根据表2配置脚本文件中基本变量(配置脚本文件为/etc/cloudconfig/openrc.sh)。 表2 云平台配置信息

OpenStack的架构详解 OpenStack既是一个社区,也是一个项目和一个开源软件,它提供了一个部署云的操作平台或工具集。其宗旨在于,帮助组织运行为虚拟计算或存储服务的云,为公有云、私有云,也为大云、小云提供可扩展的、灵活的云计算。 1. OpenStack是什么 OpenStack既是一个社区,也是一个项目和一个开源软件,它提供了一个部署云的操作平台或工具集。其宗旨在于,帮助组织运行为虚拟计算或存储服务的云,为公有云、私有云,也为大云、小云提供可扩展的、灵活的云计算。 OpenStack旗下包含了一组由社区维护的开源项目,他们分别是OpenStackCompute(Nova),OpenStackObjectStorage(Swift),以及OpenStackImageService(Glance)。 OpenStackCompute[1],为云组织的控制器,它提供一个工具来部署云,包括运行实例、管理网络以及控制用户和其他项目对云的访问(thecloudthroughusersandprojects)。它底层的开源项目名称是Nova,其提供的软件能控制IaaS云计算平台,类似于AmazonEC2和RackspaceCloudServers。实际上它定义的是,与运行在主机操作系统上潜在的虚拟化机制交互的驱动,暴露基于WebAPI的功能。 OpenStackObjectStorage[2],是一个可扩展的对象存储系统。对象存储支持多种应用,比如复制和存档数据,图像或视频服务,存储次级静态数据,开发数据存储整合的新应用,存储容量难以估计的数据,为Web应用创建基于云的弹性存储。 OpenStackImageService[1],是一个虚拟机镜像的存储、查询和检索系统,服务包括的RESTfulAPI允许用户通过HTTP请求查询VM镜像元数据,以及检索实际的镜像。VM镜像有四种配置方式:简单的文件系统,类似OpenStackObjectStorage的对象存储系统,直接用Amazon'sSimpleStorageSolution(S3)存储,用带有ObjectStore的S3间接访问S3。 三个项目的基本关系如下图1-1所示:

编号:JX/GC7.5-04-JL04 北京信息职业技术学院 毕业设计开题报告 课题名称:基于openstack云计算平台的实现 系别:计算机工程系 专业:信息安全技术 班级: 学生: 指导教师: 2014 年11 月27 日

毕业设计开题报告记录单 Ⅰ. 毕业设计(论文)题目 基于openstack云计算平台的实现 Ⅱ. 开题报告情况(课题背景、准备情况、主要任务、基本方案、技术要点以及工作计划等) 2.1选题背景及意义 背景: 21世纪初期,崛起的Web2.0让网络迎来了新的发展高峰。随着互联网的发展,网站或者业务系统所需要处理的业务量快速增长,例如在线视频或者图片共享网站需要为用户储存和处理大量的数据。这类系统所面临的重要问题是,如何在用户数量快速增长的情况下快速扩展原有系统,随着网络的普及将有越来越多的设备连入互联网,IT系统将要处理更多的业务量。但是因为资源的有限性,其电力、空间成本、各种设施的维护成本快速上升,直接导致数据中心的成本上升,这就面临着如何有效、更少地利用资源解决更多的问题。随着对计算能力、资源利用效率、资源集中化的迫切需求,云计算应运而生。通过云计算技术,我们可以随时享受云计算提供的服务,而不必关心云的位置和怎么来的,这就像从河中挑水、钻木取火转变到了水厂、电厂集中供应,每家每户按需使用,而不必关心这些水和电是来自哪里,存储在哪里。 意义: 云计算的有什么作用?可以总结为三句话:降低成本、使企业快速进入市场、提高效率。当企业应用了云计算,能够最明显显现出来的就是降低了运营的成本。通过云计算,可以把分散的、低效的、低水平的数据中心逐步淘汰替换,让子公司的IT变得不再重要,因而大大降低运维成本和使用成本。而在当下,很多企业的创新都是封闭的。通过云计算,可以让大家协同在一个社会化的云平台,从而让由客户驱动的企业创新成为可能。市场有什么动态,企业可以马上做出反应,并快速进入市场。 对于中国企业而言,云计算有着深远的意义。云计算为新兴国家和企业带来了发展和赶超的机会,我们的历史包袱更小,可以直接进入云计算时代,从而利用新的技术,新的模式,来提高企业的竞争力。 2.2准备情况 1、操作系统centos6.5 2、Openstack云计算组件 3、PC机一台 2.3主要任务

云计算平台OpenStack 学习教程 OpenStack 是一种免费的开源平台,帮助服务提供商实现类似于亚马逊EC2 和S3 的基础设施服务。OpenStack 当前有三个核心项目:计算(Nova),对象存储(Swift),镜像管理(Glance)。每个项目可以独立安装运行,该文档将帮助您快速学习OpenStack。

目录 OpenStack 背景现状 (3) OpenStack 是什么? (3) OpenStack 核心项目 (3) OpenStack 版本信息 (4) OpenStack 功能 (4) OpenStack 架构 (5) OpenStack 项目架构一: C ompute(Nova)的软件架构 (5) Nova 组件的作用 (6) Nova 的硬件架构 (7) Nova 功能介绍 (9) OpenStack 项目架构二: Swift 架构 (9) Swift 功能 (9) OpenStack 项目架构三– Glance 架构 (10) Glace 组件架构 (10) Glace 组件架构特性 (10) OpenStack 功能 (11) Openstack 创建i nstance 的流程 (11) OpenStack 在企业中的应用 (14)

OpenStack 背景现状 OpenStack 是由Rackspace Cloud 和NASA(美国航天局)于2010 年7 月开始共同开发支持, 整合了Rackspace 的Cloud Files platform 和NASA 的Nebula platform 技术,目的是能为任何一个组织创建和提供云计算服务。 目前,超过150 家公司参与了这个项目,包括Crtrix Systems, Dell, AMD, Intel, Cisco, HP 等。OpenStack 最近发布了Austin 产品,它是第一个开源的云计算平台,它是基于Rackspace 的 云服务器加上云服务,以及NASA 的Nebula 技术发布的。似乎是作为对此的响应,Amazon 为新用户提供一年的AWS免费使用方式。在OpenStack 发布Austin 之后,微软也宣称Windows Server 2008 R2 Hyper-V 可以与OpenStack 整合。微软会为https://www.wendangku.net/doc/ee17634718.html, 提供架构和 技术上的指引,它会编写必要的代码,从而OpenStack 能够在微软的虚拟平台上运行。 这些代码会在https://www.wendangku.net/doc/ee17634718.html, 上提供。 OpenStack 是什么? OpenStack 核心项目 OpenStack 是一种免费的开源平台,帮助服务提供商实现类似于亚马逊EC2 和S3 的基础设施服务。OpenStack 当前有三个核心项目:计算(Nova),对象存储(Swift),镜像管理(Glance)。每个项目可以独立安装运行。另外还有两个新增项目:身份验证(Keystone)和仪表盘(Horizon)。 OpenStack 计算是一个云控制器,用来启动一个用户或一个组的虚拟实例,它也用于配置每 个实例或项目中包含多个实例为某个特定项目的联网。 OpenStack 对象存储是一个在具有内置冗余和容错的大容量系统中存储对象的系统。对象存 储有各种应用,如备份或存档数据,存储图形或视频(流媒体数据传输到用户的浏览器), 储存二级或三级静态数据,发展与数据存储集成新的应用程序,当预测存储容量困难时存储 数据,创造弹性和灵活的云存储Web 应用程序。 OpenStack 镜像服务是一个查找和虚拟机图像检索系统。它可以配置三种方式:使用OpenStack 对象存储来存储图像;使用亚马逊S3 直接存储,或使用S3 对象存储作为S3 访问 中间存储。

OpenStack架构详解 What is OpenStack? OpenStack提供开放源码软件,建立公共和私有云。OpenStack是一个社区和一个项目,以及开放源码软件,以帮助企业运行的虚拟计算或者存储云。OpenStackd开源项目由社区维护,包括OpenStack计算(代号为Nova),OpenStack对象存储(代号为SWIF T),并OpenStack镜像服务(代号Glance)的集合。OpenStack提供了一个操作平台,或工具包,用于编排云。 Components of OpenStack OpenStack当前主要有三个组件:计算,存储,镜像。 OpenStack计算是一个云控制器,用来启动一个用户或一个组的虚拟实例,它也用于配置每个实例或项目中包含多个实例为某个特定项目的联网。 OpenStack对象存储是一个在具有内置冗余和容错的大容量系统中存储对象的系统。对象存储有各种应用,如备份或存档数据,存储图形或视频(流媒体数据传输到用户的浏览器),储存二级或三级静态数据,发展与数据存储集成新的应用程序,当预测存储容量困难时存储数据,创造弹性和灵活的云存储Web应用程序。 OpenStack镜像服务是一个查找和虚拟机图像检索系统。它可以配置三种方式:使用Op enStack对象存储来存储图像;使用亚马逊S3直接存储,或使用S3对象存储作为S3访问中间存储。 OpenStack Project Architecture OpenStack当前包括三个子项目,三个项目相会独立,可以单独安装。 ? Swift 提供对象存储。这是大致类似于Rackspace云文件(从它派生)或亚马逊S3。? Glance 提供OpenStack Nova虚拟机镜像的发现,存储和检索。 ? Nova 根据要求提供虚拟服务。这与Rackspace云服务器或亚马逊EC2类似。 将来会出现web 接口的子项目以及队列服务的子项目。

OpenStack 云技术介绍及架构设计

目录 一、云计算的发展 (3) 二、什么是云计算? (5) 三、云计算的类型 (6) ? 3.1. 公有云 (6) ? 3.2. 私有云 (7) ? 3.3. 混合云 (7) 四、云平台 (7) 五、云计算的服务模式 (8) ? 5.1. IAAS (8) ? 5.2. PAAS (8) ? 5.3. SAAS (8) 六、OpenStack的前世今生 (9) 6.1. 什么是OpenStack? (9) 6.2. OpenStack组件介绍 (10) 6.3. OpenStack发展路线 (12) 七、总结 (17)

一、云计算的发展 说起云计算想必大家都很熟悉,它被视为科技界的革命性产物,极大可能的改变人们的工作方式和商业模式的运作。但是它并不是从石头缝中突然蹦出来的,而是经过了诸多技术的成熟和演变诞生的。云计算吸收了之前并行计算、分布式计算和网格计算的优势,借助虚拟化、效用计算等技术混合而成。按照资源形态来分,主要经历了以下不同的发展阶段: 图1-云计算的发展 1、资源分散时代 IT发展初期,百废待兴。所有的系统处于分散零落的状态,哪里需要IT系统,就在哪里构建,IT资源分散,架构不清晰。业务资源和数据资源相对分散,IT管理模式较为落后,浪费了很多的IT资源。各种IT设备五花八门,问题层出不穷。 2、资源大集中时代 这个时代主要解决了企业IT资源分散管理难和容灾的问题。将企业分散的数据资源、IT 资源进行了物理集中,形成了规模化的数据中心基础设施。在数据集中过程中,不断实施数据和业

务的整合,大多数企业的数据中心基本完成了自身的标准化,使得既有业务的扩展和新业务的部署能够规划、可控,并以企业标准进行IT 业务的实施,解决了数据业务分散时期的混乱无序问题。在这一阶段中,很多企业在数据集中后期也开始了容灾建设。企业的容灾中心建设普遍受到重视,以金融为热点行业几乎开展了全行业的容灾建设热潮,并且金融行业的大部分容灾建设的级别都非常高,面向应用级容灾(数据零丢失为目标)。总的来说,解决了企业IT 分散管理和容灾的问题。 3、资源虚拟化时代 随着企业的快速发展,数据中心IT 基础设施扩张迅速,但是系统建设成本高、周期长,即使是标准化的业务模块建设,软硬件采购成本、调试运行成本与业务实现周期并没有显著下降。标准化并没有给系统带来灵活性,集中的大规模IT 基础设施出现了大量系统利用率不足的问题,不同的系统运行在独占的硬件资源中,效率低下导致资源浪费,而数据中心的能耗、空间问题逐步突显出来。因此,以降低成本、提升IT 运行灵活性、提升资源利用率为目的的虚拟化开始在数据中心进行部署。虚拟化屏蔽了不同物理设备的异构性,将基于标准化接口的物理资源虚拟化成逻辑上也完全标准化和一致化的逻辑计算资源(虚拟机)和逻辑存储空间。虚拟化可以将多台物理服务器整合成单台,每台服务器上运行多种应用的虚拟机,实现物理服务器资源利用率的提升,由于虚拟化环境可以实现计算与存储资源的逻辑化变更,特别是虚拟机的克隆,使得数据中心IT 实施的灵活性大幅提升,业务部署周期可用数月缩小到一天以内。虚拟化后,应用以VM 为单元部署运行,数据中心服务器数量可大为减少且计算能效提升,使得数据中心的能耗与空间问题得到控制。通过虚拟化,提升了企业IT 架构的灵活性,数据中心资源利用率有效提高,运行成本降低。 4、云计算时代

邮电大学 毕业设计(论文) 题目基于OpenStack的云计算数据中心管理系统的设计与开发 专业网络工程 学生顾立秋 班级学号B11070432 指导教师养群 指导单位物联网学院 日期:2015年 1月 19日至 2015年 6月 12日

毕业设计(论文)原创性声明 本人重声明:所提交的毕业设计(论文),是本人在导师指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本研究做出过重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明并表示了意。 论文作者签名: 日期:年月日

摘要 云计算(Cloud Computing)是网格计算(Grid Computing)、分布式计算(Distributed Computing)、并行计算(Parallel Computing)、效用计算(Utility Computing)、联机存储技术(Network Storage Technology)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(Load Balance)等一系列传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络将多个成本低廉的计算实体整合成一个大型计算资源池,并借助SaaS、PaaS、IaaS等服务模式,将强大的计算能力分发到终端用户手中。云计算的核心理念就是通过不断提高“云”端处理能力,减轻用户负担,将一系列的IT能力以服务形式提供给用户,简化用户终端的处理负担,最终使用户成为一个单纯的输入/输出设备,享受“云”提供的强大计算处理及服务能力。 OpenStack是一个开源的云计算项目和工具集,并且提供了关于基础设施即服务(IaaS)的解决方案。OpenStack具有建设这样资源池的能力,通过OpenStack 的各种组件多种模式的排列组合,可以搭建成各种规模的“云”,这些云可以是私有云、公有云、混合云。本文首先介绍了云计算的背景及其相关技术,并深入了解OpenStack的架构和其各种服务,掌握各种服务实现原理,以及探讨OpenStack如何实现对云计算数据中心的管理,最后动手搭建OpenStack云平台和尝试对功能的扩展。由于OpenStack云计算平台在国的研究起步较晚,在安装部署过程中会出现若干问题。本文就出现的问题加以汇总并给出解决方法,可以在安装部署OpenStack时提供参考。 关键词:云计算;IaaS;OpenStack;管理平台

Openstack虚拟化云计算平台详细安装流程报告1.写在前面的话 Openstack到目前为止(201403),已经包含多个稳定版本(A-H),最新的稳定版本是Havana版,我们现在使用的实验版本也是havana版本。由于openstack的版本相互之间差异比较大,组件的安装命令等也略有相同,所以在参考此文档时要注意区别openstack的版本。 Openstack的各个组件相互之间是通过网络来进行互联互通,不同的组件理论上都可以部署在不同的节点上,可以通过一些的额外的步骤来提高openstack的可用性。基于我们的实验环境和现实情况,我们选择了官网推荐的最经典的安装方式,因此阅读此文档的读者在阅读文档时,注意我们使用的安装方式不是openstack的唯一安装方式。 2.Openstack架构 2.1基础组件

2.2组件对应关系 3.基础配置 1.硬件配置情况介绍: 2.节点情况介绍:

3.网络情况介绍: 通过一台单独的交换机进行网络访问,因此网络中有大量可用的10.10.70.XX段地址,可以分配给不同的虚拟机。 实验环境的网络速度有限速,所以很多措施是节省网络代码,如果网络条件好,很多步骤可以省略或者替换。 4.相关密码统计 所属机器用户名密码用户名密码说明 Centos的用户密码root/rootpass Root用户的密码 openstack/openstack Openstack的用户名密码mySQL数据库服务器Root/mysqlroot Openstack服务密码Nova/nova Keystone/keystone Glance/glance Cinder/cinder Openstack数据库密码Nova/nova Keystone/keystone Glance/glance Cinder/cinder 4.基本的操作系统配置 在进行下面的所有操作时,必须要有root权限,如果root权限不好获取,可以通过sudo命令来获取。 重要提醒

Openstack运维手册 2017年7月18日

目录 Openstack运维手册 (1) 一、健康检查 (3) 1、认证模块检查 (3) 2、计算模块检查 (3) 3、网络模块检查 (4) 4、存储模块检查 (4) 5、镜像模块检查 (5) 6、检查Horizon 服务 (5) 7、分布式存储检查 (5) 二、运维命令 (6) 1、虚拟机开通 (6) 2、安全组管理 (6) 3、创建和挂载弹性云硬盘 (7) 4、创建网络 (7) 5、镜像上传与格式转换 (8) 6、虚拟机模板管理 (8) 三、日志检查 (8) 四、常见故障实战模拟 (9) 4.1、虚拟机不通 (9) 4.1.1、测试ICMP告警 (9) 4.1.2、查找物理机 (9) 4.1.3 、物理机网络判断 (10) 4.1.3.1、物理机通、承载的虚拟机网络不通 (10) 4.1.3.2、物理机通、承载的虚拟机网络通 (10) 4.2、物理机网络不通 (11) 4.2.1 、疏散后状态异常 (11) 4.2.2、疏散失败 (12) 4.2.3 、疏散失败导致任务状态异常 (12)

***执行任何openstack命令之前都必须运行openstack的环境变量source /root/admin-openrc.sh(每次新开控制台窗口必须执行一次) 一、健康检查 1、认证模块检查 openstack token issue 有输出即可,如输出异常 重启服务即可 service apache2 restart service memcached restart 2、计算模块检查 nova service-list

云计算是一种商业模型,被称为继个人电脑、互联网之后的第三次信息化革命。云计算正颠覆着传统的it模式,通过对云的应用和管理,企业可以降低信息化建设成本和各部门重复投资的硬件与管理成本,云计算的核心思想是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度,从而形成一个计算资源池向用户按需供给的服务。云计算已成为现代IT行业的一种趋势,对云计算的探讨是很有必要和价值的。从整体上来说,云计算的应用是基于大规模分布式的基础架构及平台之上的云计算应用两个方面的,其中,基础架构建设是整个云计算平台的基础,一种基于IaaS层资源管理的系统是必不可少的。 Openstack是一款完全免费的开源的云操作管理工具,旨在为公共及私有云的建设与管理提供软件,目前由OpenStack基金会管理,以其开放性,获得了众多厂商和开发者的支持,它提供了一种基础设施即服务(IaaS)的云计算解决方案。Openstack通过创建、启动和部署虚拟机的方式将资源引入云中。另外Openstack还可以通过虚拟机的方式将物理设备上分散的资源有效地集中起来,快速便捷地引入云中,提高资源的利用率。 本文通过全方位的展示开源云计算IaaS平台OpenStack的技术,展示目前这个平台的发展现状,以及这个平台部署过程中会遇到的问题,分享基于这个平台的部署和开发过程中的实战经验,来加深人们对云计算平台的认识和理解,让人们深入了解openstack的架构和原理,以及在基础设施层的部署实现和集成。技术分析,讲解OpenStack部署应用以及在此过程中遇到的问题,OpenStack的常用模块及功能;实战集成部署演示,也是本文重要的一个环节。最后对所有过程进行了总结,并讨论进一步工作展望。 关键字:云计算 Openstack 系统配置管理虚拟机

OpenStack系统架构详解 张云星 产品中心 曙光信息产业股份有限公司 2013-12-04 目录 目录错误!未定义书签。 1OpenStack概述 ................................................................................ 错误!未定义书签。2OpenStack整体架构 ......................................................................... 错误!未定义书签。3OpenStack各组件简介...................................................................... 错误!未定义书签。4OpenStack 计算套件—Nove............................................................. 错误!未定义书签。5OpenStack 镜像服务套件—Glance................................................... 错误!未定义书签。6OpenStack对象存储套件—Swift ....................................................... 错误!未定义书签。 6.1Swift特性.................................................................................. 错误!未定义书签。 6.2应用场景 ................................................................................... 错误!未定义书签。7OpenStack网络套件—Neutron ......................................................... 错误!未定义书签。8OpenStack身份识别—Keystone ....................................................... 错误!未定义书签。9OpenStack仪表盘套件—Horizon ...................................................... 错误!未定义书签。10SUSE Cloud 2.0架构.................................................................... 错误!未定义书签。11Openstack中国服务中心 .............................................................. 错误!未定义书签。12参考文献 ....................................................................................... 错误!未定义书签。

OpenStack云平台技术方案

目录 云,无处不在 (3) OpenStack to UnitedStack (3) 系统架构介绍 (5) Compute(计算) (6) Compute逻辑架构 (9) Compute物理架构 (9) Network(网络) (12) Quantum基本架构 (12) Object Storage(对象存储) (13) 概述 (13) 功能特性 (14) Identity(身份认证) (16) Dashboard(仪表盘) (17) 特点 (18) Block Storage(块存储) (20) 特点 (21) 物理资源管理系统 (22) 简介: (22) 功能: (23) 用例 (23) Hawkeye(监控): (24)

简介: (24) 特点: (25) 用例 (25) OpsCloud (26) 带来的挑战 (26) USTACK解决方案 (27)

云,无处不在 软件安装在“云”端,数据存储在“云”端,“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展。用户通过浏览器来远程计算、处理数据,结果显示在客户端,这样的计算模式就是云计算。云计算不仅仅是一个概念,而是要将虚拟网络、虚拟计算以及虚拟存储结合,形成无处不在的云。 OpenStackto UnitedStack 第一次开始使用Openstack的时候,相信你已经深深感受到它的强大。

OpenStack的继续遵循同样的原则:支持尽可能广泛的硬件和支持最广泛的虚拟机管理程序,与同等质量的。云时代来临时,基于OpenStack才能孵化出最实用的产品。 1.与OpenStack开源社区的无缝对接 云计算已经成为一种新的运营模式,它对于人们如何消费、如何提供IT服务和从事IT 行业是一个根本性的转变。OpenStack让原本模糊不清的云计算终于能够脚踏实地,而UnitedStack做的就是紧紧围绕OpenStack,让OpenStack最大化其应用价值。 2.积极的客户支持 在项目开发方面,我们添加了对微软Hyper-V虚拟化技术的支持。我们将一些我们自己的网络堆栈协议集成到平台之中,并在API兼容性方面做了许多工作。而对于客户,我们对想采用OpenStack的客户提供了最大的支持。例如:Swift是一个模仿了Amazon S3的存储服务。现在我们正围绕此技术构建管理框架,从而使得这些公司可以在OpenStack 平台上提供类似于S3的服务。

云计算框架OpenStack教学大纲 一、课程基本信息 课程中文名称:云计算框架与应用 授课对象:计算机科学与技术专业 二、课程教学目标与任务 本课程是理论性和应用性均较强的课程,通过本课程的学习,了解云计算框架OpenStack的基本概念,掌握OpenStack的系统安装,了解虚拟化技术、虚拟机的管理、掌握云计算技术、云计算体系结构,掌握如何安装OpenStack的各个组件,学会使用OpenStack系统创建和管理虚拟机、虚拟网络及存储资源。 三、学时安排 四、课程教学内容与基本要求 第1章云计算简介 教学目的:通过本章学习,了解云计算和云存储的概念,了解云计算和云存储的特点,了解私有云与公有云,掌握基于虚拟化的服务部署。

基本要求:掌握云计算和云存储的概念,掌握基于虚拟化的服务部署。 重点与难点:基于虚拟化的服务部署。 教学方法:讲授、学生收集资料。 主要教学内容: 1.云计算与云存储的概念。 2.私有云与公有云。 3.基于虚拟化的服务部署。 4.云计算的解决方案。 第2章虚拟化技术 教学目的:通过本章学习,了解虚拟化技术KVM与Xen,了解虚拟化工具的安装,了解虚拟机的配置文件,掌握如何大批量创建虚拟机,掌握虚拟机的桌面显示。 基本要求:掌握如何大批量创建虚拟机,掌握虚拟机的桌面显示。 重点与难点:大批量创建虚拟机。 教学方法:讲授、学生收集资料。 主要教学内容: 1.虚拟化技术简介。 2.安装虚拟化工具。 3.虚拟机配置文件详解。 4.大批量创建虚拟机。 5.虚拟机桌面显示。 第3章 OpenStack概述 教学目的:通过本章学习,了解OpenStack与云计算的关系,了解OpenStack发展与现状,了解OpenStack的优势,掌握OpenStack各个组件及功能。 基本要求:掌握OpenStack各个组件及功能。 重点与难点:掌握OpenStack各个组件及功能。 教学方法:讲授、学生收集资料。 主要教学内容: 1.OpenStack与云计算。 2.OpenStack发展与现状。 3.OpenStack的优势。 4.OpenStack各个组件及功能。 第4章虚拟机管理系统Nova 教学目的:通过本章学习,了解Nova基本概念,掌握Nova环境搭建,掌握Nova API服务,

OpenStack的架构 1.OpenStack是什么 OpenStack既是一个社区,也是一个项目和一个开源软件,它提供了一个部署云的操作平台或工具集。其宗旨在于,帮助组织运行为虚拟计算或存储服务的云,为公有云、私有云,也为大云、小云提供可扩展的、灵活的云计算。 OpenStack旗下包含了一组由社区维护的开源项目,他们分别是OpenStack Compute(Nova),OpenStack Object Storage(Swift),以及OpenStack Image Service(Glance)。 OpenStack Compute[1],为云组织的控制器,它提供一个工具来部署云,包括运行实例、管理网络以及控制用户和其他项目对云的访问(the cloud through users and projects)。它底层的开源项目名称是Nova,其提供的软件能控制IaaS云计算平台,类似于Amazon EC2和Rackspace Cloud Servers。实际上它定义的是,与运行在主机操作系统上潜在的虚拟化机制交互的驱动,暴露基于Web API的功能。 OpenStack Object Storage[2],是一个可扩展的对象存储系统。对象存储支持多种应用,比如复制和存档数据,图像或视频服务,存储次级静态数据,开发数据存储整合的新应用,存储容量难以估计的数据,为Web应用创建基于云的弹性存储。 OpenStack Image Service[1],是一个虚拟机镜像的存储、查询和检索系统,服务包括的RESTful API允许用户通过HTTP请求查询VM镜像元数据,以及检索实际的镜像。VM镜像有四种配置方式:简单的文件系统,类似OpenStack ObjectStorage的对象存储系统,直接用Amazon'sSimple Storage Solution (S3) 存储,用带有Object Store的S3间接访问S3。 三个项目的基本关系如下图1-1所示: 2.云服务提供商的概念架构 OpenStack能帮我们建立自己的IaaS,提供类似Amazon Web Service的服务给客户。为实现这一点,我们需要提供几个高级特性: a)允许应用拥有者注册云服务,查看运用和计费情况; b)允许Developers/DevOps folks创建和存储他们应用的自定义镜像;

在UnitedStack组织的存储技术研讨会上,三位来自于UnitedStack、IBM和HP的存储专家分别就UnitedStack文件共享服务、IBM 弹性存储和HP Helion VSA进行了深入解读,详细阐述了OpenStack Manila和Ceph、GPFS到弹性存储的演进、VSA和Helion的结合等技术。这也可以说是目前市场上云环境下存储架构的经典流派解读。 UnitedStack:如何在OpenStack平台实现文件共享服务? 第一位嘉宾的是来自于UnitedStack的资深存储工程师孟圣智,他主要讲述了UnitedStack明年将会重磅推出的文件共享服务。 文件共享服务是企业存储的刚性需求。根据IDC 2012数据,65%的数据存储是以文件的形态存在的,大量传统应用需要使用文件系统作为存储媒介。现在大量企业应用往云平台上迁移,自然对传统NAS服务在虚拟化环境下的实现有强烈的需求,那么在OpenStack平台上,如何实现文件共享服务呢? 目前,由NetAPP和Mirantis主导的Manila项目越来越受到OpenStack用户的关注,Manila提供了安全的多租户的文件共享服务,现在支持NFS和CIFS,在OpenStackJuno版中已经有了稳定分支。Manila的核心概念有:共享目录、ACL、共享网络、快照、后端驱动。目前支持的后端驱动有GPFS、GlusterFS、EMCVNX等。在云平台上,所有服务必须要考虑多租户资源隔离,目前Manila 的多租户资源隔离依赖于Neutron的私有网络隔离。 Manila的通用驱动的方式是通过Nova创建一台虚拟机(Service VM),通过Cinder创建一个Volume,并挂载到Service VM上。Service VM格式化这个Volume,用它作为共享目录,对外提供NFS/CIFS共享服务。

基于OpenStack云计算平台的研究与实现今天,云计算正以一种前所未有的速度爆炸式增长发展,这主要得益于互联网时代的到来,而我们非常幸运的见证了这一过程。作为基于互联网的一种新兴IT服务模式,用户可以依托于网络,按照服务的形式获取到实际需求的、灵活可变的、可伸缩扩展的IT资源。 云计算作为新的IT产业变革已经得到国际社会的普遍承认,已经从早期的概念阶段走向了现今的使用阶段,从圆桌前的讨论阶段迈向了日常的生产阶段。为了能够有效的管理拥有庞大资源的云计算资源,各大IT科技公司纷纷推出了自己的云计算管理平台,例如亚马逊的AWS、谷歌的GCP和微软的Azure等。 而围绕着开放源代码这一核心优势,在2010年的时候,一个名字为OpenStack的云计算平台被美国的国家宇航局和Rackspace公司提了出 来,OpenStack云计算平台正因为具备大规模、简单、可伸缩的部署特点,因此在推出后得到了很多IT科技公司和云计算爱好者们的支持。OpenStack云计算平台是一个具有简化部署过程的云计算平台,其组件交互式的架构为其带来了良好的扩展性。 云计算平台通过使用技术手段管理着由众多IT资源构成的云资源池,并通过以服务的形式向用户提供。云资源池的规模会随着使用云计算的用户增多而变得越来越大,而资源调度的效率不仅会影响到云计算平台运行服务的性能和成本,而且还会对用户的使用感受产生影响。 所以,如何提高资源的利用率,有效的分配资源,使云计算平台内的IT资源可以得到充分均衡的利用,对于规模日益庞大的云计算平台来说是十分重要的。本论文首先结合当今的时代背景,对云计算进行了细致地介绍,并根据国内外云

一、系统 ubuntu 10.04 Desktop 机器ip:10.1.29.15 二、nova的安装 1.安装所用的信息服务器:Rabbitmq sudo apt-get install rabbitmq-server 2.安装nova 1)nova包安装 sudo apt-get install python-software-properties sudo add-apt-repository ppa:nova-core/trunk sudo apt-get update 注意:如果sudo add-apt-repository ppa:nova-core/trunk不行,换成sudo a dd-apt-repository ppa:nova-core/release 2)nova依赖包安装 sudo apt-get install python-nova sudo apt-get install python-greenlet python-mysqldb python-nova nova-common nova-doc nova-api nova-network nova-objectstore nova-scheduler nova-compute euca2ools unzip 3)配置nova(/etc/nova/nova.conf) 这个文件是安装nova后自动生成的,如果没有,估计是系统问题。 vim /etc/nova/nova.conf 机器上内容如下: daemonize=1 dhcpbridge_flagfile=/etc/nova/nova.conf

基于Openstack云平台的设计与搭建 摘要 随着计算科学和商业计算的发展,使得软件模型和架构越来越快地发生变 化,同时促进网格计算、并行计算、分布式计算迅速发展成为云计算。云计算主 要包括基础设施即服务(IaaS),平台即服务(PaaS),软件即服务(SaaS),并 通过这些技术将计算资源统一管理和调度。作为一种新的计算模型,云计算凭借 其低成本、高效率得到了快速发展,也促进了近几年开源云计算架构的不断发展 和完善。 OpenStack 是一个开放源的云计算项目和工具集,并且提供了关于基础设施 即服务(IaaS)的解决方案。OpenStack 不仅可以快速部署全虚拟化环境,而且 可以通过此环境来建立多个互联的虚拟服务器,并能够使用户快速部署应用在虚 拟机上。 关键词:云计算Openstack Iaas 目录 一、云计算的背景 二、openstack的组成模板 三、自己的设计的一个部署方案 1.云计算基础 云计算在计算机架构、软件和工具开发方面带来了根本性变化,同时也改变了人们存储、发布和使用信息的方式。本文的目的是帮助您了解云计算的本质和特性,从而更准确地了解它出现的目的和意义,可以更好地适应和受益于这种新的架构。 2.云计算的优点 随时随地访问IT 资源,按需付费 灵活、动态地管理所使用的资源 快速的、请求驱动的调配 降低总体运营成本 3.云计算的基本组成部分 云计算模型由前端和后端组成。这两个部分通过网络连接,在大多数情况下是Internet。用户通过前端与系统交互;后端是云本身。前端由客户机计算机(或企业的计算机网络)和用来访问云的应用程序组成。后端提供实现云服务的应用程序、计算机、服务器和数据存储。虚拟机监视器(virtual machine monitor, VMM) 让用户能够同时使用云设施(见图1)。VMM 是主机系统上的一个程序,它让一台计算机支持多个相同的执行环境。从用户的角度

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