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第1章 OpenStack基本操作系统环境的PXE自动部署1

1.1 PXE、Kickstart与Preseed简介2

1.1.1 PXE简介2

1.1.2 Kickstart与Preseed简介2

1.2 PXE服务器的准备2

1.2.1 选择Ubuntu操作系统3

1.2.2 Ubuntu操作系统的基本安装与更新3

1.3 复制Ubuntu和CentOS操作系统文件5

1.3.1 复制U1buntu操作系统全目录、内核与启动镜像文件5

1.3.2 复制CentOS操作系统全目录、内核与启动镜像文件6

1.4 PXE客户端操作系统的选择与引导过程6

1.4.1 创建PXE客户端导示文件7

1.4.2 选择安装配置文件7

1.5 CentOS宿主机的Kickstart配置文件9

1.6 OpenStack计算节点的主机Preseed配置文件12

1.7 使用PXE安装CentOS 7的脚本15

1.8 常见问题与处理17

1.9 小结17

1.10 参考资源17

第2章 OpenStack与网络18

2.1 网卡管理工具ethtool18

2.1.1 安装与使用ethtool18

2.1.2 网卡子接口20

2.1.3 网卡信息文件21

2.1.4 OpenStack：运用网卡子接口模拟多网卡22

2.2 网桥及网桥管理工具bridge-utils22

2.2.1 安装与使用bridge-utils23

2.2.2 理解网桥的IP地址与虚拟机的IP地址23

2.2.3 Ubuntu下网桥的配置文件24

2.2.4 CentOS下网桥的配置文件24

2.2.5 将虚拟机与某个网桥连接24

2.3 虚拟局域网VLAN25

2.3.1 VLAN协议802.1Q25

2.3.2 接入端口与中继端口26

2.3.3 VLAN管理工具vconfig26

2.4 主机多网卡静态路由配置28

2.5 Open vSwitch简介与实验28

2.5.1 Open vSwitch简介29

2.5.2 安装Open vSwitch29

2.5.3 使用ovs-vsctl管理OVS31

2.5.4 OVS的数据库配置与网络配置文件的关系33

2.5.5 设置VLAN及VLAN接口的IP地址34

2.5.6 OVS支持OpenFlow的SDN模式34

2.6 构建云中的网络35

2.6.1 VLAN的优势与局限35

2.6.2 GRE的特点36

2.6.3 VXLAN的特点36

2.7 Linux内核的VXLAN功能实验记录37

2.7.1 实验环境及目标37

2.7.2 配置与测试VXLAN38

2.7.3 测试与结果40

2.8 Linux内核VXLAN与O1pen vSwitch的结合40

2.9 网络名字空间及网络虚拟设备41

2.9.1 网络名字空间41

2.9.2 网络名字空间与系统空间的数据转发41

2.10 小结42

2.11 参考资源42

第3章 OpenStack基本控制服务多点部署43

3.1 部署环境说明43

3.2 控制节点主机环境准备45

3.2.1 服务器硬件准备45

3.2.2 操作系统环境准备45

3.3 虚拟机镜像的准备46

3.3.1 虚拟机镜像网络接口准备46

3.3.2 虚拟机镜像NTP安装47

3.3.3 虚拟机镜像Kilo源安装47

3.4 OpenStack基本控制服务组件的安装与配置48

3.4.1 OpenStack基本控制服务组件简介48

3.4.2 MySQL服务器的安装与配置48

3.4.3 RabbitMQ服务器的安装与配置51

3.4.4 Keystone服务器的安装与配置53

3.4.5 租户、用户、角色、服务端点及用户身份环境变量55

3.4.6 决定用户操作权限的policy.json文件56

3.4.7 Glance服务器的安装与配置62

3.4.8 Nova API节点的安装与配置66

3.4.9 Horizon服务器的安装与配置71

3.5 OpenStack基本服务运行简要验证74

3.6 小结74

3.7 参考资源74

第4章 nova-network多机部署及企业应用75

4.1 nova-network多主机部署简介75

4.2 部署环境说明76

4.3 nova-network F1atDHCP部署模式76

4.3.1 计算节点主机准备77

4.3.2 安装Ubuntu操作系统77

4.3.3 网络配置77

4.3.4 时间服务78

4.3.5 安装OpenStack Kilo源78

4.3.6 软件安装78

4.3.7 服务配置78

4.3.8 服务启动81

4.3.9 运行验证81

4.4 创建并管理虚拟机82

4.5 nova-network VLAN部署模式88

4.6 nova-network元数据处理89

4.6.1 元数据简要介绍89

4.6.2 元数据请求及服务模式89

4.6.3 元数据处理过程90

4.7 nova-network企业应用模式调整91

4.7.1 OpenStack企业内部应用的调整要求91

4.7.2 nova-network的IP地址管理及流量模式91

4.7.3 企业多点多主机nova-network部署示意图93

4.7.4 企业内多网段与虚拟机多网卡94

4.8 小结95

4.9 参考资源96

第5章 OpenStack桌面虚拟化97

5.1 虚拟桌面协议介绍97

5.2 免费使用的xVDI System I虚拟桌面系统99

5.3 xVDI System I虚拟桌面系统部署100

5.3.1 xVDI-Server镜像下载与解压100

5.3.2 xVDI-Server软件代码、root及IP地址信息101

5.3.3 xVDI-Server配置101

5.3.4 xVDI-Server服务的运行状态验证102

5.3.5 xVDI客户端的安装与使用102

5.4 无法连接Windows虚拟机的异常处理105

5.4.1 无法连接OpenStack中的Windows虚拟机105

5.4.2 Windows虚拟机运行性能表现不佳106

5.5 小结106

5.6 参考资源106

第6章 OpenStack Neutron网络服务107

6.1 部署环境说明107

6.2 Neutron组件的构成及原理108

6.3 Neutron组件的安装110

6.3.1 Neutron Server的安装110

6.3.2 网络节点软件安装114

6.3.3 计算节点Neutron Agent组件的安装116

6.3.4 调整nova-api与计算节点的nova.conf配置文件117

6.4 Linuxbridge VLAN/VXLAN网络模式配置119

6.4.1 部署架构119

6.4.2 相关配置文件说明120

6.4.3 重启Neutron相关的服务123

6.5 Open vSwitch GRE部署模式及相关配置文件125

6.5.1 GRE部署架构125

6.5.2 创建br-ex网桥125

6.5.3 相关配置文件说明126

6.5.4 重启Neutron相关的服务127

6.5.5 调整nova-api与计算节点的nova.conf配置文件129

6.6 Neutron网络模式下元数据服务路径131

6.7 Neutron模式下创建网络的相关操作133

6.7.1 查看当前环境中的网络代理134

6.7.2 创建公网与子网135

6.8 Neutron DVR140

6.9 参考资源141

第7章 Neutron与SDN融合142

7.1 广义的SDN142

7.2 Arista官方SDN原理图142

7.3 实验环境说明143

7.4 配置Arista交换机144

7.4.1 配置交换机管理的IP144

7.4.2 将交换机注册到CVX中145

7.4.3 访问交换机的API146

7.4.4 配置交换机的中继端口146

7.4.5 启用链路发现协议（LLDP）146

7.4.6 配置交换机支持Neutron指令148

7.5 配置Neutron Server149

7.5.1 为neutron-server打补丁149

7.5.2 配置m12使用Arista驱动程序150

7.5.3 重建neutron数据库151

7.5.4 配置网络节点及计算节点152

7.5.5 重启Neutron相关的服务153

7.6 Neutron与Arista SDN联动测试153

7.7 测试总结156

7.8 参考资源156

第8章 分布式存储系统157

8.1 分布式文件系统MooseFS157

8.1.1 MFS的架构简介158

8.1.2 MFS的安装与配置158

8.1.3 实验环境158

8.1.4 mfs-master服务器安装159

8.1.5 mfs-metalogger服务器的安装161

8.1.6 mfs-chunk服务器的安装163

8.1.7 MFS客户端的安装166

8.1.8 MFS功能测试168

8.1.9 OpenStack计算节点集成MFS中央存储171

8.2 GlusterFS系统安装171

8.2.1 部署环境说明171

8.2.2 准备GlusterFS存储节点虚拟机镜像171

8.2.3 创建G1usterFS存储集群173

8.2.4 创建GlusterFS存储卷178

8.2.5 GlusterFS卷访问安全控制181

8.2.6 安装客户端182

8.3 Ceph系统安装183

8.3.1 安装环境说明184

8.3.2 准备ceph-deploy、Ceph mon及osd的虚拟机镜像185

8.3.3 安装Ceph mon节点187

8.3.4 增加cephmond和cephmone节点191

8.3.5 关于mon初始成员的法定人数问题192

8.3.6 创建Ceph osd节点集群192

8.3.7 同步所有节点的时间200

8.3.8 查看集群的健康状况200

8.3.9 创建存储池201

8.4 用户管理202

8.5 客户端操作203

8.6 小结204

8.7 参考资源204

第9章 OpenStack中央存储及虚拟机动态迁移205

9.1 NFS中央存储模式205

9.1.1 NetApp的NFS服务准备205

9.1.2 计算节点客户端NFS的安装与配置207

9.2 虚拟机动态迁移207

9.2.1 准备要求208

9.2.2 调整libvirt服务及nova.conf的配置208

9.2.3 动态迁移实验209

9.3 NFS系统的不足及pNFS的发展210

9.3.1 NFS的不足210

9.3.2 pNFS的发展210

9.4 参考资源211

第10章 Cinder卷服务212

10.1 Cinder的安装与配置及连接Netapp存储后端212

10.1.1 部署环境说明212

10.1.2 Cinder服务器的安装及配置213

10.1.3 验证服务的运行状态216

10.1.4 创建、使用与删除卷217

10.2 连接Gluster存储后端220

10.2.1 实验环境说明220

10.2.2 安装与配置Cinder及计算节点220

10.2.3 测试Cinder、计算节点与Gluster后端的连通性222

10.2.4 Cinder与Gluster协作测试222

10.3 连接Ceph存储后端224

10.3.1 实验环境说明224

10.3.2 安装Ceph软件到相关节点225

10.3.3 准备存储池及用户225

10.3.4 配置计算节点226

10.3.5 配置Cinder227

10.3.6 验证Cinder与计算节点均可以创建卷228

10.3.7 创建云硬盘并将其附加到虚拟机中228

10.4 小结229

10.5 参考资源229

第11章 Swift存储系统部署230

11.1 Swift系统简介及原理230

11.1.1 Swift系统的来源230

11.1.2 Swift系统的基本原理230

11.2 Swift环境部署简介232

11.3 公共服务部署与服务注册233

11.3.1 NTP时间安装233

11.3.2 虚拟机镜像Kilo源安装234

11.3.3 ssh-key生成与下发234

11.3.4 注册Swift服务234

11.4 account-container-server部署235

11.4.1 网络配置235

11.4.2 配置主机Hosts文件236

11.4.3 服务安装236

11.4.4 配置数据存储盘236

11.4.5 配置rsync服务236

11.4.6 启动rsync服务237

11.4.7 配置account-server服务237

11.4.8 配置container-server服务238

11.4.9 Swift服务验证配置239

11.4.10 修改文件夹权限239

11.4.11 启动服务239

11.5 object-server部署239

11.5.1 网络配置239

11.5.2 配置主机Hosts文件240

11.5.3 安装服务240

11.5.4 配置数据存储盘240

11.5.5 配置rsync服务241

11.5.6 启动rsync服务241

11.5.7 配置object-server服务242

11.5.8 Swift服务验证配置242

11.5.9 修改文件夹权限242

11.5.10 启动服务243

11.6 proxy-server部署243

11.6.1 网络配置243

11.6.2 配置主机Hosts文件243

11.6.3 软件安装244

11.6.4 服务配置244

11.6.5 Swift服务验证配置245

11.6.6 修改文件夹权限245

11.6.7 重启服务245

11.7 Swift存储中使用ring文件的创建与分发246

11.7.1 account-server中使用的ring文件的创建与同步246

11.7.2 container-server中使用的ring文件的创建与同步247

11.7.3 object-server中使用的ring文件的创建与同步248

11.7.4 Swift存储的ring文件下发251

11.8 proxy-server双机心跳服务部署252

11.8.1 检查proxy-server的Hosts解析252

11.8.2 安装心跳服务252

11.8.3 服务配置253

11.8.4 启动心跳服务253

11.8.5 运行验证253

11.9 Swift验证与实践254

11.9.1 设置身份验证的环境变量254

11.9.2 查看Swift状态255

11.9.3 新建容器255

11.9.4 上传对象255

11.9.5 删除对象256

11.9.6 下载对象256

11.10 Windows下Swift客户端的使用256

11.10.1 客户端下载256

11.10.2 客户端安装256

11.10.3 客户端使用257

11.10.4 通过客户端上传文件260

11.11 Swift故障恢复261

11.11.1 模拟object服务器数据丢失261

11.11.2 模拟Object服务器硬盘故障263

11.11.3 模拟object-server系统故障265

11.12 小结269

11.13 参考资源269

第12章 OpenStack与Docker270

12.1 Docker简介270

12.2 安装与运行Docker271

12.2.1 Docker基础安装271

12.2.2 查找及下载Docker镜像271

12.2.3 启动并登录Docker容器271

12.2.4 Docker与网络名字空间272

12.2.5 Ceph RBD存储卷持久化274

12.3 Machine、Swarm、Compose及Flocker276

12.4 Docker与OpenStack的融合277

12.4.1 Machine方案277

12.4.2 nova-docker方案278

12.4.3 heat-docker方案278

12.4.4 Magnum方案279

12.5 nova-docker方案实践279

12.5.1 novadocker的安装280

12.5.2 配置计算节点280

12.5.3 配置Glance280

12.5.4 下载及上传镜像280

12.5.5 创建虚拟机281

12.5.6 查看网络信息282

12.6 参考资源283

第13章 Heat与弹性集群伸缩284

13.1 Telemetry简介284

13.2 Telemetry安装环境285

13.3 Telemetry服务的安装与配置285

13.3.1 MongoDB的安装与配置285

13.3.2 安装Telemetry287

13.4 Telemetry Agent安装290

13.5 创建警告292

13.6 Heat简介296

13.7 Heat部署环境信息297

13.8 Heat服务的安装与配置297

13.8.1 创建heat数据库297

13.8.2 向Keystone注册Heat服务297

13.8.3 安装软件298

13.8.4 配置服务298

13.8.5 创建heat数据库表299

13.8.6 启动服务299

13.8.7 运行验证299

13.9 创建Heat域及管理员301

13.10 创建栈304

13.10.1 Heat模板要素简介304

13.10.2 第一个模板305

13.10.3 集群的自动弹性扩展与收缩307

13.11 参考资源311

第14章 Sahara与弹性Hadoop集群312

14.1 Sahara简介312

14.2 Sahara部署准备313

14.3 Sahara部署环境设置313

14.4 sahara-api服务的安装与配置314

14.4.1 创建sahara数据库并注册 endpoint314

14.4.2 安装sahara-api软件315

14.4.3 配置sahara-api316

14.4.4 初始化表319

14.4.5 服务启动320

14.4.6 运行验证320

14.5 安装sahara-dashboard320

14.5.1 安装sahara-dashboard软件320

14.5.2 配置sahara-dashboard321

14.5.3 验证sahara-dashboard安装321

14.6 预封装虚拟机镜像的下载与注册322

14.6.1 镜像下载322

14.6.2 向Glance服务注册镜像323

14.6.3 向Sahara服务注册镜像323

14.7 创建Hadoop集群323

14.7.1 OpenStack基本环境检查323

14.7.2 创建Hadoop集群324

14.8 查看创建完成的集群330

14.8.1 登录到namenode查看集群配置信息330

14.8.2 通过Web访问namenode来查看集群配置信息331

14.9 故障处理332

14.10 参考资源334

第15章 OpenStack与VMware虚拟机迁移335

15.1 实验环境335

15.2 将VMware ESXi平台的虚拟机迁移至OpenStack平台335

15.2.1 迁移Ubuntu Server 14.04虚拟机335

15.2.2 迁移CentOS 6.5虚拟机338

15.2.3 迁移Windows Server 2008 R2虚拟机341

15.3 将OpenStack平台的虚拟机迁移至VMware ESXi平台347

15.3.1 迁移Ubuntu Server 14.04虚拟机347

15.3.2 迁移CentOS 6.5虚拟机354

15.3.3 迁移Windows Server 2008虚拟机355

15.4 小结357

15.5 参考资源358