最近2個(gè)星期在嘗試用OpenStack搭建私有云，提供方便的虛擬機(jī)部署和管理。寫(xiě)一篇博客記錄一下相關(guān)資料。

1. OpenStack簡(jiǎn)介
OpenStack是一個(gè)開(kāi)源軟件，它提供了一個(gè)部署云的平臺(tái)。為虛擬計(jì)算或存儲(chǔ)服務(wù)的公有/私有云，提供可擴(kuò)展的、靈活的云計(jì)算。
OpenStack包含了一組由社區(qū)維護(hù)的開(kāi)源項(xiàng)目，主要項(xiàng)目有Compute（Nova）， Object Storage（Swift），Image Service（Glance）。
Nova提供虛擬計(jì)算服務(wù)，Swift提供存儲(chǔ)服務(wù)，Glance提供虛擬機(jī)鏡像的注冊(cè)、分發(fā)服務(wù)。

他們之間的關(guān)系可以用這個(gè)簡(jiǎn)圖來(lái)表示：


2. OpenStack能夠做什么
OpenStack能幫我們建立自己的IaaS，提供類似Amazon Web Service的服務(wù)給用戶：
普通用戶可以通過(guò)它注冊(cè)云服務(wù)，查看運(yùn)行和計(jì)費(fèi)情況
開(kāi)發(fā)和運(yùn)維人員可以創(chuàng)建和存儲(chǔ)他們應(yīng)用的自定義鏡像，并通過(guò)這些鏡像啟動(dòng)、監(jiān)控和終止實(shí)例
平臺(tái)的管理人員能夠配置和操作網(wǎng)絡(luò)，存儲(chǔ)等基礎(chǔ)架構(gòu)


3. OpenStack Compute(Nova)的軟件架構(gòu)
下圖是Nova的軟件架構(gòu)，每個(gè)nova-xxx組件是由python代碼編寫(xiě)的守護(hù)進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程之間通過(guò)隊(duì)列（Queue）和數(shù)據(jù)庫(kù)（nova database）來(lái)交換信息，執(zhí)行各種請(qǐng)求。而用戶通過(guò)nova-api暴露的web service來(lái)同其他組件進(jìn)行進(jìn)行交互。Glance是相對(duì)獨(dú)立的基礎(chǔ)架構(gòu)，nova通過(guò)glance-api來(lái)和它交互。


4. Nova各個(gè)組件的作用
nova-api是Nova的中心。它為所有外部調(diào)用提供服務(wù)，除了提供OpenStack本身的API規(guī)范外，他還提供了兼容EC2的部分API，所以也可以用EC2的管理工具對(duì)nova進(jìn)行日常管理。

nova-compute負(fù)責(zé)對(duì)虛擬機(jī)實(shí)例進(jìn)行創(chuàng)建、終止、遷移、Resize的操作。工作原理可以簡(jiǎn)單描述為：從隊(duì)列中接收請(qǐng)求，通過(guò)相關(guān)的系統(tǒng)命令執(zhí)行他們，再更新數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)。

nova-volume管理映射到虛擬機(jī)實(shí)例的卷的創(chuàng)建、附加和取消。

nova-network從隊(duì)列中接收網(wǎng)絡(luò)任務(wù)，然后執(zhí)行任務(wù)控制虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)，比如創(chuàng)建橋接網(wǎng)絡(luò)或改變iptables的規(guī)則。

nova-scheduler 提供調(diào)度，來(lái)決定在哪臺(tái)資源空閑的機(jī)器上啟動(dòng)新的虛擬機(jī)實(shí)例

Queue為守護(hù)進(jìn)程傳遞消息。只要支持AMQP協(xié)議的任何Message Queue Sever都可以，當(dāng)前官方推薦用RabbitMQ。

SQL database存儲(chǔ)云基礎(chǔ)架構(gòu)中的各種數(shù)據(jù)。包括了虛擬機(jī)實(shí)例數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等。

user dashboard是一個(gè)可選的項(xiàng)目。它提供了一個(gè)web界面來(lái)給普通用戶或者管理者來(lái)管理、配置他們的計(jì)算資源。


5. Nova的硬件架構(gòu)
Nova采用無(wú)共享、基于消息的架構(gòu)，我們能安裝每個(gè)nova-xxx組件在單獨(dú)的服務(wù)器上，這樣可以根據(jù)不同目的進(jìn)行不同的配置安裝

單結(jié)點(diǎn)：一臺(tái)服務(wù)器運(yùn)行所有的nova-xxx組件，同時(shí)也驅(qū)動(dòng)虛擬實(shí)例。這種配置只為嘗試Nova，或者為了開(kāi)發(fā)目的進(jìn)行安裝。


1控制節(jié)點(diǎn)+N個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)：一個(gè)控制結(jié)點(diǎn)運(yùn)行除nova-compute外的所有nova-services，然后其他compute結(jié)點(diǎn)運(yùn)行nova-compute。所有的計(jì)算節(jié)點(diǎn)需要和控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行鏡像交互，網(wǎng)絡(luò)交互，控制節(jié)點(diǎn)是整個(gè)架構(gòu)的瓶頸，這種配置主要用于概念證明或?qū)嶒?yàn)環(huán)境。


多節(jié)點(diǎn)：增加節(jié)點(diǎn)單獨(dú)運(yùn)行nova-volume，同時(shí)在計(jì)算節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行nova-network，并且根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)硬件架構(gòu)選擇DHCP或者VLan模式，讓控制網(wǎng)絡(luò)和公共網(wǎng)絡(luò)的流量分離。



6. OpenStack的安裝
OpenStack的安裝是比較麻煩，可以參考官方文檔進(jìn)行： http://docs./diablo/openstack-compute/admin/content/ , 文檔有一些地方?jīng)]有更新到最新版本，會(huì)遇到一些小問(wèn)題，推薦一個(gè)第3方腳本進(jìn)行安裝:  http:/// 它適合用來(lái)搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境。可以通過(guò)閱讀這個(gè)腳本，同時(shí)配合官方文檔來(lái)理解整個(gè)軟件架構(gòu)。

同時(shí)通過(guò)Ubuntu源安裝的nova在實(shí)際使用過(guò)程中遇到一些小問(wèn)題，都需要打補(bǔ)丁來(lái)解決，建議了解整個(gè)配置以后，可以改成從git上獲取stable分支的代碼進(jìn)行安裝，這樣日后維護(hù)升級(jí)也比較方便。

如果你需要從無(wú)到有搭建整個(gè)數(shù)據(jù)中心，推薦Crowbar實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化遠(yuǎn)程安裝： https://github.com/dellcloudedge/crowbar 從裸機(jī)到可用系統(tǒng)只用在web界面點(diǎn)擊幾下即可完成，還自帶各種SA常用功能（比如nagios監(jiān)控等），不過(guò)這個(gè)東西也比較復(fù)雜，推薦有興趣的SA們?cè)囉谩?

7. 遇到的問(wèn)題
官方文檔和devstack腳本基本上都是為了搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境寫(xiě)的，沒(méi)有為生產(chǎn)環(huán)境做最佳實(shí)踐的指導(dǎo)，在安裝過(guò)程中遇到很多問(wèn)題，比如：
A. 多節(jié)點(diǎn)部署的時(shí)候要用multi host參數(shù)
B. 使用VLAN+硬件網(wǎng)關(guān)的時(shí)候做網(wǎng)絡(luò)配置時(shí)候，需要指定dnsmasq_config_file來(lái)強(qiáng)制覆蓋dnsmasq的網(wǎng)關(guān)配置
C. 用KVM制作windows鏡像的時(shí)候需要安裝virtio驅(qū)動(dòng)
D. 通過(guò)Ubuntu源安裝的Nova，在Ami格式的鏡像啟動(dòng)的instance無(wú)法做snapshot，需要打補(bǔ)丁
E. 通過(guò)Ubuntu源安裝的Nova，在啟用keystone進(jìn)行身份認(rèn)證的情況下，無(wú)法提供EC2的兼容API，也需要打補(bǔ)丁

8. Openstack 的各種資料
A. 官網(wǎng)和wiki http://docs./
B. Devstack的腳本說(shuō)明，對(duì)于了解如何配置各個(gè)組件非常有幫助 http:///stack.sh.html
C. Rackspace的參考架構(gòu)，有很多很有用的信息，包括硬件，網(wǎng)絡(luò)，軟件配置等等，強(qiáng)烈推薦： http://www.
D. 看你準(zhǔn)備基于什么技術(shù)進(jìn)行虛擬化，KVM或者Xen的文檔也是很有用的。


9. 展示
用dashboard管理虛擬機(jī)


通過(guò)noVNC在web上連接到虛擬機(jī)