1、理论知识

1.1、云计算的概念

“云计算”(Cloud Computing)是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展。

1.2、云计算用户需求分析

1.2.1、降低成本

降低IT系统的整体运维费用与拥有成本

1.2.2、提升性能和效率

满足服务质量 (QoS)、性能、可扩展性、安全性和管理优点（公有云与私有云）

1.2.3、安全可靠

拥有像传统数据中心的可控、可信、可靠和安全特性（私有云）

1.3、云系统的特点

1.3.1、技术角度

高扩展性 - 分布式架构带来的弹性主机资源分配和在线部署方式

高可用性 - 云主机基于庞大的服务器集群，抗灾容错能力强，避免单点故障

强虚拟化能力 - 虚拟化实现了IT资源的逻辑抽象和统一表示

1.3.2、商业（成本与效率）角度

高密度 - 规模化提升效率同时降低采购成本、管理成本

资源复用性 - 提高资源的分配和管理效率

灵活性 - 即需即用、灵活高效

可控性 - 减少服务资源的交付周期

1.4、云的主要模块

1.4.1、Nova模块（计算）

NASA开发的虚拟服务器部署和业务计算模块；

1.4.2、Swift（存储）

Rackspace开发的分布式云存储模块

1.4.3、网络

云网络分类参考规划

- 管理网段

- 公网交换网段

- 内部交换网段

- 存储网段

1.5、云的参考架构

1.5.1、物理基础架构

1）该层由运算服务器、网络、存储组成的资源池构成

2）该层的资源应当被统一管理

3）该层设备之间、设备与上层不存在紧耦合关系（紧耦合，模块或者系统之间关系太紧密，存在相互调用）

1.5.2、虚拟化层

1）虚拟化层应与物理层采用松耦合部署，物理资源状态变更不影响虚拟化层。

2）物理层的横向扩展可提升整体架构的性能

1.5.3、服务器自动化层

1）该层可定制服务模板，为下一层（云API）提供服务自动化部署和配置的能力

2）该层可集中监控目前整体资源的状态（性能、可用性、故障、事件汇总等等）

3）对监控的事件进行预定的自动化工作流处理。

1.5.4、云API

1）该层为下层（服务门户层）提供与上层（服务器自动化层）交付的接口（API）

2）该层接口实现不同地方的计算机资源接入

1.5.5、服务门户

1）该层向用户提供服务目录并调用上层的接口

2）服务目录提供申请、变更、退回等计算机申请流程

1.5.6、安全体系

1）该层实现物理资源、虚拟化平台、系统、应用和用户访问的安全

2）对每层进行安全的监控和控制，确保最终用户的应用稳定可靠。

1.5.7、集成

1)扩展更多的功能，满足最终用户的需求（计量、收费等）

1.6、云提供商需具备的条件

1）丰富的运营经验

2）具备一定的资金投入

3）具备先进技术的云计算服务器研发团队

注：灵活良好的售后是竞争力

1.6.1、云需要的技术

1）虚拟化技术

将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机，每个逻辑计算机可运行不同操作系统并相互独立

2）分布式海量数据存储

冗余方式通过任务分解和集群，用低配机器替代超级计算机的性能来降低成本，该方式保证分布式数据的高可用、高可靠和经济性，即为同一份数据存储多个副本。

3）海量数据管理技术

云计算需要对分布的、海量的数据进行处理、分析，因此，数据管理技术必需能够高效的管理大量的数据。云计算系统中的数据管理技术主要是Google的BT(BigTable)数据管理技术和Hadoop团队开发的开源数据管理模块HBase。

4）编程方式

云计算需要分布式编程实现分布式的计算，采用了一种思想简洁的分布式并行编程模型Map—Reduce。Map— Reduce是一种编程模型和任务调度模型。主要用于数据集的并行运算和并行任务的调度处理。在该模式下，用户只需要自行编写Map函数和Reduce函数即可进行并行计算。其中，Map 函数中定义各节点上的分块数据的处理方法，而Reduce函数中定义中间结果的保存方法以及最终结果的归纳方法。

5）云计算平台管理技术

云计算系统的平台管理技术能够使大量的服务器协同工作，方便地进行业务部署和开通，快速发现和恢复系统故障，通过自动化、智能化的手段实现大规模系统的可靠运营

1.7、云服务器

1.7.1、云服务器的作用

面向用户提供公用化的互联网基础设施服务

1.7.2、云服务器的特点

按需使用（租用）

按需即时付费

1.7.3、云服务的产品

面向中小企业用户与高端个人用户的云服务器租用服务；

面向大中型互联网用户的弹性计算平台服务

1.7.4、云主机租优点

云主机可以有效的解决传统物理租机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

在实际应用中的云主机具有三个方面的弹性能力： 　　

1）主机服务配置与业务规模可根据用户的需要进行配置，并可灵活的进行调整； 　　

2）用户申请的主机服务可以实现快速供应和部署，实现了集群内弹性可伸缩； 　　

3）计费方式灵活，用户无需支付押金，且有多种支付方式供用户选择。

1.7.5、用户选择云的原因

1)稳定性 - 企业云服务器与传统服务器不同，它是集群服务器，即使其中一台服务器因网络攻击而瘫痪，也不会影响到其他服务器。

2)省力省心 - 云服务器会帮助企业进行数据的有效备份，即使硬件损坏，也不会导致数据的丢失。

3)升级更方便 - 云服务器的硬件配置，可以在线升级，无需重装系统，也不会影响用户使用。

4)价格便宜 - 服务器相对于其他的服务器，价格相对来说是便宜的，租金低于传统服务器租用。

2、云技术平台

2.1、openStack的简介

OpenStack是由网络主机服务商Rackspace和NASA（美国宇航局）联合推出的一个开源项目，目的是制定一套开源软件标准，任何公司或个人都可以搭建自己的云计算环境（IaaS），从此打破了Amazon等少数公司的垄断。OpenStack云计算平台，帮助服务商和企业内部实现类似于 Amazon EC2 和 S3 的云基础架构服务(Infrastructure as a Service, IaaS)。

OpenStack除了有 Rackspace 和 NASA 的大力支持外，还有包括 Dell、Citrix、 Cisco、 Canonical等重量级公司的贡献和支持，发展速度非常快，有取代另一个业界领先开源云平台 Eucalyptus 的态势。

运行范围：

OpenStack是IaaS(基础设施即服务)组件，让任何人都可以自行建立和提供云端运算服务。

此外，OpenStack也用作建立防火墙内的“私有云”（Private Cloud），提供机构或企业内各部门共享资源。

2.2、OpenStack的概念

OpenStack是由Rackspace和NASA共同推出的云计算平台

OpenStack是由互联网高新技术公司组成的社区

OpenStack是一个类亚马逊云的IaaS解决方案

OpenStack是一个提供部署云操作品台的工具集

OpenStack的主要代码由Python开发

OpenStack是开源免费项目

注：IBM、RedHat和VMWare均提供有偿技术支持

2.3、Red Hat OpenStack项目介绍

2.3.1、RDO（Red Hat deploy OpenStack）项目

1）面向开发和测试人员

2）Bug多且同版本Bug修复慢

3）界面为标准OpenStack Dashbord

4）没有在线技术支持

5）安装包依赖关系复杂

6）新技术新特征跟随紧密

7）软件仓库选择EPEL和FedoraPeople

安装源：

https://repos.fedorapeople.org/repos/openstack

2.3.2、RHOSP（Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform）项目

1）面向企业应用

2）Redhat商业支持

3）稳定但不是最新版本

4）使用Redhat定制的Dashboard界面

5）与Redhat其他产品结合度高

6）软件仓库RHN

7）企业私有云Iaas的推荐选择

项目主页：

https://access.redhat.com/products/red-hat-enterprise-linux-openstack-placform

2.4、OpenStack的核心功能套件（特点：可插入、可替换）

2.4.1、虚拟化套件（Nova）

1）提供部署和管理虚拟机的功能（包括Xen、KVM、VMWare、OpenVZ等）

2）通过WEB接口查看和管理虚拟硬件资源运行情况

2.4.2、分布式对象存储套件（Swift）

1）提供分布式存储大数据功能（虚拟机、镜像、文件、图片、虚拟磁盘等）

2）常见的分布式存储套件有本地磁盘、GFS2、HDFS

3）特点是扩展性强、高性能、高可靠、跨平台

2.4.3、块设备存储套件（Cinder）

1）为OpenStack的虚拟机提供附加虚拟硬盘

2）支持开源存储技术（包括ISCSI、FCoE、LVM等）

3）支持商业化的企业存储（包括NetApp、EMC、Nexenat等）

2.4.4、虚拟网络套件（Neutron旧称Quantum）

1）为云提供虚拟网络套件（模拟交换层或路由层、可扩展、即插即用、可API管理）

2）虚拟网络方案包括（OpenvSwitch、Cisco UCS/Nexus、Linux Bridge、NEC OpenFlow等）

3）虚拟机之间跨物理服务器的虚拟网络

4）跨虚拟网络与虚拟网络之间数据交换

5）为云平台提供DHCP动态地址分配协议

2.4.5、身份认证套件（Keystone）

1）云平台的核心认证组件

2）提供中央目录的集中认证服务

3）提供LDAP、令牌（Token）、Kerberos、本地账号密码等认证方式

2.4.6、镜像存储套件（Glance）

1）提供虚拟机镜像文件（虚拟磁盘、ISO文件、其他OS文件等）的注册、查找、交付功能

2）提供虚拟机模板（批量快速部署）和安装源

3）支持分布式存储、本地存储

2.4.7、WEB操作接口套件（Horizon）

1）提供图形化网页接口（开源、可扩展）

2）统一了部署、管理云服务和资源的方式（RDO等由Horizon二次开发而来）

3）提供管理集群和虚拟化应用的API

2.4.8、数据采集和自动化部署套件（Ceilonmeter）

1）提供物理以及虚拟硬件运行数据采集功能

2）为监控数据以及按需计费提供依据

3、OpenStack应答文件安装

3.1、安装操作系统

安装"rhel-server-7.1-x86_64"操作系统（最小化安装）

下载地址：http://vault.centos.org/7.1.1503/isos/x86_64/

3.2、环境要求

hostname=openstack.cmdschool.org

ipaddress=10.168.0.145

配置hosts解析如下：

3.3、yum源安装

3.4、时间相关配置

时区配置

NTP配置

输入如下内容：

3.5、创建一个独立的VG

注：不需要创建LV

3.6、配置openstack源

指定yum源：

vim编辑/etc/yum.repos.d/xxxpenstack-kilo.repo

增加参数：

注：不增加无法安装

3.7、配置自动应答安装

安装自动应答包

安装并创建自动应答文件

--allinone 本地安装使用

--provision-demo=n 不设置demo

--nagios-install=n 不安装nagios

如果出错请使用如下指令继续：

获取帮助：

3.8、网络配置

查看网络状态：

配置网桥ifcfg-br-ex

内容如下：

配置网卡设备ifcfg-enoxxxx

ifcfg-enoxxxx

内容如下：

重启服务

3.9、将物理网卡关联到网桥

3.10、重启服务器

3.11、测试

浏览器测试：

http://10.168.0.145

本文转自 tanzhenchao 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/cmdschool/1748368，如需转载请自行联系原作者