云计算、OpenStack 一键部署

一.云计算概述

• 云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。
• 狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源
• 广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。
• 它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。 ”

概念分解

• 云：云计算中的云,代表循环利用的意思(云多了变成雨，落到地面，云减少，水蒸发到空中，云增加)。
• 计算：云计算中的计算,代表计算资源，涵盖虚机、存储、网络等。
• 云计算：代表计算资源向云水循环一样，按需分配，循环利用。

1.云计算特点

特点	解释
超大规模	具有相当的规模，企业私有云一般拥有数百上前台服务器，给用户提供前所未有的计算能力
虚拟化	支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务
高可靠性	使数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算可靠
通用性	不针对特定应用，同一个‘云’可以同时支撑不同的应用来运行
高可扩展性	规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要
按需服务	是一个庞大的资源池，按需购买；可以像水、电那样缴费，用多少交多少的费用
极其廉价	特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，自动化集中式管理企业无需负担高昂管理成本，通用性使资源利用率大幅提升；因此用户可以低成本享受高性能

2.云计算使用方式

(1)公有云

• 公有云就是基础设施完全自己不搭建，值关系怎么使用。

公有云分类

• 1.传统的电信基础措施运营商，如移动、联通、电信等提供的共有云服务
• 2.政府主导的地方性云计算平台（政府云）
• 3.互联网巨头打造的共有云平台（如阿里、腾讯）
• 4.部分IDC运营商
• 5.国外的云计算企业

(2)私有云

• 私有云自己搭建云环境，设备设施需自己或第三方维护
• 私有云是为一个用户单独使用而构建的，因此在数据安全性以及服务质量上自己可以有效的管控，私有云的基础是首先你要拥有基础设施并可以控制在此设施上部署应用程序的方式，私有云可以部署在企业数据中心的防火墙内，核心属性是专有资源
• 常使用且比较经典的私有云有VmWare、openstack

(3)混合云

• 将公有云和私有云结合起来是很多企业的使用方式
• 一般的将核心业务，放在自己的私有云上，次要的放在公有云上
• 但是也会有一些问题：安全性、数据冗余、法律、服务质量方面等。

(4)云存储

云存储系统是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统

(5)云游戏

游戏运行云平台服务端，云平台将游戏画面解压缩后传给用户，用户端无需高配置处理器和显卡，只需要基本的视频解压缩能力即可。

(6)云物联

基于云平台实现物物相连的互联网。

(7)云安全

通过网状的大量客户端检测网络中软件的异常,获取木马，恶意程序的最新信息，推送到云平台服务端自动分析和处理，再把解决方案发送给每一个客户端。云平台使用者越多，越安全。

3.云计算服务模型

模型	解释
LaaS(基础架构即服务)	面向对象一般是IT管理人员；是提供底层IT基础设施服务，包括理解能力、存储空间、网络资源等
SaaS(平台即服务)	面向对象一般是开发人员；是把安装好开发环境的系统平台作为一种服务通过互联网提供给客户
PaaS(软件即服务)	面向对象一般是普通用户；是直接通过互联网为用户提供软件和应用程序等服务

定义：

• runtime是底层的纯C语言的API，它包含的很多底层的语法。
• 我们平时编写的OC代码，在程序运行过程中，最终都是转化成了runtime的C语言代码，runtime也称为运行时，它是oC的幕后工作者。

作用：runtime主要就是做一些底层的操作

• 1.动态的添加对象的成员变量和方法
• 2.动态交换两个方法的实现(可以替换系统的方法）
• 3.获得某个类的所有成员方法、所有成员变量
• 4.实现分类也可以添加属性
• 5.实现NSCoding的自动归档和解档
• 6.实现字典转模型的自动转换

总结:主要做底层的一层交互工作。

二.OpenStack

• NASA （美国国家航空航天局）和 Rackspace（是一家全球领先的托管服务器及云计算提供商）共同发起
• 以 Apache 许可证（Apache 软件基金会发布的一个自由软件许可证）授权的自由软件和开放源代码项目，不只是一个软件，这个项目由几个主要的组件组合起来完成一些具体的工作
• 为公有云及私有云的建设与管理提供可扩展的弹性的云计算服务（开源项目）
• 覆盖了网络、虚拟化、操作系统、服务器等各个方面

1.OpenStack服务

服务	项目名称	描述
Compute(计算服务)	Nova	负责实例生命周期的管理，计算资源的单位。对 Hypervisor 进行屏蔽，支持多种虚拟化技术（红帽默认为 KVM），且支持横向扩展
Network(网络服务)	Neutron	负责虚拟网络的管理，为实例创建网络的拓扑结构。是面向租户的网络管理，可以自己定义自己的网络，各个租户之间互不影响
Identity(身份认证服务)	Keystone	类似于 LDAP 服务，对用户、租户和角色、服务进行认证与授权。且支持多认证机制
Dashboard(控制面板服务)	Horizon	提供一个 Web 管理界面，与 OpenStack 底层服务进行交互
Image Service(镜像服务)	Glance	提供虚拟机镜像模板的注册与管理，将做好的操作系统拷贝为镜像模板，在创建虚拟机时可直接使用，可支持多格式的镜像
Block Storage(块存储服务)	Cinder	负责为运行实例提供持久的块存储设备，可进行方便的扩展，按需付费，支持多种后端存储
Object Storage(对象存储服务)	Swift	为 OpenStack 提供基于云的弹性存储，支持集群无单点故障
Telemetry(计量服务)	Ceilometer	用于度量、监控和控制数据资源的集中来源，为 OpenStack 用户提供记账途径

1.OpenStack优势

控制性

• 是一个完全开源的平台，开源的平台意味着不会被某个特定的厂商绑定和限制
  提供 API 接口，模块化的设计能把遗留的和第三方的技术进行集成，从而来满足自身业务需要

兼容性

• OpenStack 兼容其他公有云，方便用户（企业）很容易的将数据和应用迁移
  在云计算社区，有一个流行的概念，即数据是有重量的，一旦将数据存在某个云计算提供商那里，它就变得繁重而难以迁移，作为企业最重要的资源，如果在迁移的过程中不能保护好数据安全，很有可能会给企业带来灭顶之灾，相信没有公司愿意承担这个风险

可扩展性

• 目前，主流的 Linux 系统，基本都支持 OpenStack
  OpenStack 在大规模部署公有云时，在可扩展性上有优势，而且也可用于私有云，一些企业特性也在逐步完善中
  模块化设计，可以通过横向扩展来增加节点、添加资源

灵活性

• 灵活性是 OpenStack 最大的优点之一，用户可以根据自己的需要建立基础设施，也可以轻松地为自己的集群增加规模
  在极为宽松自由的 Apache 许可下发布，这意味着任何第三方都可以重新发布这些代码，在其基础上开发私有软件并按照新的许可发布，给众多的云计算企业，留下了的更大的发展空间

行业标准

• 来自全球十多个国家的60多家领军企业，包括 Cisco、Dell、Intel 以及微软都参与到了 OpenStack 的项目中，并且在全球使用 OpenStack 技术的云平台在不断的上线
  云计算领军企业的加入，会无形透露出一个信息，就是OpenStack未来可能会成为一个行业标准，而且OpenStack项目研发的初衷就是制定一套开源软件标准

实践检验

• 实践是检验真理的唯一标准，OpenStack 的云操作系统，已被全球正在运营的大型公有云和私有云技术所验证过
  OpenStack 在中国的发展趋势也是非常之好，包括物联网用户、国内高校以及部分大小企业，都开始利用 OpenStack 建立云计算环境，整合企业架构以及治理公司内部的IT基础架构

三.OpenStack 一键部署

环境准备

系统	CPU	内存	硬盘	网卡
CentOS 7.6 系统	双核双线程/开启虚拟化功能	4G	30G+300G	NAT模式

1.配置静态地址、主机名

BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.226.140
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.226.2
#在/etc/resolv.conf中添加：
nameserver 114.114.114.114
systmectl restart network    #重启网卡

2.关闭（设置开机不启动）防火墙、核心防护、NetworkManager

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
systemctl stop NetworkManager
setenforce 0

3.安装时间同步服务、同步阿里云时钟服务器（ntp1、ntp2…)、设置周期性任务及设置开机自启

yum install -y ntpdate
ntpdate ntp.aliyun.com >>/var/log/ntpdate.log
crontab -e

4.配置yum源

cd /etc/yum.repos.d/
mkdir bak
mv C* bak/
curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
yum -y install centos-release-openstack-train
yum clean all
yum makecache (fast)		#（）部分可选择添加

5.重启、查看服务状态

reboot或init6

6.下载OpenStack 管理工具包、在线部署OpenStack

yum -y install openstack-packstack
packstack --allinone

 **** Installation completed successfully ******

Additional information:
 * Parameter CONFIG_NEUTRON_L2_AGENT: You have chosen OVN Neutron backend. Note that this backend does not support the VPNaaS or FWaaS services. Geneve will be used as the encapsulation method for tenant networks
 * A new answerfile was created in: /root/packstack-answers-20201018-191715.txt
 * Time synchronization installation was skipped. Please note that unsynchronized time on server instances might be problem for some OpenStack components.
 * File /root/keystonerc_admin has been created on OpenStack client host 192.168.226.150. To use the command line tools you need to source the file.
 * To access the OpenStack Dashboard browse to http://192.168.226.150/dashboard .
Please, find your login credentials stored in the keystonerc_admin in your home directory.
 * The installation log file is available at: /var/tmp/packstack/20201018-191715-BH2Wcy/openstack-setup.log
 * The generated manifests are available at: /var/tmp/packstack/20201018-191715-BH2Wcy/manifests

7.创建br-ex网卡配置文件

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-eth0 ifcfg-br-ex
sed -i "100d" ifcfg-br-ex
cat <<EOF >> ifcfg-br-ex
TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none
NAME=br-ex
DEVICE=br-ex
ONBOOT=yes
IPADDR=172.24.4.1
PREFIX=24
EOF
systemctl restart network

ifconfig    #查看

8.查看用户信息

cd /root && cat keystonerc_admin

9.网页登陆

openstack image create "cirros"   --file cirros-0.3.5-x86_64-disk.img  --disk-format qcow2 --container-format bare  --public   #命令行上传镜像

四.小结

随着云计算的发展，为了对云计算有一个评判的标准，总结云计算的9大特性如下：
(1) IT能力以服务形式提供
(2)网络化访问
(3)用户自助服务
(4)提供开放的服务访问和管理接口
(5)持续的服务更新与孵化
(6)资源聚合成池
(7)自动化管理与快速交付
(8)弹性扩展
(9)资源使用计量