部署OpenStack（其二，Keystone的部署。图文详情！）
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一、Keystone介绍
1、Keystone身份服务
openstack是一个SOA架构，各个项目独立提供先关的服务，且互不依赖，如nova提供计算服务，glance提供镜像服务等。而Keystone是openstack中的一个独立的安全认证的模块，也可以说是openstack框架的注册表。
- Keystone(OpenStack Identity Swrvice)是OpenStack中的一个独立的提供安全认证的模块，主要负责openstack用户的身份认证，令牌管理，提供访问资源的服务目录，以及基于用户脚色的访问控制。
- Keystone类似一个服务总线，或者说是整个OpenStack框架的注册表，其他服务通过keystone来注册其服务的Endpoint（服务访问的URL），任何服务之间相互的调用，需要经过Keystone的身份验证来获得目标服务的Endpoint来找到目标服
2、主要功能
- 身份认证（Authentication)：令牌的发放和效验
- 用户授权（Authorization）：授予用户在一个服务中所拥有权限
- 用户管理（Account）：管理用户账户
- 服务目录（Service Catalog）：提供可用服务的API端点
3、Keystone的管理对象
Users：表示API的一个特定使用者，属于一个指定的domain。可以赋予user权限(role)，每一个user-domain或user-project都可以有一组权限。这里指使用Openstack service的用户。
Groups：表示一组拥有某权限的用户，属于一个指定的domain。可以赋予group特定的role，此时group内的user都自动具备该role表示的权限。
Credentials：与user关联的认证凭据。一个user可能有一个或多个credential，一个credential与某一个project关联。期户的用户名和密码或者是用户名和API密钥，或者身份管理服务提供的认证令牌。
Projects：在OpenStack中表示一组资源(也就Folsom版本的Tenants，Tenant概念在G版被废弃)，一个project属于某一个domain。可以理解为一个人、或服务所拥有的资源集合。
Domains：表示一组projects和users的集合。每一个project或user只能属于一个domain，但user可以属于多个projects。domain有命名空间的概念，即在一个命名空间内的名称是否是全局唯一。
Roles：角色，表示一组在project或domain范围内允许的操作。
Services：表示一类服务。Openstack service，即Openstack中运行的组件服务。如nova、swift、glance、neutron、cinder等
Endpoints：通常表示服务的URL。一个可以通过网络来访问和定位某个Openstack service的地址。
Tokens：表示认证用户的标识，有认证服务生成。没有token的资源URL，token的使用是在X-Auth-Token和X-Subject-Token头部。是一个字符串表示，作为访问资源的令牌。Token包含了在指定范围和有效时间内，可以被访问的资源。
4、Keystone 认证流程
此图为虚拟机创建过程图
- 组件组件包括：user、keystone、nova、glance、neutron虚拟机创建必备组件，keystone全局认证完后，nova获取资源，nova通过调度算法将资源调度到裸金属上（调度算法：资源集合，根据算法或者打分机制，根据权重分配到后端最高的节点）
1）用户通过命令行或者horizon控制面板的方式登录openstack，凭借自己的证书（credentials）给keystone验证。
2）Keystone对用户的证书验证，验证通过则会发布一个令牌（token）和用户所需服务的位置点（endpoint）给用户。用户得到了位置点（endpoint）之后，携带自己的令牌，向nova发起请求，请求创建虚拟机。nova会拿着用户的token向keystone进行认证，看是否允许用户执行这样的操作。
3）keystone认证通过之后，返回给nova，nova即开始执行创建虚拟机的请求。首先需要镜像资源，nova带着令牌（token）和所需要的镜像名向glance提出镜像资源的请求。
4）glance会拿着token去向keystone进行认证，看是否允许提供镜像服务。keystone认证成功后，返回给glance。glance向nova提供镜像服务。
5）创建虚拟机还需要网络服务，nova携带token向neutron发送网络服务的请求
6）neutron拿着nova给的token向keystone进行认证，看是否允许向其提供网络服务。
7）keystone认证成功后，返回给nuetron。nuetron则给nova提供网络规划服务。
8）nova获取了镜像和网络之后，开始创建虚拟机，通过hypervisior可调用底层硬件资源进行创建。创建完成返回给用户，成功执行了用户的请求。
二、OpenStack环境及资源分配
| 主机名 | 内存 | 硬盘 | 网卡 | 系统 |
|---|---|---|---|---|
| CT | 8G | 300G | VM:192.168.100.10 NAT:192.168.2.10 |
Centos7.6 |
| C1 | 8G | 300G | VM:192.168.100.20 NAT:192.168.2.20 |
Centos7.6 |
| C2 | 8G | 300G | VM:192.168.100.30 NAT:192.168.2.30 |
Centos7.6 |
三、Keystone组件的部署
CT eth1(内):192.168.100.10 eth0(外):192.168.2.10
注意：Keystone的部署这里全部部署在控制节点上
1、创建数据库实例和数据库用户
mysql -u root -p
create database keystone;
GRANT ALL PRIVILEGES ON keystone.* TO 'keystone'@'localhost' IDENTIFIED BY 'KEYSTONE_DBPASS';
GRANT ALL PRIVILEGES ON keystone.* TO 'keystone'@'%' IDENTIFIED BY 'KEYSTONE_DBPASS';
flush privileges;
exit
2、安装、配置keystone、数据库、Apache
安装keystone、httpd、mod_wsgi
其中mod_wsgi包的作用是让apache能够代理python程序的组件；openstack的各个组件，包括API都是用python写的，但访问的是apache，apache会把请求转发给python去处理,这些包只安装在controler节点
yum -y install openstack-keystone httpd mod_wsgi
cp -a /etc/keystone/keystone.conf{
,.bak}
grep -Ev "^$|#" /etc/keystone/keystone.conf.bak > /etc/keystone/keystone.conf
通过pymysql模块访问mysql，指定用户名密码、数据库的域名、数据库名
openstack-config --set /etc/keystone/keystone.conf database connection mysql+pymysql://keystone:KEYSTONE_DBPASS@ct/keystone
openstack-config --set /etc/keystone/keystone.conf token provider fernet
初始化认证服务数据库
su -s /bin/sh -c "keystone-manage db_sync" keystone
初始化fernet 密钥存储库(以下命令会生成两个密钥，生成的密钥放于/etc/keystone/目录下，用于加密数据）
keystone-manage fernet_setup --keystone-user keystone --keystone-group keystone
keystone-manage credential_setup --keystone-user keystone --keystone-group keystone
配置bootstrap身份认证服务
keystone-manage bootstrap --bootstrap-password ADMIN_PASS \
--bootstrap-admin-url http://ct:5000/v3/ \
--bootstrap-internal-url http://ct:5000/v3/ \
--bootstrap-public-url http://ct:5000/v3/ \
--bootstrap-region-id RegionOne #指定一个区域名称
#--------模块和参数解释----------------------------------------------------------
#此步骤是初始化openstack，会把openstack的admin用户的信息写入到mysql的user表中，以及url等其他信息写入到mysql的相关表中；
#admin-url是管理网(如公有云内部openstack管理网络)，用于管理虚拟机的扩容或删除；如果共有网络和管理网是一个网络，则当业务量大时，会造成无法通过openstack的控制端扩容虚拟机，所以需要一个管理网；
#internal-url是内部网络，进行数据传输，如虚拟机访问存储和数据库、zookeeper等中间件，这个网络是不能被外网访问的，只能用于企业内部访问
#public-url是共有网络，可以给用户访问的(如公有云) #但是此环境没有这些网络，则公用同一个网络
#5000端口是keystone提供认证的端口
#需要在haproxy服务器上添加一条listen
#各种网络的url需要指定controler节点的域名，一般是haproxy的vip的域名（高可用模式）
配置apache
配置Apache HTTP服务器
echo "ServerName controller" >> /etc/httpd/conf/httpd.conf
创建配置文件
安装完mod_wsgi包后，会生成 wsgi-keystone.conf 这个文件，文件中配置了虚拟主机及监听了5000端口，mod_wsgi就是python的网关
ln -s /usr/share/keystone/wsgi-keystone.conf /etc/httpd/conf.d/
开启apache服务
systemctl enable httpd
systemctl start httpd
配置管理员账户的环境变量
- 这些环境变量用于创建角色和项目使用，但是创建角色和项目需要有认证信息，所以通过环境变量声明用户名和密码等认证信息，欺骗openstack已经登录且通过认证，这样就可以创建项目和角色；也就是把admin用户的验证信息通过声明环境变量的方式传递给openstack进行验证，实现针对openstack的非交互式操作
cat >> ~/.bashrc << EOF
export OS_USERNAME=admin
export OS_PASSWORD=ADMIN_PASS
export OS_PROJECT_NAME=admin
export OS_USER_DOMAIN_NAME=Default
export OS_PROJECT_DOMAIN_NAME=Default
export OS_AUTH_URL=http://ct:5000/v3
export OS_IDENTITY_API_VERSION=3
export OS_IMAGE_API_VERSION=2
EOF
source ~/.bashrc
#通过配置环境变量，可以使用openstack命令进行一些操作
openstack user list
3、创建OpenStack 域、项目、用户和角色
创建一个项目（project），创建在指定的domain（域）中，指定描述信息，project名称为service（可使用openstack project list 查询）
openstack project create --domain default --description "Service Project" service
#查看openstack 项目列表
openstack project list
创建角色（可使用openstack role list查询）
openstack role create user
#查看openstack 角色列表
openstack role list
# admin为管理员
# member为 租户
# user：用户
查看是否可以不指定密码就可以获取到token信息（验证认证服务）
openstack token issue
Keystone的部署总结：
Keystone 项目是作为OpenStack 集群中统一认证、授权的模块，其核心功能就是针对于User（用户）、Tenant（租户）、Role（角色）、Token（令牌/凭证）的控制（手工编译部署即围绕此功能展开的）
1）User：使用 openstack 的用户。
2）Tenant：租户,可以理解为一个人、项目或者组织拥有的资源的合集。在一个租户中可以拥有很多个用户，这些用户可以根据权限的划分使用租户中的资源。
3）Role：角色，用于分配操作的权限。角色可以被指定给用户，使得该用户获得角色对应的操作权限。
4）Token：指的是一串比特值或者字符串，用来作为访问资源的记号。Token 中含有可访问资源的范围和有效时间，token 是用户的一种凭证，需要使用正确的用户名和密码向 Keystone 服务申请才能得到 token。
使用手动部署的模式搭建OpenStack------keystone的思路
1、创建数据库实例和数据库用户
2、安装、配置keystone、数据库、Apache
3、创建OpenStack 域、项目、用户和角色