OpenStack云計(jì)算平臺(tái)搭建與管理（openEuler）（微課版） 教案 第2講 一個(gè)優(yōu)的IaaS云平臺(tái)-OpenStack

PAGE76云計(jì)算基礎(chǔ)平臺(tái)搭建與應(yīng)用課程教案授課題目：一個(gè)優(yōu)秀的IaaS云平臺(tái)——OpenStack教學(xué)時(shí)數(shù)：1授課類型：?理論課□實(shí)踐課教學(xué)目的、要求：了解OpenStack的起源了解OpenStack的功能了解OpenStack的組件教學(xué)重點(diǎn)：OpenStack的組件及組件功能教學(xué)方法和手段：通過(guò)微課講解教學(xué)條件：網(wǎng)課參考資料：

云計(jì)算基礎(chǔ)平臺(tái)搭建與應(yīng)用課程教案教學(xué)內(nèi)容及過(guò)程旁批課前準(zhǔn)備：通過(guò)上一個(gè)任務(wù)對(duì)云計(jì)算的了解，小王對(duì)云計(jì)算的功能、特點(diǎn)與分類有了一定的了解，也產(chǎn)生了濃厚的興趣。這一次，他想自己嘗試做一個(gè)能提供IaaS服務(wù)的云平臺(tái)，將一臺(tái)高性能主機(jī)變成幾臺(tái)云主機(jī)提供給云計(jì)算協(xié)會(huì)的同學(xué)使用。要想實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，本任務(wù)中他要進(jìn)行調(diào)研決定選用什么軟件來(lái)搭建云計(jì)算平臺(tái)。要求學(xué)生去調(diào)研市場(chǎng)上主流云平臺(tái)。教學(xué)引入：市面上能提供IaaS平臺(tái)服務(wù)的軟件有很多款，每一款都有自己的特色。其中目前全世界市場(chǎng)占有率最大的是VMware公司的產(chǎn)品，它是一款閉源產(chǎn)品，性能可靠。但是它高昂的價(jià)格對(duì)于小王這樣的學(xué)生來(lái)說(shuō)是無(wú)法承受的。OpenStack是一款免費(fèi)的開(kāi)源應(yīng)用，同時(shí)也具有很大的市場(chǎng)影響力，許多公司的云計(jì)算產(chǎn)品均是在此基礎(chǔ)上二次開(kāi)發(fā)而來(lái)。小王決定先對(duì)OpenStack進(jìn)行了解。教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計(jì)：2.1OpenStack的起源與應(yīng)用OpenStack是一個(gè)針對(duì)IaaS云平臺(tái)的開(kāi)源云計(jì)算管理平臺(tái)項(xiàng)目，由NASA（美國(guó)國(guó)家航空航天局）和美國(guó)Rackspace公司在2010年合作研發(fā)，是當(dāng)今最具影響力的云計(jì)算管理工具。它可以通過(guò)命令或者基于Web的可視化控制面板來(lái)管理云端的資源池（服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等）。通過(guò)它可以很輕松的構(gòu)建和管理一個(gè)IaaS云平臺(tái)，該云平臺(tái)既可以用于私有云也可以用于公有云。圖2.1OpenStack的商標(biāo)目前OpenStack系統(tǒng)或其演變版本正被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，用戶包括思科、華為、英特爾、IBM、99Cloud、希捷等。OpenStack采用Python語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，支持KVM、Xen、Lvc、Docker等虛擬化軟件，通過(guò)調(diào)用這些虛擬化軟件來(lái)構(gòu)建虛擬機(jī)（也稱為云主機(jī)）為用戶服務(wù)。圖2.2OpenStack提供的IaaS服務(wù)如圖2.2所示，OpenStack是一種云操作系統(tǒng)，它可以在標(biāo)準(zhǔn)硬件的基礎(chǔ)上創(chuàng)建和管理多個(gè)云主機(jī)。云主機(jī)和一般電腦一樣，可以在上面安裝操作系統(tǒng)和用戶應(yīng)用。它擁有三個(gè)主要部分：計(jì)算部分負(fù)責(zé)創(chuàng)建和管理云主機(jī)；存儲(chǔ)部分為云主機(jī)提供存儲(chǔ)空間；網(wǎng)絡(luò)部分將云主機(jī)及外部網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)形成網(wǎng)絡(luò)。2.2OpenStack的組件構(gòu)成OpenStack結(jié)構(gòu)如圖2.3所示，主要包括Keystone、Glance、Nova、Neutron四個(gè)核心項(xiàng)目及幾十個(gè)正式項(xiàng)目和大量孵化項(xiàng)目。由于構(gòu)建一個(gè)IaaS基礎(chǔ)云計(jì)算平臺(tái)只要四個(gè)核心項(xiàng)目，因此本書重點(diǎn)講解四個(gè)核心項(xiàng)目的構(gòu)建和運(yùn)維技術(shù)，并采用Horizon項(xiàng)目提供的WEB服務(wù)（Dashboard）來(lái)進(jìn)行對(duì)云平臺(tái)的可視化管理。圖2.3OpenStack組件結(jié)構(gòu)圖認(rèn)證組件“Identity”項(xiàng)目名：Keystone，為其他OpenStack組件如Glance、Nova等提供認(rèn)證和授權(quán)服務(wù)。由于整個(gè)OpenStack是由眾多組件組成的一個(gè)系統(tǒng)，這些獨(dú)立的組件是否允許接入系統(tǒng)或者允許使用其他組件的服務(wù)，需要一個(gè)統(tǒng)一進(jìn)行權(quán)限認(rèn)證的組件，Keystone就是這個(gè)“認(rèn)證機(jī)構(gòu)”。鏡像管理組件“Image”項(xiàng)目名：Glance，用來(lái)管理云主機(jī)的磁盤鏡像和快照的組件，可以進(jìn)行創(chuàng)建或刪除鏡像、創(chuàng)建或刪除快照等操作。我們可以把鏡像看成是云主機(jī)上一個(gè)已經(jīng)安裝好操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的磁盤。鏡像可以秒克隆出多個(gè)相同內(nèi)容的鏡像，為不同的云主機(jī)服務(wù)。云主機(jī)管理組件“Compute”項(xiàng)目名：Nova，在OpenStack云操作系統(tǒng)中對(duì)云主機(jī)（也稱實(shí)例）進(jìn)行管理的組件，可以進(jìn)行如云主機(jī)生成、調(diào)度、回收等操作。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)組件“Network”項(xiàng)目名：Neutron，曾用名為Quantum。Neutron是OpenStack中提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的核心組件，由它來(lái)管理云主機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)。管理組件“Dashboard”項(xiàng)目名：Horizon，主要提供了一個(gè)名為Dashboard的Web服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)云平臺(tái)的可視化管理。如圖2.4所示為Dashboard的管理界面。圖2.4Dashboard可視化管理組件2.3OpenStack的版本發(fā)展OpenStack版本更新非?？?，幾乎每半年就發(fā)行一個(gè)新版本。本書采用OpenStack的第二十版本“Train”。不同版本間在安裝和運(yùn)維上存在著一些細(xì)微的區(qū)別，請(qǐng)讀者選用時(shí)注意。不同于其他軟件的版本號(hào)采用數(shù)字編碼，OpenStack采用一個(gè)單詞來(lái)描述不同的版本，其中單詞首字母指明版本的新舊。比如版本“Train”就比之前的“Stein”版本要新。發(fā)行時(shí)間表可以參考官方網(wǎng)站“/”。圖2.5OpenStack各個(gè)版本發(fā)布時(shí)間從圖2.5我們可以看到Train版在2019