OpenStack Compute节点安装

OpenStack Compute调研及安装

目录

1. OpenStack调研 (3)

1.1 虚拟化简介 (3)

1.1.1 纯软件虚拟化 (3)

1.1.2 完全虚拟化 (3)

1.2 OpenStack Compute简介 (4)

1.2.1 Nova概念 (4)

1.2.2 Nova服务架构 (5)

1.2.3 Nova运行 (5)

2. OpenStack Compute安装 (6)

2.1 实验环境 (6)

2.2 Nova安装过程 (6)

2.3安装OpenStack基于Web的管理控制台 (9)

2.5 Nova存储管理 (10)

2.6问题及可能的解决方案 (11)

1. OpenStack调研

1.1 虚拟化简介

虚拟化是一个广义的术语，是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行，是一个为了简化管理，优化资源的解决方案。虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。目前比较流行的虚拟化技术主要分为纯软件虚拟化和完全虚拟化两方面。

1.1.1 纯软件虚拟化

在纯软件虚拟化解决方案中VMM(Virtual Machine Monitor)在软件套件中的位置是传统意义上操作系统所处的位置，而操作系统的位置是传统意义上应用程序所处的位置；客户操作系统很多情况下是通过VMM来与硬件进行通信，由VMM来决定其对系统上所有虚拟机的访问。

纯软件虚拟化的工作原理是这样的，所谓虚拟机是对真实计算环境的抽象和模拟，而VMM需要则为每个虚拟机分配一套数据结构来管理它们状态，VMM 调度虚拟机时将其部分状态恢复到主机系统中。主机处理器直接运行Guest OS 的机器指令，由于Guest OS运行在低特权级别，当访问主机系统的特权状态时，权限不足导致主机处理器产生异常，将运行权自动交还给VMM。此外，外部中断的到来也会导致VMM的运行。VMM可能需要先将该虚拟机的当前状态写回到状态数据结构中，分析虚拟机被挂起的原因，然后代表Guest OS执行相应的特权操作。最后VMM将运行权还给Guest OS，Guest OS从上次被中断的地方继续执行，或处理VMM “塞入”的虚拟中断和异常。这种经典的虚拟机运行方式被称为Trap-And-Emulate，虚拟机对于Guest OS完全透明，Guest OS不需要任何修改，但是VMM 的设计会比较复杂，系统整体性能受到明显的损害。

1.1.2 完全虚拟化

现阶段较为流行的完全虚拟化方法使用名为hypervisor的一种软件，即在虚拟服务器和虚拟化技术底层硬件之间建立一个抽象层。完全虚拟化是处理器密集型技术，因为它要求hypervisor管理各个虚拟服务器，并让它们彼此独立。hypervisor需要具有捕获CPU指令的能力，并为指令访问硬件控制器和外设充当中介。

1.2 OpenStack Compute简介

OpenStack是IaaS软件，它让任何人都可以自行建立和提供云端运算服务。OpenStack也用作建立防火墙内的“私有云”，提供机构或企业内各部门共享资源。目前共有三个Openstack项目，即用于大规模自动化配置虚拟机实例的OpenStack Compute、用于实现静态对象的大规模的冗余存储的OpenStack Object Storage以及为虚拟磁盘镜像提供注册、传输等服务的OpenStack Image Service。本文主要对OpenStack Compute（又名Nova）的相关内容进行介绍和总结。

1.2.1 Nova概念

Nova主要用于实现大规模自动化配置虚拟机的工作。Nova不包含任何虚拟化软件，它仅定义了与运行在主机操作系统上的底层虚拟化机制进行交互的驱动，并通过Web API将其发布。Nova各个部件间的关系如图1.1所示。

图1.1 Nova组成

Nova由Cloud Controller、API Server、Compute Controller、Storage Controller、Auth Manager、V olume Controller、Network Controller以及Scheduler等几个部分组成。其中Cloud Controller控制着全局状态，并负责与其他几个部件进行交互；API Server则担任着Cloud Controller的Web服务前段的角色；Compute Controller 和Storage Controller分别提供计算服务资源和存储服务；Auth Manager提供身份验证和授权服务；V olume Controller为计算服务器提供快速临时的块存储功能，一个volume是一个可拆卸的快存储设备，每次仅能被一个实例获得并使用，它可以被看作是一个优盘；Network Controller提供虚拟网络服务，以便各个服务器之间以及各个服务器与公网之间能够进行通信；Scheduler为一个实例选择最适合的计算控制器。

1.2.2 Nova服务架构

Nova的云结构中主要包括API Server、Message Queue、Compute Worker、Network Controller、V olume Worker、Scheduler、Image Store等七个部件，它们之间的如图1.2所示。

图1.2 Nova服务架构

API服务器是整个云架构中的核心，用于创建命令并基于一种可实现的云计算定义方式控制用户所能获得的hypervisor和storage以及networking；API服务器的端点则为基本的Http Web服务。Message Queue负责安排和调整其他各个组件之间的通信，与Cloud Controller之间的消息传递是通过API端点利用Http请求实现的。Compute Worker管理这主机上的计算实例；命令会通过API被分配给各个Compute Worker来进行Run instances、Terminate instances、Reboot instances、Attach volumes、Detach volumes或者Get console output等操作。Network Controller管理主机上的网络资源。V olume Worker通过与ISCSI存储的交互来管理基于LVM的volume，其具体功能包括Create V olumes和Delete V olumes以及Establish Compute volumes。

1.2.3 Nova运行

1）nova-manage command

https://www.360docs.net/doc/778658848.html,/runnova/nova.manage.html

2）euca2ools

https://www.360docs.net/doc/778658848.html,/runnova/euca2ools.html

2. OpenStack Compute安装

目前Ubuntu操作系统对其的技术支持最为成熟完善，所以本文主要介绍了在Ubuntu操作系统上Nova的单机安装方法及过程。

2.1 实验环境

主机系统：Ubuntu 11.04

主机ip：192.168.32.34

2.2 Nova安装过程

1）系统升级

$sudo apt-get update

$sudo apt-get upgrade

$sudo apt-get install -y bridge-utils

$sudo reboot

2）安装ntp服务

$sudo apt-get install ntp

$sudo vi /etc/ntp.conf

#将所有server开头的注释掉，并添加如下两行

server 127.127.1.0

fudge 127.127.1.0 stratum 10

$sudo /etc/init.d/ntp restart

3）安装mysql

$sudo apt-get install -y mysql-server

$sudo sed -i 's/127.0.0.1/0.0.0.0/g' /etc/mysql/https://www.360docs.net/doc/778658848.html,f

#行内全面用127.0.0.1代替0.0.0.0

$sudo service mysql restart

$sudo mysql -uroot -ppwd -e 'CREATE DATABASE nova;'

$sudo mysql -uroot -ppwd -e "GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'root'@'%' WITH GRANT OPTION;"

$sudo mysql -uroot -ppwd -e "SET PASSWORD FOR 'root'@'%' = PASSWORD('root');"

#此处pwd应替换成自己的mysql数据库的密码

4）安装glance镜像服务

$sudo apt-get install glance

5）配置网桥

vim /etc/network/interfaces

#修改后内容如下：

-------------------------------------------

# The loopback network interface

auto lo

iface lo inet loopback

# Networking for NOVA

auto br100

iface br100 inet static

address 10.1.29.15

netmask 255.0.0.0

network 10.0.0.0

broadcast 10.255.255.255

gateway 10.1.0.254

bridge_ports eth0

bridge_stp off

bridge_maxwait 0

bridge_fd 0

# dns-* options are implemented by the resolvconf package, if installed

dns-nameservers 59.108.119.3

#这里使用静态ip地址，根据实际情况，修改相应的address、netmask、

network、broadcast、gateway、dns等。

$sudo /etc/init.d/networking restart

6）安装openstack nova

①安装

$sudo apt-get install rabbitmq-server nova-common nova-doc python-nova nova-api nova-network nova-volume nova-objectstore nova-scheduler nova-compute

$sudo apt-get install -y euca2ools

$sudo apt-get install -y unzip

②配置

$sudo vi /etc/nova/nova.conf

#添加内容如下，其中192.168.190.132为计算节点ip

--sql_connection=mysql://root:root@192.168.190.132/nova

--s3_host=192.168.190.132

--rabbit_host=192.168.190.132

--ec2_host=192.168.190.132

--ec2_url=http://192.168.190.132:8773/services/Cloud

--network_manager=https://www.360docs.net/doc/778658848.html,work.manager.VlanManager

--fixed_range=10.0.0.0/12

--network_size=8

--routing_source_ip=192.168.190.132

--glance_host=192.168.190.132

--image_service=nova.image.glance.GlanceImageService

③重启Nova服务

$sudo restart libvirt-bin; sudo restart nova-network; sudo restart nova-compute;

sudo restart nova-api; sudo restart nova-objectstore; sudo restart nova-scheduler;

sudo restart nova-volume; sudo restart glance-api; sudo restart glance-registry

④使用

#初始化nova数据库

$sudo nova-manage db sync

#建立实例网段

$sudo nova-manage network create 10.0.0.0/24 1 255

#建立外网ip段

$sudo nova-manage floating create 10.10.10.2 10.10.10.224/27

$sudo nova-manage user admin vpsee

$sudo nova-manage project create mycloud vpsee

$mkdir /home/vpsee/creds

$addgroup vpsee

$chown vpsee:vpsee /home/vpsee/creds

$sudo nova-manage project zipfile mycloud vpsee

/home/vpsee/creds/novacreds.zip

$cd /home/vpsee/creds

$sudo unzip novacreds.zip

$source /home/vpsee/creds/novarc

$cat /home/vpsee/creds/novarc >> /home/vpsee/.bashrc

$source /home/vpsee/.bashrc

$sudo restart libvirt-bin; sudo restart nova-network; sudo restart nova-compute;

sudo restart nova-api; sudo restart nova-objectstore; sudo restart nova-scheduler;

sudo restart nova-volume; sudo restart glance-api; sudo restart glance-registry #查看euca环境是否建立成功

$euca-describe-availability-zones verbose

7）授权ping和ssh命令给VMS

$euca-authorize -P icmp -t -1:-1 default

$euca-authorize -P tcp -p 22 default

#配置防火墙

$sudo iptables -t nat -A PREROUTING -d 169.254.169.254/32 -p tcp -m tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination

8）安装后测试

①查看mysql中services表数据

$mysql -u$root -p$passwd nova -e 'select * from services;'

注意：root是用户名，password是密码，用你自己设定的mysql用户名和密码即可。

②获取image并发布

(emi="ami-00000003"; eri="ari-00000002"; eki="aki-00000001";)

$image="ttylinux-uec-amd64-12.1_2.6.35-22_1.tar.gz"

wget https://www.360docs.net/doc/778658848.html,/ubuntu/ttylinux-uec/$image

$uec-publish-tarball $image mybucket(buketName)

③为ssh创建安全认证

$euca-add-keypair mykey > mykey.priv

$chmod 0600 mykey.priv

④查看镜像

$euca-describe-images

⑤运行

$euca-run-instances $emi -k mykey -t m1.tiny

#注意：$emi用实际的代替，如：ami-u5o8a5lg

$euca-describe-instances

$ssh -i mykey.priv root@192.168.32.34

$euca-terminate-instances ami-u5o8a5lg-id

2.3安装OpenStack基于Web的管理控制台

1）安装版本控制工具和python虚拟环境

$ sudo apt-get install -y git bzr

$ sudo easy_install virtualenv

2）下载openstack dashboard源代码并运行run_tests.sh

$ git clone https://https://www.360docs.net/doc/778658848.html,/4P/openstack-dashboard.git

$ cd openstack-dashboard

$ sudo sh run_tests.sh

3）编辑local_settings.py文件

$vi openstack-dashboard/local/local_settings.py

#在/home/vpsee/creds/novarc 文件里找到NOVA_ACCESS_KEY, NOVA_SECRET_KEY 等相关信息填写以下参数

NOVA_DEF AULT_ENDPOINT = 'http://172.16.39.111:8773/services/Cloud'

NOVA_DEF AULT_REGION = 'nova'

NOVA_ACCESS_KEY = '22781cf0-b8b6-44e8-86c8-baf8d3827662:mycloud'

NOVA_SECRET_KEY = '2dc4007f-3425-417b-a598-33a190d2f995'

NOVA_ADMIN_USER = 'vpsee'

NOVA_PROJECT = 'mycloud'

4）创建一个superuser

#同步数据库的时候需要创建一个superuser访问django we b

$source .dashboard-venv/bin/activate

$sudo tools/with_venv.sh dashboard/manage.py syncdb

5）测试

现在打开浏览器输入http://172.16.39.111:8000/ 就应该可以看到登录界面，输入刚才创建的superuser的用户名和密码后就可以进入控制台了。

2.4 Nova存储管理

1）新建一个文件来做LVM

$dd if=/dev/zero of=/home/vpsee/nova-volumes.img bs=1M seek=100000 count=0

$losetup -f nova-volumes.img

$losetup –a

$vgcreate nova-volumes /dev/loop0

$pvscan

2）配置和启动iscsitarget 服务

$vi /etc/default/iscsitarget

#设置内容如下

ISCSITARGET_ENABLE=true

$service iscsitarget start

3）新建一个大小为10GB的volume，检查一下是否创建成功（available），并把刚创建的volume附加到正在运行的instance上，附加成功后再次检查volume的状态就变成in-use了

$euca-create-volume -s 10 -z nova

$ euca-describe-volumes

$euca-describe-instances

$euca-attach-volume -i i-00000031 -d /dev/vdb vol-00000003

$euca-describe-volumes

4）如果想从运行的instance上卸载volume的话用euca-detach-volume，卸载成功的话就会看到volume的状态又变回available了

$euca-detach-volume vol-00000003

$euca-describe-volumes

2.5问题及可能的解决方案

1）获取image并发布时报错如下：

failed to bundle kernel ttylinux-uec-amd64-12.1_2.6.35-22_1-vmlinuz

failed: euca-bundle-image --destination /tmp/uec-publish-image.SMTto7 --arch x86_64 --image /tmp/uec-publish-image.SMTto7/.rename.0rAQwC/

ttylinux-uec-amd64-12.1_2.6.35-22_1-vmlinuz --kernel true x86_64

Invalid certfailed to upload kernel

解决方案：

$cp ~/creds/*.pem $NOV A_KEY_DIR/

2）运行uec-publish-tarball XX.targz mybucket i386时报错如下：

unable to run euca--describe-images.

Is environment for euca- set up?

解决方案：

重启后运行source novarc

3）运行euca-describe-available verbose时报错如下：

Warning: failed to parse error message from AWS: :1:0: syntax error EC2ResponseError: 403 Forbidden

403 Forbidden

Access was denied to this resource

解决方案：

这种情况是由于source错了novarc，导致访问被euca2ools拒绝，找到正确的novarc和证书，重新source即可解决。

4）运行euca-delete-volume vol-00000002报错如下：

ApiError: ApiError: V olume status must be available

解决方案：

首先从nova数据库里找到这条volume记录并设置状态为deleted，然后运行

lvremove /dev/nova-volumes/volume-00000002，最后运行nova-manage volume delete vol-00000002。

5）获知安装的OpenStack Compute的版本

解决方案：

nova-manage version list