OpenStack运维指南

内容概要

作者简介：

Tom Fifield

OpenStack社区经理、墨尔本大学物理学院荣誉院士，曾任澳洲国家级研究计划的云端架构顾问与云端团队领导人。他是OpenStack程序代码贡献度排名中名列前茅的开发者，在OpenStack的整体发展中具有举足轻重的作用。

Diane Fleming

思科高级技术作家（项目经理），具有20余年技术写作经验，曾从事一线编程工作多年。

Anne Gentle

首席工程师、OpenStack技术委员会成员、OpenStack文档编制技术主管、服务型领导。她负责文档开发，并与开发人员紧密合作来确保文档能够满足他们的具体需求。

Lorin Hochstein

Netflix高级软件工程师、OpenStack文档团队成员，曾任Nimbis Services公司云服务首席架构师。他不仅负责云服务部署、运维，而且编写云上运行的软件。

Jonathan Proulx

麻省理工学院高级技术架构师、OpenStack云的践行者、OpenStack文档贡献者和审校者，同时学习和分享OpenStack技术。

Everett Toews

全球领先的托管服务器及云计算提供商Rackspace公司开发大使，Apache软件基金会、开源Java类库jclouds的提交者和项目管理委员会成员。他亦是专业的软件开发人员、软件架构师，具有团队领导经验。

Joe Topjian Cybera

公司系统管理员、系统架构师，负责设计、部署、运维公有云和私有云。他曾创办Terrarum IT Services公司，为客户提供各种远程系统管理服务。

译者简介：

钱永超

携程云系统架构师，负责携程生产环境的Cloud架构、部署与维护工作，此前先后供职于Sun Microsystems（成都）、eBay中国运维中心（上海）。从小型机时代的厂商工程师、互联网公司的系统运维，再到今天的云系统架构，一路走来，不变的是他对技术的热爱。最大的愿望是有生之年可以见证技术奇点（singularity）的到来。

书籍目录

前言　　xiii

第一部分　架构

第1章　架构示例　　3

1.1　架构示例：传统网络模型（nova）　　3

1.1.1　概述　　4

1.1.2　详细描述　　6

1.1.3　可选的扩展　　8

1.2　架构示例：OpenStack网络服务　　8

1.2.1　概述　　8

1.2.2　详细描述　　10

1.2.3　组件配置示例　　16

1.3　关于架构的最后几句话　　19

第2章　准备及部署　　20

2.1　自动化部署　　20

2.1.1　磁盘分区及RAID　　21

2.1.2　网络配置　　23

2.2　自动化配置　　23

2.3　远程管理　　23

2.4　关于准备和部署OpenStack的最后几句话　　24

2.5　总结　　24

第3章　云控制器设计和云系统管理　　25

3.1　硬件注意事项　　26

3.2　服务的分隔　　27

3.3　数据库　　28

3.4　消息队列　　28

3.5　向导服务　　28

3.6　应用程序接口（API）　　29

3.7　扩展　　29

3.8　调度　　29

3.9　镜像　　30

3.10　控制面板　　30

3.11　认证及授权　　31

3.12　网络相关注意事项　　31

第4章　计算节点　　32

4.1　选择CPU　　32

4.2　选择超级管理程序　　33

4.3　实例存储解决方案　　33

4.3.1　非计算节点存储：共享文件系统　　34

4.3.2　计算节点存储：共享文件系统　　35

4.3.3　计算节点存储：非共享文件系统　　35

4.3.4　动态迁移的问题　　35

4.3.5　文件系统的选择　　36

4.4　过量分配　　36

4.5　日志记录　　37

4.6　网络连接　　37

4.7　总结　　37

第5章　扩展　　38

5.1　起点　　38

5.2　添加云控制器节点　　40

5.3　隔离云系统　　40

5.3.1　nova单元和区域　　41

5.3.2　可用域和主机集合　　41

5.4　可扩展的硬件　　43

5.4.1　硬件采购　　43

5.4.2　容量规划　　44

5.4.3　老化测试　　44

第6章 　存储决策　　45

6.1　临时性存储　　45

6.2　持久性存储　　45

6.2.1　对象存储　　45

6.2.2　块存储　　47

6.3　OpenStack存储概念　　47

6.4　选择存储后端　　48

6.5　结论　　51

第7章　网络设计　　52

7.1　管理网络　　52

7.2　公共地址选项　　53

7.3　IP地址规划　　53

7.4　网络拓扑　　54

7.4.1　OpenStack虚拟机内部的VLAN配置　　55

7.4.2　多网卡分配　　56

7.4.3　多主机和单主机网络　　56

7.5　网络服务　　56

7.5.1　NTP　　56

7.5.2　DNS　　56

7.6　总结　　57

第二部分　运维

第8章　了解全局　　61

8.1　使用OpenStack控制面板进行管理　　61

8.2　命令行工具　　61

8.2.1　安装工具软件　　62

8.2.2　管理的命令行工具　　62

8.2.3　获得凭据　　63

8.2.4　检查API调用　　64

8.2.5　服务器和服务　　66

8.2.6　计算节点诊断　　67

8.3　网络检查　　68

8.4　用户和项目　　69

8.5　正在运行的实例　　70

8.6　总结　　71

第9章　管理项目和用户　　72

9.1　项目还是租户　　72

9.2　管理项目　　73

9.3　配额　　74

9.3.1　设置镜像配额　　74

9.3.2　设置计算服务配额　　75

9.3.3　设置对象存储配额　　77

9.3.4　设置块存储配额　　79

9.4　用户管理　　80

9.5　创建新用户　　80

9.6　将用户与项目关联　　81

9.6.1　授权定制化　　83

9.6.2　用户间的干扰　　84

9.7　总结　　85

第10章　面向用户的运维　　86

10.1　镜像　　86

10.1.1　添加镜像　　86

10.1.2　在项目间共享镜像　　87

10.1.3　删除镜像　　87

10.1.4　其他命令行界面选项　　88

10.1.5　镜像服务和数据库　　88

10.1.6　镜像服务数据库查询示例　　88

10.2　flavor　　88

10.2.1　私有flavor　　89

10.2.2　如何修改现存的flavor　　90

10.3　安全组　　90

10.3.1　通用的安全组配置　　90

10.3.2　终端用户的安全组配置　　91

10.4　块存储　　93

10.5　实例　　94

10.5.1　启动实例　　94

10.5.2　实例启动失败　　95

10.5.3　使用实例特有的数据　　96

10.6　关联安全组　　98

10.7　浮动IP　　98

10.8　添加块存储　　99

10.9　制作快照　　100

10.10　数据库中的实例　　102

10.11　祝你好运！　　103

第11章　维护、故障和调试　　104

11.1　云控制器和存储代理的故障及维护　　104

11.1.1　计划中的维护　　104

11.1.2　重启云控制器或存储代理　　104

11.1.3　重启云控制器或存储代理之后　　105

11.1.4　云控制器彻底故障　　105

11.2　计算节点的故障和维护　　106

11.2.1　计划中的维护　　106

11.2.2　计算节点重启之后　　106

11.2.3　虚拟机实例　　107

11.2.4　检测并从故障实例中恢复数据　　107

11.2.5　卷　　110

11.2.6　计算节点彻底故障　　110

11.2.7　/var/lib/nova/instances　　 111

11.3　存储节点故障和维护　　112

11.3.1　重启存储节点　　112

11.3.2　关闭存储节点　　112

11.3.3　更换一块Swift 磁盘　　112

11.4　处理彻底故障　　113

11.5　配置管理　　114

11.6　使用硬件　　114

11.6.1　添加计算节点　　114

11.6.2　添加对象存储节点　　115

11.6.3　替换组件　　115

11.7　数据库　　115

11.7.1　数据库连接　　115

11.7.2　性能与优化　　116

11.8　HDWMY　　116

11.8.1　每小时　　116

11.8.2　每天　　116

11.8.3　每星期　　116

11.8.4　每个月　　117

11.8.5　每季度　　117

11.8.6　每半年　　117

11.9　确定哪个组件已被破坏　　117

11.9.1　跟踪日志　　117

11.9.2　CLI上运行的守护进程　　118

11.10　卸载　　119

第12章　网络排障　　120

12.1　使用“ip a”检查网络接口状态　　120

12.2　云中的nova-network流量虚拟化　　121

12.3　云中的OpenStack网络服务流量虚拟化　　122

12.4　找出网络路径中的故障　　128

12.4.1　tcpdump　　128

12.4.2　iptables　　129

12.5　nova-network在数据库中的网络配置　　130

12.6　用nova-network排查DHCP故障　　131

12.7　DNS故障排查　　134

12.8　Open vSwitch故障排查　　135

12.9　处理网络命名空间　　136

12.10　总结　　137

第13章　日志和监控　　138

13.1　日志在哪里　　138

13.2　阅读日志　　139

13.3　跟踪实例的请求　　140

13.4　添加自定义日志语句　　141

13.5　RabbitMQ Web管理界面或rabbitmqctl　　141

13.6　集中化日志管理　　142

13.6.1　rsyslog客户端配置　　142

13.6.2　rsyslog服务器端配置　　143

13.7　StackTach　　144

13.8　监控　　144

13.8.1　进程监控　　144

13.8.2　资源告警　　145

13.8.3　用Ceilometer来测量和遥测　　146

13.8.4　OpenStack特有的资源　　146

13.8.5　智能告警　　148

13.8.6　趋势分析　　149

13.9　总结　　150

第14章　备份和恢复　　151

14.1　备份什么　　151

14.2　数据库备份　　152

14.3　文件系统备份　　152

14.3.1　计算服务　　152

14.3.2　镜像目录和发送　　153

14.3.3　身份服务　　153

14.3.4　块存储　　153

14.3.5　对象存储　　153

14.4　恢复备份　　153

14.5　总结　　154

第15章　定制化　　155

15.1　创建OpenStack开发环境　　156

15.2　定制对象存储（swfit）中间件　　158

15.3　定制OpenStack计算服务（nova）调度器　　164

15.4　定制控制面板（Horizon）　　169

15.5　总结　　169

第16章　OpenStack上游　　170

16.1　获得帮助　　170

16.2　报告bug　　171

16.2.1　确认和划分优先级　　172

16.2.2　修复bug　　173

16.2.3　修复被接受后　　173

16.3　加入OpenStack社区　　173

16.4　如何为文档作贡献　　174

16.5　安全信息　　174

16.6　查找额外的信息　　175

第17章　高级配置　　176

17.1　不同驱动间的区别　　176

17.2　执行周期性任务　　177

17.3　谈谈具体的配置　　178

17.3.1　计算服务、组网和存储的安全配置　　178

17.3.2　高可用性　　178

17.3.3　启用IPv6支持　　178

17.3.4　计算服务的周期性任务频率　　178

17.3.5　对象存储的地理注意事项　　178

第18章　升级　　180

18.1　升级之前的测试环境　　180

18.2　准备回滚　　181

18.3　升级　　181

18.4　如何从Grizzly升级到Havana：Ubuntu　　182

18.4.1　对用户的影响　　182

18.4.2　升级的注意事项　　182

18.4.3　做备份　　183

18.4.4　管理仓库　　183

18.4.5　升级配置文件　　183

18.4.6　在控制器节点上升级软件包　　185

18.4.7　在控制器节点上停止服务、升级数据库模式，并重启服务　　186

18.4.8　在计算节点上升级软件包和重启服务　　187

18.4.9　在块存储节点上升级软件包和重启服务　　187

18.5　如何从Grizzly升级到Havana：Red Hat Enterprise Linux和其衍生版　　188

18.5.1　对用户的影响　　188

18.5.2　升级的注意事项　　188

18.5.3　做备份　　188

18.5.4　管理仓库　　189

18.5.5　升级配置文件　　189

18.5.6　在控制器节点上升级软件包　　191

18.5.7　在控制器节点上停止服务，升级数据库模式，并重启服务　　192

18.5.8　在计算节点上升级软件包和重启服务　　193

18.5.9　在块存储节点上升级软件包和重启服务　　193

18.6　清理和最终的配置文件升级　　194

18.7　回滚一次失败的升级　　194

附录A　用例　　198

附录B　云中秘事　　202

附录C　使用路线图　　212

附录D　Icehouse预览　　218

附录E　参考资源　　227

术语表　　229

作者简介

OpenStack基金会成员合力著成了这本运维指南，全面讲解如何使用开源的OpenStack平台设计、部署、维护私有或者公有的IaaS云服务。在这份实践指南中，你将在经验丰富的开发者与OpenStack贡献者手把手的指导下学习构建基于参考架构的云，了解如何执行日常管理任务。

OpenStack专为横向扩展而设计，它让你可以整合多种技术来构建云服务，但也在提供很高灵活性的同时让你面临选择的难题，而本书正是要告诉你组织计算、存储和网络资源时应该厘清哪些问题。

如果你已经会管理多台Ubuntu机器和维护MySQL，那么就应该学习：

•
设置自动化的部署和配置；

•
设计单节点的云控制器；

•
使用多种指标提升扩展能力；

•
探索计算节点、网络设计以及存储；

•
安装OpenStack软件包；

•
使用一个示例架构帮助简化决策的制定；

•
构建一个工作环境来探索IaaS云；

•
管理用户、项目和配额；

•
进行维护、调试以及网络故障排查；

•
执行监控、日志管理、备份和恢复。

本书由OpenStack基金会成员全力打造，他们包括：Tom Fifield、Diane Fleming、Anne Gentle、Lorin Hochstein、Jonathan Proulx、Everett Toews和Joe Topjian。

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