搭建openstack stein环境：步骤详解

# 1. 简介

## 1.1 OpenStack简介

OpenStack是一个开源的云计算平台，提供了一整套解决方案，包括计算（Nova）、网络（Neutron）、存储（Cinder）、镜像（Glance）等服务，可以构建出类似于公共云的基础设施。OpenStack采用了模块化架构，使得用户可以根据实际需求选择所需的组件进行部署和配置。

## 1.2 OpenStack Stein版本介绍

OpenStack Stein是OpenStack项目的一次发布版本，它包含了各种改进和新特性，提升了OpenStack的稳定性、性能和安全性。与之前的版本相比，Stein版本修复了许多bug并引入了一些重要的更新，为用户提供更好的体验。

## 1.3 搭建OpenStack Stein环境的目的与意义

搭建OpenStack Stein环境的目的是为了实现私有云的搭建和管理，为企业和个人提供高度可定制化的云计算环境。通过搭建OpenStack Stein环境，用户可以灵活地部署虚拟机、存储和网络资源，满足不同业务场景的需求，同时也提供了统一的管理界面和API接口，方便用户进行资源管理和调度。

# 2. 环境准备

在搭建OpenStack Stein环境之前，需要进行一些准备工作以确保环境的顺利部署和运行。

### 2.1 安装虚拟化平台

在开始之前，我们需要安装一个虚拟化平台，以便在物理服务器上虚拟化创建多个虚拟机来运行OpenStack服务。常见的虚拟化平台有VMware、KVM和VirtualBox等，本文以KVM为例进行说明。

首先，我们需要检查服务器是否支持虚拟化技术。在Linux系统中，可以通过执行以下命令来检查：

egrep -c '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo

如果输出的结果大于0，则表示服务器支持虚拟化技术。

接下来，我们需要安装KVM和相关的组件。在Ubuntu系统中，可以通过执行以下命令来安装：

sudo apt update
sudo apt install qemu-kvm libvirt-bin virtinst bridge-utils cpu-checker

安装完成后，我们还需要将当前用户添加到libvirt和kvm组中，并重新登录以使其生效：

sudo usermod -aG libvirt $USER
sudo usermod -aG kvm $USER

最后，我们需要重启计算机以应用这些更改：

sudo reboot

### 2.2 配置网络环境

在搭建OpenStack Stein环境之前，我们需要合理规划网络环境。具体的网络规划和配置会依据实际情况而有所不同，下面是一个基本的网络规划示例：

- 管理网络：用于OpenStack服务之间的通信，可以使用私有IP地址范围。
- 提供网络：用于连接虚拟机和物理网络之间的通信，可以通过使用VLAN、GRE或VXLAN等技术来实现隔离。
- 外部网络：用于连接OpenStack环境和外部网络，可以使用一个或多个物理网络接口（NIC）来实现。

在网络规划完成后，还需要确保网络环境的稳定性和可靠性。可以通过以下步骤进行检查：

- 检查网络接口的连通性。
- 配置静态IP地址或DHCP服务器以为各个节点分配IP地址。
- 配置DNS服务器以解析主机名。

### 2.3 硬件要求与规划

在搭建OpenStack Stein环境之前，我们还需要了解硬件要求和规划。具体的硬件要求会根据OpenStack部署的规模和需求而有所不同，下面是一些一般性的硬件要求和规划建议：

- CPU：建议使用具备硬件虚拟化扩展的多核心处理器。
- 内存：建议至少8GB及以上，具体需求取决于服务规模和使用情况。
- 磁盘：建议使用高性能的磁盘，如SSD，以提高IO性能。
- 网络：建议至少两个网络接口（NIC），一个用于管理网络，一个用于数据网络。

除了硬件要求外，还需要根据实际规划和需求来确定节点数量和规模，并合理分配计算、存储和网络资源。

在准备好虚拟化平台、配置网络环境和了解硬件要求后，我们就可以开始安装OpenStack Stein环境了。

# 3. 安装OpenStack Stein

在本章中，我们将介绍如何下载OpenStack Stein版本，并安装OpenStack相关组件，配置MySQL数据库和Keystone认证服务。

#### 3.1 下载Stein版本

首先，我们需要下载OpenStack Stein版本的安装包。可以通过官方网站或镜像站点获取OpenStack Stein的安装包。

# 通过官方网站下载OpenStack Stein安装包
$ wget http://<OpenStack Stein安装包下载链接>

# 或者从镜像站点获取OpenStack Stein安装包
$ wget http://<镜像站点地址>/openstack/stein/stein-<版本号>.tar.gz

#### 3.2 安装OpenStack相关组件

在下载并解压OpenStack Stein安装包后，我们可以开始安装OpenStack相关组件。通常情况下，安装过程会使用DevStack或PackStack等工具进行自动化部署，具体安装方式可参考官方文档或相应工具的说明。

# 使用DevStack进行自动化部署
$ git clone https://github.com/openstack-dev/devstack.git
$ cd devstack
$ ./stack.sh

# 使用PackStack进行自动化部署
$ yum install -y centos-release-openstack-stein
$ yum update -y
$ yum install -y openstack-packstack
$ packstack --allinone  # 单节点部署，--allinone表示将所有OpenStack服务部署在单个节点上

#### 3.3 配置MySQL数据库

OpenStack需要MySQL数据库来存储各种服务的配置信息、状态和其他数据。我们需要创建相应的数据库和用户，并授予适当的权限。

-- 登录MySQL数据库
$ mysql -u root -p

-- 创建数据库和用户
mysql> CREATE DATABASE nova;
mysql> GRANT ALL PRIVILEGES ON nova.* TO 'nova'@'localhost' IDENTIFIED BY '<nova_db_password>';
mysql> GRANT ALL PRIVILEGES ON nova.* TO 'nova'@'%' IDENTIFIED BY '<nova_db_password>';

-- 同样方式配置其他服务的数据库和用户，如glance、neutron等

#### 3.4 配置Keystone认证服务

在OpenStack环境中，Keystone是身份认证服务，负责用户认证、授权和服务认证等工作。我们需要配置Keystone服务并创建项目、用户、角色等。

# 配置Keystone服务
$ openstack-config --set /etc/keystone/keystone.conf DEFAULT admin_token <admin_token>

# 初始化Keystone数据库
$ keystone-manage db_sync

# 创建admin用户和项目
$ openstack project create --domain default --description "Admin Project" admin
$ openstack user create --domain default --password-prompt admin
$ openstack role create admin
$ openstack role add --project admin --user admin admin

以上就是安装OpenStack Stein版本的基本步骤，接下来我们将在后续章节中继续完成OpenStack环境的部署和配置。

# 4. 部署计算节点

#### 4.1 配置Nova计算服务
在部署OpenStack Stein的计算节点之前，我们首先需要配置Nova计算服务。下面是配置Nova服务的步骤：

1. 编辑Nova配置文件`nova.conf`，通常位于`/etc/nova`目录下。

$ sudo vi /etc/nova/nova.conf

2. 配置Nova的数据库连接信息。将以下内容添加到`nova.conf`文件中，根据实际情况修改数据库用户名、密码、地址和端口号。

[database]
connection = mysql+pymysql://nova:PASSWORD@CONTROLLER_IP/nova

3. 配置消息队列(RabbitMQ)连接信息。将以下内容添加到`nova.conf`文件中，根据实际情况修改RabbitMQ用户名、密码、地址和端口号。

[DEFAULT]
transport_url = rabbit://openstack:PASSWORD@CONTROLLER_IP

4. 配置`my_ip`属性，指定计算节点的IP地址。将以下内容添加到`nova.conf`文件中，将`COMPUTER_IP`替换为计算节点的实际IP地址。

[DEFAULT]
my_ip = COMPUTER_IP

5. 配置VNC相关参数，用于图形化虚拟机控制台的访问。将以下内容添加到`nova.conf`文件中。

[vnc]
enabled = true
vncserver_listen = COMPTER_IP
vncserver_proxyclient_address = COMPUTE_IP

6. 配置计算节点访问控制器节点的认证信息。将以下内容添加到`nova.conf`文件中。

[keystone_authtoken]
auth_uri = http://CONTROLLER_IP:5000
auth_url = http://CONTROLLER_IP:35357
memcached_servers = CONTROLLER_IP:11211

7. 配置Nova的语言环境。将以下内容添加到`nova.conf`文件中。

[DEFAULT]
os_region_name = RegionOne

8. 配置计算节点的认证服务。将以下内容添加到`nova.conf`文件中。

[placement]
auth_url = http://CONTROLLER_IP:35357
auth_type = password
project_domain_name = Default
user_domain_name = Default
project_name = service
username = placement
password = PLACEMENT_PASS

9. 保存并退出`nova.conf`文件。

#### 4.2 添加计算节点

完成了Nova计算服务的配置后，我们可以添加计算节点并进行初始化。在控制节点执行以下步骤：

1. 在控制节点上，以管理员权限进行初始化并获取管理员凭证：

$ source admin-openrc

2. 添加计算节点。执行以下命令，将其中的`COMPUTE_IP`替换为计算节点的IP地址：

$ openstack compute service list --service nova-compute
$ openstack compute service list --service nova-compute
$ openstack hypervisor list

3. 验证计算节点的状态是否正常。执行以下命令，将其中的`COMPUTE_IP`替换为计算节点的IP地址：

$ ssh COMPUTE_IP 'systemctl status -l openstack-nova-compute.service'

#### 4.3 配置网络和存储

配置计算节点的网络和存储是部署OpenStack Stein的关键步骤。下面是配置计算节点网络和存储的步骤：

1. 配置计算节点的网络。执行以下命令，将其中的`COMPUTE_IP`替换为计算节点的IP地址。

$ sudo vi /etc/nova/nova.conf

2. 配置计算节点的存储。执行以下命令，将其中的`COMPUTE_IP`替换为计算节点的IP地址。

$ sudo vi /etc/nova/nova.conf

3. 验证计算节点的网络和存储配置是否生效。执行以下命令，将其中的`COMPUTE_IP`替换为计算节点的IP地址。

$ ssh COMPTER_IP 'lsblk'
$ ssh COMPTER_IP 'sudo lvdisplay'
$ ssh CONTROLLER_IP 'sudo cinder list'

以上就是配置和验证计算节点的步骤。完成这些步骤后，计算节点就可以正常运行并提供计算资源给OpenStack Stein环境了。

继续阅读下一篇文章内容：[5. 部署存储节点](#)

# 5. 部署存储节点

在搭建OpenStack Stein环境中，存储节点的部署是非常重要的一步。本章节将介绍如何配置Cinder存储服务、创建和挂载存储卷，并配置Glance镜像服务。

#### 5.1 配置Cinder存储服务

1. 要安装并配置Cinder存储服务，首先需要在存储节点上执行以下命令安装Cinder相关软件包：

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install cinder-api cinder-scheduler

2. 配置Cinder服务的数据库连接。编辑`/etc/cinder/cinder.conf`文件，修改以下部分：

[database]
connection = mysql+pymysql://cinder:PASSWORD@controller/cinder

3. 配置身份认证服务。在`/etc/cinder/cinder.conf`文件中，添加以下配置：

[keystone_authtoken]
www_authenticate_uri = http://controller:5000
auth_url = http://controller:5000
memcached_servers = controller:11211
auth_type = password
project_domain_name = Default
user_domain_name = Default
project_name = service
username = cinder
password = PASSWORD

4. 同步数据库。运行以下命令创建Cinder数据表：

$ sudo su -s /bin/sh -c "cinder-manage db sync" cinder

5. 重启并启动Cinder服务：

$ sudo service cinder-api restart
$ sudo service cinder-scheduler restart

#### 5.2 创建并挂载存储卷

1. 创建一个存储卷。运行以下命令创建一个大小为100GB的存储卷：

$ source admin-openrc
$ openstack volume create --availability-zone nova volume1 100

2. 查看存储卷状态。运行以下命令查看存储卷的详细信息和状态：

$ openstack volume show volume1

3. 挂载存储卷。将存储卷挂载至虚拟机实例上，首先需要获取虚拟机的UUID和存储卷的UUID。运行以下命令获取UUID：

$ openstack server list
$ openstack volume list

4. 将存储卷挂载至虚拟机。运行以下命令将存储卷挂载至指定的虚拟机实例：

$ openstack server add volume INSTANCE_UUID VOLUME_UUID

#### 5.3 配置Glance镜像服务

1. 在存储节点上，运行以下命令安装Glance软件包：

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install glance

2. 配置Glance服务的数据库连接。编辑`/etc/glance/glance-api.conf`和`/etc/glance/glance-registry.conf`文件，修改以下部分：

[database]
connection = mysql+pymysql://glance:PASSWORD@controller/glance

3. 配置身份认证服务。在`/etc/glance/glance-api.conf`和`/etc/glance/glance-registry.conf`文件中，添加以下配置：

[keystone_authtoken]
www_authenticate_uri = http://controller:5000
auth_url = http://controller:5000
memcached_servers = controller:11211
auth_type = password
project_domain_name = Default
user_domain_name = Default
project_name = service
username = glance
password = PASSWORD

4. 同步数据库。运行以下命令创建Glance数据表：

$ sudo su -s /bin/sh -c "glance-manage db_sync" glance

5. 重启并启动Glance服务：

$ sudo service glance-api restart
$ sudo service glance-registry restart

至此，我们已成功部署了存储节点，并配置了Cinder存储服务和Glance镜像服务。可以继续进行下一步的验证与管理。

# 6. 验证与管理

在完成OpenStack Stein环境的搭建后，我们需要验证OpenStack的服务是否正常运行，并学习如何使用Horizon控制面板来管理OpenStack。

#### 6.1 验证OpenStack服务运行状态

为了验证OpenStack的各个组件是否正常运行，我们可以使用一些命令和工具进行检查。以下是一些常用的验证方法：

##### 6.1.1 使用命令行工具验证

OpenStack提供了一系列的命令行工具，可以用来验证服务是否正常运行。其中最常用的工具是`openstack`命令行客户端。可以使用以下命令来测试OpenStack服务的连通性：

$ openstack --os-auth-url http://<controller-ip>:5000/v3 --os-project-domain-name Default --os-user-domain-name Default --os-project-name admin --os-username admin --os-password <password> volume service list

上述命令可以验证Cinder存储服务的运行状态。如果能够成功列出服务列表，则说明Cinder服务正常运行。

##### 6.1.2 使用Horizon控制面板验证

OpenStack提供了一个Web管理界面，即Horizon控制面板，可以通过Web浏览器访问该界面来验证和管理OpenStack。

要访问Horizon控制面板，请在Web浏览器中输入以下URL：

http://<controller-ip>/dashboard

在登录页面中，输入OpenStack管理员账号和密码，然后登录到Horizon控制面板。在控制面板中，可以查看各个组件的运行状态，管理虚拟机、网络、存储等资源。

#### 6.2 使用Horizon控制面板管理OpenStack

在Horizon控制面板中，可以执行各种管理操作，例如创建虚拟机、管理网络和存储、配置安全组等。

以下是一些常用的管理操作示例：

##### 6.2.1 创建虚拟机

1. 在控制面板首页的“项目”选项卡中，选择“计算” > “实例”。
2. 点击“启动实例”按钮，在弹出窗口中填写虚拟机的名称、镜像、Flavor等参数。
3. 点击“下一步”，选择网络、安全组等配置。
4. 点击“下一步”，配置磁盘、密钥对等高级选项。
5. 点击“启动”。

##### 6.2.2 管理网络和存储

1. 在控制面板首页的“项目”选项卡中，选择“网络” > “网络拓扑”。
2. 可以查看和管理各个网络的拓扑结构，配置路由、子网等。
3. 在控制面板首页的“项目”选项卡中，选择“存储” > “卷”。
4. 可以查看和管理各个存储卷，创建、删除、挂载、卸载存储卷等。

##### 6.2.3 配置安全组

1. 在控制面板首页的“项目”选项卡中，选择“计算” > “安全组”。
2. 点击“创建安全组”按钮，在弹出窗口中填写安全组的名称、描述等参数。
3. 点击“创建规则”按钮，配置安全组的规则，例如允许入站和出站流量的端口范围、协议等。

#### 6.3 附录：故障排查与常见问题解决方法

在使用OpenStack环境的过程中，可能会遇到一些故障和问题。以下是一些常见的问题和解决方法：

1. 服务无法启动：可以通过查看日志文件来定位问题所在，通常日志文件位于`/var/log/<service-name>/`目录下。
2. 网络连接失败：可以使用`ping`命令来测试网络连通性，同时检查网络配置文件是否正确。
3. 镜像无法创建：可以检查镜像文件是否存在、权限是否正确，并查看镜像服务的日志文件。
4. 认证失败：可以检查Keystone服务的配置文件，确保用户名、密码和权限等信息正确。

在解决问题时，可以通过搜索相关的网上资源或者查阅OpenStack官方文档来获取更详细的故障排查和问题解决方法。

以上就是验证与管理部分的内容，通过这一章节，我们可以验证OpenStack环境的运行状态，并学会使用Horizon控制面板来进行相关管理操作。同时，也了解了一些常见的故障排查和问题解决方法。