1、理论知识
1.1. 云计算的概念
“云计算”是分布式处理（DistributedComputing）、并行处理（ParallelComputing）和网格计算（GridComputing）的发展。
1.2. 云计算用户需求分析
1.2.1. 减少开支
降低IT系统整体运维成本和拥有成本
1.2.2. 提高性能和效率
满足服务质量 (QoS)、性能、可扩展性、安全性和管理优势（公共云与私有云）
1.2.3. 安全可靠
与传统数据中心（私有云）一样具有可控、可信、可靠、安全的特性
1.3. 云系统的特点
1.3.1. 技术视角
高扩展性——分布式架构带来的弹性主机资源分配和在线部署
高可用——云主机基于庞大的服务器集群，具有很强的抗灾容错能力，避免单点故障。
强大的虚拟化能力——虚拟化实现IT资源的逻辑抽象和统一表示
1.3.2. 商业（成本和效率）视角
高密度——规模化提高效率的同时降低采购成本和管理成本
资源复用——提高资源分配和管理效率
灵活性——即用型、灵活高效
可控性——缩短服务资源交付周期
1.4. 云主要模块
1.4.1. Nova模块（计算）
NASA开发的虚拟服务器部署和业务计算模块；
1.4.2、Swift（存储）
Rackspace开发的分布式云存储模块
1.4.3. 网络
云网络分类参考方案
- 管理网段
- 公网交换段
- 内部交换网段
- 存储网段
1.5. 云参考架构
1.5.1. 物理基础设施
1）该层由计算服务器、网络、存储组成的资源池组成。
2）本层资源应统一管理
3）本层设备之间，或者设备与上层之间没有紧耦合关系（紧耦合，模块或系统之间关系过于密切，存在相互调用）
1.5.2. 虚拟化层
1）虚拟化层应与物理层采用松耦合的方式部署，物理资源状态的变化不会影响虚拟化层。
2）物理层的水平扩展可以提高整体架构的性能
1.5.3. 服务器自动化层
1）这一层可以自定义服务模板，为下一层（云API）提供自动部署和配置服务的能力。
2）该层可以集中监控整体资源的当前状态（性能、可用性、故障、事件汇总等）
3) 对监控事件进行预定的自动化工作流程处理。
1.5.4、云API
1）该层提供下层（服务门户层）向上层（服务器自动化层）传递的接口（API）
2）本层接口实现对异地计算机资源的访问
1.5.5。 服务门户
1）本层为用户提供服务目录，调用上层接口
2）服务目录提供申请、变更、退回等计算机应用流程。
1.5.6。 保安系统
1）该层实现物理资源、虚拟化平台、系统、应用程序和用户访问的安全
2）安全监控各层，确保最终用户应用稳定可靠。
1.5.7、集成
1）扩展更多功能，满足最终用户的需求（计量、收费等）
1.6. 云提供商必须满足的条件
1）丰富的运营经验
2）有一定的资金投入
3）技术先进的云计算服务器研发团队
注：灵活、良好的售后服务就是竞争力
1.6.1. 云所需的技术
1）虚拟化技术
将一台计算机虚拟成多台逻辑计算机。 每个逻辑计算机可以运行不同的操作系统并且彼此独立。
2）分布式海量数据存储
冗余方法通过任务分解和集群来降低成本，用低端机器取代超级计算机的性能。 这种方法保证了分布式数据的高可用性、高可靠性和经济性，即存储相同数据的多个副本。
3）海量数据管理技术
云计算需要对分布式、海量数据进行处理和分析。 因此，数据管理技术必须能够高效地管理大量数据。 云计算系统中的数据管理技术主要是Google的BT（BigTable）数据管理技术和Hadoop团队开发的开源数据管理模块HBase。
4）编程方法
云计算需要分布式编程来实现分布式计算，采用Map-Reduce这种思想简单的分布式并行编程模型。 Map—Reduce是一种编程模型和任务调度模型。 主要用于数据集的并行操作和并行任务的调度。 在这种模式下，用户只需要编写自己的Map函数和Reduce函数即可进行并行计算。 其中，Map函数定义了各节点上块数据的处理方法，Reduce函数定义了中间结果的存储方法和最终结果的归纳方法。
5）云计算平台管理技术
云计算系统的平台管理技术可以使大量服务器协同工作，方便业务部署和激活，快速发现和恢复系统故障，通过自动化、智能化手段实现大规模系统的可靠运行。
1.7. 云服务器
1.7.1. 云服务器的作用
为用户提供公共互联网基础设施服务
1.7.2. 云服务器的特点
按需使用（租赁）
按需立即付款
1.7.3。 云服务产品
面向中小企业用户和高端个人用户的云服务器租赁服务；
面向大中型互联网用户的弹性计算平台服务
1.7.4。 云主机租赁的优势
云托管可以有效解决传统实体租赁、VPS服务管理难、业务扩展性弱的问题。
实际应用中的云主机具有三个方面的弹性能力：
1）主机服务配置和业务规模可根据用户需求进行配置，并可灵活调整；
2）用户申请的主机服务能够快速提供和部署，并且能够实现集群内的弹性和可扩展；
3）计费方式灵活，用户无需缴纳押金，有多种支付方式供用户选择。
1.7.5。 用户选择云的原因
1）稳定性——企业云服务器与传统服务器不同。 它们是集群服务器。 即使其中一台服务器因网络攻击而瘫痪，也不会影响其他服务器。
2）省力省心——云服务器将帮助企业有效备份数据。 即使硬件损坏，数据也不会丢失。
3）升级更方便——云服务器硬件配置可在线升级，无需重装系统，不会影响用户使用。
4）价格便宜——与其他服务器相比，服务器的价格相对便宜，租金也比传统服务器租赁低。
2.云技术平台
2.1. openStack简介
OpenStack是由网络托管服务提供商Rackspace和NASA（美国国家航空航天局）联合推出的开源项目。 目的是制定一套开源软件标准。 任何公司或个人都可以构建自己的云计算环境（IaaS）。 这从此打破了亚马逊等少数公司的垄断。 OpenStack云计算平台帮助服务提供商和企业实施类似于Amazon EC2和S3的云基础设施服务（Infrastruction as a Service云主机服务商 源码，IaaS）。
除了Rackspace和NASA的大力支持外，OpenStack还有Dell、Citrix、Cisco、Canonical等重量级公司的贡献和支持。 它的发展速度非常快，很可能取代另一个业界领先的开源云平台Eucalyptus。
工作范围：
OpenStack 是一个 IaaS（基础设施即服务）组件，允许任何人自行构建和提供云计算服务。
此外，OpenStack还用于在防火墙内建立“私有云”，提供机构或企业内各部门共享的资源。
2.2. OpenStack的概念
OpenStack是Rackspace和NASA联合推出的云计算平台
OpenStack是一个由互联网高科技公司组成的社区
OpenStack 是一个类似于 Amazon Cloud 的 IaaS 解决方案
OpenStack 是一个工具集，提供部署云操作的平台
OpenStack的主要代码是用Python开发的
OpenStack是一个开源免费项目
注：IBM、RedHat、VMWare均提供付费技术支持
2.3. 红帽 OpenStack 项目简介
2.3.1、RDO（红帽部署OpenStack）项目
1) 对于开发人员和测试人员
2）同版本bug较多且bug修复速度较慢。
3）接口是标准的OpenStack Dashbord
4）无在线技术支持
5）安装包依赖复杂
6）密切关注新技术、新特性
7) 选择EPEL和FedoraPeople作为软件存储库
安装来源：
2.3.2. RHOSP（红帽企业 Linux OpenStack 平台）项目
1）对于企业应用
2）Redhat业务支持
3）稳定但不是最新版本
4）使用Redhat定制的Dashboard界面
5）与其他Redhat产品高度集成
6）软件仓库RHN
7）企业私有云Iaas推荐选择
项目主页：
2.4. OpenStack核心功能套件（特点：可插拔、可替换）
2.4.1. 虚拟化套件（Nova）
1）提供部署和管理虚拟机的功能（包括Xen、KVM、VMWare、OpenVZ等）
2）通过WEB界面查看和管理虚拟硬件资源的运行状态
2.4.2. 分布式对象存储套件 (Swift)
1）提供分布式存储大数据功能（虚拟机、图像、文件、图片、虚拟磁盘等）
2）常见的分布式存储包有本地盘、GFS2、HDFS
3）具有扩展性强、高性能、高可靠性、跨平台等特点
2.4.3. 块设备存储套件（Cinder）
1）为OpenStack虚拟机提供额外的虚拟硬盘
2）支持开源存储技术（包括ISCSI、FCoE、LVM等）
3）支持商业企业存储（包括NetApp、EMC、Nexenat等）
2.4.4. 虚拟网络套件（Neutron 以前称为 Quantum）
1）为云提供虚拟网络套件（模拟交换层或路由层，可扩展，即插即用云主机服务商 源码，API可管理）
2）虚拟网络解决方案包括（OpenvSwitch、Cisco UCS/Nexus、Linux Bridge、NEC OpenFlow等）
3）跨物理服务器的虚拟机之间的虚拟网络
4）跨虚拟网络和虚拟网络之间的数据交换
5）为云平台提供DHCP动态地址分配协议
2.4.5。 身份认证套件（Keystone）
1）云平台核心认证组件
2）为中央目录提供集中认证服务
3）提供LDAP、token、Kerberos、本地账户密码等认证方式。
2.4.6。 镜子收纳套件（Glance）
1）提供虚拟机镜像文件（虚拟磁盘、ISO文件、其他操作系统文件等）的注册、搜索、传递功能
2）提供虚拟机模板（批量快速部署）和安装源
3）支持分布式存储和本地存储
2.4.7、WEB操作界面套件（Horizon）
1）提供图形Web界面（开源、可扩展）
2）统一部署和管理云服务和资源的方式（Horizon开发的RDO等）
3）提供管理集群和虚拟化应用的API
2.4.8。 数据采集和自动化部署套件（Ceilonmeter）
1）提供物理和虚拟硬件运行数据采集功能
2）为监控数据和按需计费提供依据
3.OpenStack应答文件安装
3.1. 安装操作系统
安装“rhel-server-7.1-x86_64”操作系统（最小化安装）
下载链接：
3.2. 环境要求
主机名=openstack.cmdschool.org
IP地址=10.168.0.145
vim /etc/hosts
配置主机解析如下：
10.168.0.145 openstack.cmdschool.org openstack
3.3. yum源安装
yum -y install ntp yum-utils
3.4. 时间相关配置
时区配置
cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
NTP配置
ntpdate 0.centos.pool.ntp.org crontab -e
输入以下内容：
*/30 * * * * ntpdate 0.centos.pool.ntp.org
3.5. 创建独立VG
fdisk /dev/sda ##create new partition partprobe ls -l /dev/sda* pvcreate /dev/sda3 vgcreate ciner-volumes /dev/sda3 vgs ##lvcreate -L 45G -n cinderDB ciner-volumes
注：无需创建LV
3.6. 配置openstack源
指定 yum 源：
yum-config-manager --add-repo=http://vault.centos.org/7.1.1503/cloud/x86_64/openstack-kilo/
vim 编辑/etc/yum.repos.d/xxxpenstack-kilo.repo
添加参数：
gpgcheck=0
注意：不添加是无法安装的
3.7. 配置自动应答安装
安装自动应答包
yum -y install openstack-packstack
安装并创建自动应答文件
packstack --allinone --provision-demo=n --nagios-install=n
--allinone 用于本地安装和使用
--provision-demo=n 不设置演示
--nagios-install=n 不安装 nagios
如果出现错误，请使用以下命令继续：
packstack --answer-file=packstack-answers-xxx.txt
得到帮助：
packstack -h #帮助
3.8. 网络配置
检查网络状态：
ovs-vsctl show
配置网桥 ifcfg-br-ex
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br-ex
内容如下：
DEVICE=br-ex DEVICETYPE=ovs TYPE=OVSBridge BOOTPROTO=static IPADDR=10.168.0.145 NETMASK=255.255.255.0 GATEWAY=10.168.0.1 DNS1=202.96.128.86 DNS2=202.96.128.86 ONBOOT=yes NM_CONTROLLED=no
配置网卡设备 ifcfg-enoxxxx
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enoxxxx
ifcfg-enoxxxx
内容如下：
TYPE=Ethernet BOOTPROTO=none DEFROUTE=yes NAME=enoxxxx DEVICE=enoxxxx NM_CONTROLLED=no
重启服务
systemctl restart NetworkManager systemctl restart network
3.9. 将物理网卡关联到网桥
ovs-vsctl show ovs-vsctl add-port br-ex enoxxxx service restart network ovs-vsctl show
3.10. 重新启动服务器
reboot
3.11. 测试
ping 10.168.0.1 openstack-status
浏览器测试：
-------------------------------------------------- ------
参考信息：
1）云项目源码：
