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OpenStack 部署实践与原理解析 - Ubuntu 22.04 部署（DevStack）

news 2025/9/21 10:38:05

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文章目录

前言
OpenStack 原理详解
- 1. OpenStack 的架构
- 2. OpenStack 的工作原理
- 3. OpenStack 的 API
- 4. 扩展性和模块化
OpenStack 安装方式比较
- 1. DevStack
- 2. Kolla
- 3. OpenStack-Ansible
- 4. Manual Installation
具体实践：使用 DevStack 部署 OpenStack
- 1. 环境准备
- 2. 克隆 DevStack 仓库
- 3. 创建配置文件
- 4. 启动安装
- - 注意
- 5. 访问 OpenStack
- 5. 退出 OpenStack
生产与测试环境建议
总结
其他

前言

OpenStack 是一个强大的开源云计算平台，广泛应用于构建和管理公共与私有云。本文将详细探讨 OpenStack 的原理、不同的安装方式及其适用场景，以帮助读者理解如何高效部署 OpenStack。

OpenStack 原理详解

1. OpenStack 的架构

OpenStack 的架构由多个相互协作的服务组成，主要包括以下核心组件：

Nova（计算）：管理虚拟机生命周期，包括启动、停止、重启和迁移。
Neutron（网络）：提供网络服务，支持虚拟网络和 IP 地址管理。
Cinder（块存储）：提供持久性块存储服务，用户可创建和管理存储卷。
Swift（对象存储）：提供分布式对象存储服务，适合存储大量非结构化数据。
Keystone（身份认证）：负责用户身份认证和服务目录管理，确保组件间的安全访问。
Glance（镜像服务）：管理虚拟机镜像，包括镜像的上传和存储。
Horizon（仪表板）：提供图形用户界面，方便用户管理 OpenStack 资源。

2. OpenStack 的工作原理

用户请求：用户通过 API 或 Horizon 界面发送请求，管理资源。
服务协调：组件通过消息队列（如 RabbitMQ）进行通信，处理请求流转。
资源调度：Nova 调度器根据策略选择适合的计算节点部署虚拟机。
虚拟化：结合 KVM、Xen、VMware 等虚拟化技术，创建和管理虚拟机。
数据存储：通过 Cinder 管理块存储，通过 Swift 管理对象存储。

3. OpenStack 的 API

OpenStack 提供 RESTful API，用户和管理员可以通过 API 进行各种操作。这种设计使得 OpenStack 的扩展性和灵活性得到了极大的提升。

4. 扩展性和模块化

OpenStack 的模块化设计允许用户根据需求选择不同组件进行部署，实现灵活的云环境管理。

OpenStack 安装方式比较

根据不同的使用场景和需求，OpenStack 的安装方式可以分为以下几种：

1. DevStack

适用场景：学习、开发和测试环境。
特点：快速、简单，适合用于本地环境的部署，便于试验新功能。
安装方法：只需克隆 DevStack 仓库并运行 ./stack.sh。

2. Kolla

适用场景：生产环境和大规模部署。
特点：使用 Docker 容器化的方式，便于管理和扩展。
安装方法：通过 Ansible 和 Docker 来部署和管理 OpenStack 服务。

3. OpenStack-Ansible

适用场景：中大型生产环境。
特点：基于 Ansible 的部署方式，提供高度可定制的环境，适合复杂的网络和存储配置。
安装方法：通过 Ansible Playbook 来实现部署。

4. Manual Installation

适用场景：有特定需求的自定义部署。
特点：灵活性高，可以根据具体环境配置各个组件。
安装方法：手动安装各个组件，配置相应的服务。

具体实践：使用 DevStack 部署 OpenStack

1. 环境准备

在 22.04.4 LTS live-server 上进行 DevStack 部署：
PS：其他 Ubuntu 版本操作都差不多。
确保系统更新：

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

安装必要的依赖：

sudo apt install git -y

创建stack用户：

sudo useradd -s /bin/bash -d /opt/stack -m stack
sudo chmod +x /opt/stack
# 配置免密
echo "stack ALL=(ALL) NOPASSWD: ALL" | sudo tee /etc/sudoers.d/stack
# 切换用户
sudo -u stack -i

2. 克隆 DevStack 仓库

git clone https://git.openstack.org/openstack-dev/devstack.git
cd devstack

3. 创建配置文件

创建一个 local.conf 文件，定义管理员用户名和密码等配置：

[[local|localrc]]
ADMIN_PASSWORD=secret
DATABASE_PASSWORD=$ADMIN_PASSWORD
RABBIT_PASSWORD=$ADMIN_PASSWORD
SERVICE_PASSWORD=$ADMIN_PASSWORD

4. 启动安装

运行安装脚本：

./stack.sh

注意

安装过程中可能会因为某些包、库，国内网不能访问出现问题，执行./ stack.sh 过程中报错会有说明。
解决方法：

1、多执行几次，说不定就下下来了
2、若是 pip 和 apt ，参考清华源官方换源
3、etcd、novnc、cirros 等下载问题，单独下载再放到报错提示目录即可
例如：
提示 etcd-v3.4.27-linux-amd64.tar.gz 有 timeout/not found之类的报错，就网上找它下载地址，按提示
wget https://storage.googleapis.com/etcd/v3.4.27/etcd-v3.4.27-linux-amd64.tar.gz 到 /opt/stack/devstack/files 路径下，重新执行 ./stack.sh 就好
提示 git clone https://github.com/novnc/novnc.git timeout ，就使用代理或能访问 github 的网络下了放到 /opt/stack 路径下，重新执行 ./stack.sh 就好

5. 访问 OpenStack

安装完成后，可以通过访问 http://<你的IP>/dashboard 进入 Horizon 管理界面，使用上方配置的管理员账户登录。

5. 退出 OpenStack

./unstack.sh
# 清除环境（如要）
./clean.sh

PS：无论 ./unstack.sh 再 ./stack.sh 会把实例、镜像等都清了，还原到初始状态。

生产与测试环境建议

生产环境：建议使用 Kolla 或 OpenStack-Ansible，能够提供更好的稳定性和可扩展性。
测试环境：DevStack 是一个很好的选择，快速简单，适合快速迭代和学习。
单机部署：可以使用 DevStack，便于在个人机器上进行实验。
多机部署：Kolla 或 OpenStack-Ansible 更加适合，能够有效管理复杂的多节点环境。

总结

OpenStack 是一个灵活且强大的云计算平台，理解其原理和架构对于成功部署至关重要。根据不同的需求选择合适的安装方式，可以更有效地管理云资源。希望本文能为你的 OpenStack 部署实践提供有价值的参考。

其他

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