OpenStack企业云平台架构与实践

本书结合作者亲身经历的各类openstack的咨询、规划和实施经验，以循序渐进的方式，从理论和工程角度，讲述了如何将openstack（本质上只是一堆相关的进程和服务）变成企业可靠的、托管企业各类生产环境的云平台的方方面面，让openstack真正变成我们身边默默无闻但又实实在在的环境的一分子。本书分为10章，分别介绍了openstack与云，openstack社区，openstack与aws、vmware、虚拟化管理工具，虚拟机管理程序与典型应用，openstack架构与组件，openstack部分组件安装示例，系统定制技术，openstack部署，第三方工具搭建openstack运行环境，九州云animbus融合架构一体机解决方案等内容。

张小斌，拥有15年丰富的计算机软件设计、开发和管理经验，分别于西安交通大学和中科院计算所完成本科和硕士研究生学业，现在是苏宁北京研发中心云计算研发部负责人，主要著作有《黑客分析与防范技术》和《计算机网络安全工具》（靠前很早的网络安全书籍）。
他曾在朗讯贝尔实验室和硅谷Terawave等公司工作多年；在HP担任解决方案架构师；在赛门铁克任主任工程师，研发存储备份软件，曾参与公司优选“CuttingEdge”技术大会并做技术报告；在北电网络、Websense、TrustGo分别担任技术经理、研发经理和研发总监职位，曾负责邮件安全、移动安全、移动互联网搜索引擎等的研发管理工作；在VMware和IBM的云计算部门负责云计算产品的架构设计和解决方案等工作。
他现在专注于云计算的研究探索，即关注社区，更注重OpenStack在企业的实践和落地。在企业级计算、网络和存储的整体解决方案、高可用性、安全以及应用管理自动化和弹性等领域都有所拓展。作为靠前早期的OpenStacker，于IBM工作期间研发基于OpenStack的企业私有云与数据中心解决方案，产品在一年中先后完成了政府机构、运营商、高校、超大型保险公司、有名网游等公司的10多起部署案例，并在公司内部进行有VDI、SED等多个合作项目。所领导项目获得大中国区创新大赛靠前2,获得多个美国专利，并作为OpenStack香港峰会的展示项目。另外，在苏宁工作期间，负责OpenStack在苏宁落地的研发、设计、规划、项目管理、迁移等，并带领团队搭建大型多数据中心基础架构云等。在OpenStack巴黎峰会也有技术方案录取而获邀成为发言者。

第1章OpenStack与云1
1.1云计算2
1.2云服务模式3
1.2.1IaaS：基础设施即服务3
1.2.2PaaS：平台即服务4
1.2.3SaaS：软件即服务4
1.3云应用形式4
1.3.1私有云4
1.3.2云存储5
1.3.3云游戏5
1.3.4云物联5
1.3.5云安全5
1.3.6公有云服务6
1.3.7混合云6
1.3.8云计算的安全风险6
1.4云管理与虚拟化管理7
1.5私有云与公有云8
1.6传统应用与云感知应用9
1.7什么是OpenStack11
1.8开源云平台比较13
1.9术语15
第2章OpenStack社区17
2.1OPENSTACK基金会21
2.2白金会员22
2.3黄金会员22
2.4OPENSTACK设计原则23
2.5开源而开放的原则23
2.6OpenStack版本管理23
2.7OpenStack用户24
2.8OpenStack的误区27
2.9部署OpenStack的技术需求30
第3章OpenStack与AWS、VMware、虚拟化管理工具31
3.1OpenStack与AWS的比较32
3.2OpenStack与VMware对比39
3.2.1VMwarevMotion与OpenStack动态迁移、块迁移44
3.2.2VMwareDRS、DPM与OpenStack调度器45
3.2.3VMware与OpenStack的高可用45
3.2.4VMware与OpenStack的容错（FaultTolerance）46
3.2.5总结46
3.3虚拟化与虚拟化管理工具47
3.3.1服务器虚拟化47
3.3.2网络虚拟化48
3.3.3存储虚拟化48
3.3.4虚拟化工具VirtualBox48
3.3.5虚拟化工具Virt-Manager53
第4章虚拟机管理程序与典型应用56
4.1开放虚拟化技术KVM57
4.1.1libvirt介绍58
4.1.2域配置文件59
4.1.3使用Libvirt创建和管理KVM虚拟机60
4.2Linux容器62
4.2.1LXC65
4.2.2Docker71
4.3裸机77
4.4LXC/Docker与KVM/Xen的选择78
4.5OpenStack与Linux79
4.6OpenStack与KVM79
4.7OpenStack与VDI80
4.7.1基于OpenStack的VDI典型架构80
4.7.2Spice协议81
4.7.3开发桌面虚拟化应用的功能需求84
4.8OPENSTACK与HADOOP85
4.8.1云平台/虚拟化对大数据计算的益处86
4.8.2OpenStack对Savanna的支持86
4.8.3Savanna的使用简介87
第5章OpenStack架构与组件92
5.1OpenStack项目与组件93
5.2IaaS模型与OpenStack组件对应关系95
5.2.1OpenStack功能待提高的方面100
5.2.2节点与网络类型100
5.3消息总线和数据库104
5.4多租户105
5.5Keystone107
5.6Glance112
5.7Nova119
5.7.1nova-api119
5.7.2nova-scheduler120
5.7.3nova-schedule过滤器122
5.7.4nova-volume128
5.7.5nova-compute128
5.7.6nova-network132
5.7.7nova-conductor135
5.7.8服务横向扩展136
5.8存储138
5.8.1对象存储139
5.8.2块存储139
5.8.3Cinder144
5.8.4卷（Volume）操作145
5.9Neutron148
5.9.1nova-network的局限性148
5.9.2Neutron功能特点149
5.9.3ML2149
5.9.4OpenvSwitch虚拟网络151
5.10Ceilometer154
5.10.1计算（Nova）155
5.10.2网络（Neutron）156
5.10.3镜像（Glance）157
5.10.4块存储（Cinder）158
5.10.5对象存储（Swift）158
5.10.6编排（Heat）158
5.10.7能源（Kwapi）159
5.10.8网络（SDN控制器）159
5.10.9计量数据收集的结构、交互图161
5.11Heat161
第6章OpenStack部分组件安装示例163
6.1安装拓扑164
6.2服务器远程安装配置165
6.3软件包与仓库167
6.3.1软件包167
6.3.2软件仓库169
6.3.3依赖关系169
6.3.4软件包名称170
6.3.5只下载软件包的方法171
6.3.6RPM常用命令172
6.4ISO173
6.5安装OpenStack组件——Keystone、Glance和Quantum175
6.5.1控制节点175
6.5.2计算节点187
6.5.3设置iptables规则187
6.6大规模安装技术与工具187
6.6.1Chef187
6.6.2Puppet190
6.6.3Chef与Puppet的比较191
6.6.4IBMxCAT192
第7章系统定制技术193
7.1系统环境的定制194
7.1.1KVM的检查与安装194
7.1.2网络时间协议（NTP）服务的设置196
7.1.3SSH无密码登录197
7.1.4自动运行定制化程序199
7.1.5简单备份200
7.2网络201
7.2.1ifconfig命令使用及结果分析201
7.2.2静态IP地址的配置202
7.2.3网卡绑定204
7.2.4网桥模式的配置207
7.2.5Access、Hybrid和Trunk三种模式209
7.3安装与打包技术211
7.3.1制作RPM211
7.3.2Kickstart快速安装218
7.3.3编辑可引导的ISO230
7.3.4制作一个定制化可引导的ISO231
第8章OpenStack部署240
8.1来自实际客户的困惑241
8.2企业云环境规划245
8.2.1理解企业业务需求和预期245
8.2.2云平台规划247
8.3区域和可用区252
8.4典型部署拓扑255
8.4.1基于传统网络的基本部署架构255
8.4.2基于OpenStackNeutron的部署架构257
8.4.3基于Ceph统一存储的部署架构257
8.4.4中型企业私有云部署架构258
8.4.5中型企业差异化资源池、多种存储池的部署260
8.4.6融合传统硬件的部署方案260
8.5云平台硬件选择261
8.5.1试验环境推荐配置261
8.5.2标准部署推荐配置262
8.6控制节点的设计263
8.6.1硬件抉择263
8.6.2服务分离式部署264
8.6.3数据库264
8.6.4消息中间件264
8.6.5认证与授权265
8.6.6网络265
8.6.7计算节点的设计265
8.6.8存储的选择270
8.6.9网络的选择276
8.6.10计算硬件需求279
8.6.11软件部分检查清单284
8.6.12与企业现有系统集成285
8.6.13云环境扩展需求286
8.7生产环境问题和对策288
8.7.1计算资源隔离和流量控制288
8.7.2调度策略288
8.7.3负载均衡288
8.7.4OpenStack的实施289
8.8云平台监控291
8.8.1性能监控291
8.8.2服务与资源监控293
8.8.3消息中间件监控295
8.8.4日志分析298
第9章第三方工具搭建OpenStack运行环境300
9.1DevStack302
9.1.1环境准备302
9.1.2安装303
9.2IBMOpenStackSolutionforSystemX309
9.2.1OpenStackSolution客户服务生命周期310
9.2.2OpenStackSolution的功能特点与优势311
9.2.3云平台内部的修补、优化与定制313
9.2.4模块化和自动化的云平台搭建技术315
9.2.5控制节点的设计316
9.2.6控制服务部署场景316
9.2.7安装317
9.3RedHatRDO322
9.3.1环境准备322
9.3.2设置源324
9.3.3安装PackStack326
9.3.4定制PackStack的answer文件326
9.3.5安装338
9.3.6增加计算节点342
9.4MirantisFuel343
9.4.1Fuel简介343
9.4.2Mirantis支持的架构344
9.4.3Fuel安装349
9.5DellCrowbar364
9.5.1Crowbar安装OpenStack365
9.5.2界面366
第10章九州云Animbus融合架构一体机解决方案371
10.1产品背景372
10.2九州云计算存储云一体机375