虚拟环境下使用fuel安装部署opesntack

这是本人初学搭建openStack的配置步骤，比较适合新手参考，高手可帮忙矫正此文，不甚感激。

实验环境说明：使用的虚拟机软件是VirtualBox_5
虚拟机操作系统镜像为MirantisOpenStack-5.1.iso
（如果需要以上文件，可留言与本人联系）

1 openstack和fuel简介
本实验使用fuel在虚拟环境下搭建openstack平台，以下是对fuel和openstack的简单介绍。
1.1 openstack简介
OpenStack是一个由NASA（美国国家航空航天局）和Rackspace合作研发并发起的，以Apache许可证授权的自由软件和开放源代码项目。
OpenStack是一个开源的云计算管理平台项目，由nova等几个主要的组件组合起来完成具体工作。OpenStack支持几乎所有类型的云环境，项目目标是提供实施简单、可大规模扩展、丰富、标准统一的云计算管理平台。OpenStack通过各种互补的服务提供了基础设施即服务（IaaS）的解决方案，每个服务提供API以进行集成。
OpenStack 包含两个主要模块：Nova 和 Swift，前者是 NASA 开发的虚拟服务器部署和业务计算模块；后者是 Rackspace开发的分布式云存储模块，两者可以一起用，也可以分开单独用。OpenStack除了有 Rackspace 和 NASA 的大力支持外，还有包括 Dell、Citrix、 Cisco、 Canonical等重量级公司的贡献和支持，发展速度非常快，有取代另一个业界领先开源云平台 Eucalyptus 的态势。
1.2 fuel简介
Fuel是一个开源的部署和管理openstack的工具，它提供了一个直观的图形用户部署和管理界面，专注于openstack的部署、测试和第三方选件。其功能含盖自动的PXE方式的操作系统安装，DHCP服务，Orchestration服务和puppet配置管理相关服务等。
使用Fuel部署openstack有以下优势：
(1) 节点的自动发现和预校验；
(2) 配置简单、快速；
(3) 支持多种操作系统和发行版，支持HA部署；
(4) 对外提供API对环境进行管理和配置，例如动态添加计算/存储节点；
(5) 自带健康检查工具；
(6) 支持Neutron，例如GRE和namespace都做进来了，子网能配置具体使用哪个物理网卡等。
2 安装虚拟机
由于本实验是在虚拟环境下搭建openstack，所以需要先将虚拟环境搭建好。以下是搭建虚拟环境前的准备以及搭建过程。
2.1 安装前准备
2.1.1 安装虚拟机软件
安装虚拟机，首先需要有相应的虚拟机软件。目前比较常用的虚拟机软件有VMware Workstation和VirtualBox，这里选用VirtualBox，VirtualBox的安装过程这里不详述。
2.1.2 下载openstack镜像文件
本实验使用Mirantis公司发行的openstack的镜像文件，具体版本为5.1。
2.1.3 网卡配置
新建虚拟机之前，需要现在“全局设定”里添加并正确配置网卡，具体过程如下： 
(1) 进入“全局设定”面板

(2) 切换到“网络”选项卡

 
(3) 添加网卡
依次添加三块host-only模式网卡，IP设置如图：
网卡#2：

网卡#3：

网卡#4：

 
添加完成后如下图：

到此网卡配置完毕。接下来开始安装虚拟机。

2.2 安装master节点
2.2.1 新建虚拟机 
(1) 新建虚拟机，并在对话框中填入名称，选择操作系统类型以及版本。

(2) 分配内存

 
(3) 分配硬盘

选择硬盘文件类型：

 
选择分配方式：

选择硬盘大小：

到此新建完毕。接下里开始对虚拟机进行配置。

2.2.2 配置虚拟机
在虚拟机上右键进入“设置”面板即可对虚拟机进行配置。
(1) 常规配置
这里主要修改备份位置，尽量不要将备份放在C盘。

(2) 系统配置
这里可以修改内存大小，已经处理器核数目。建议master节点内存大于等于2G，处理器核数可以为1，如果物理机配置较高，也可以选择2核。

(3) 配置存储
这一步比较重要，在这里选择已经下载好的MirantisOpenStack-5.1.iso镜像文件。

(4) 网络配置
这一步也很重要，依次对网卡1、网卡2、网卡3进行配置，参数具体选择如下图：
网卡1：

 
网卡2：

网卡3：

到此虚拟机配置完毕。接下来开始安装过程。

2.2.3 安装过程
启动虚拟机，以下虚拟机安装过程的部分截图，整个安装过程是全自动的，直到出现登录提示，安装过程结束。

到此master节点安装结束。接下来安装controller节点。

2.3 安装controller节点
Controller节点的安装步骤master节点的安装步骤基本相同，以下只对不同之处进行叙述。不同之处有：
(1) 在配置阶段，在“系统“ 选项卡中取消选中“启动顺序”中的“软驱”。

(2) 不用配置“存储”，即不用选择镜像文件。
(3) 在开始启动时，弹出如下对话框要求选择启动盘，点击“取消”。

(4) 之后的安装过程为全自动，只需耐心等待。

2.4 安装compute节点
compute节点的安装过程与controller的安装过程完全相同，所以参照2.3节进行安装。

3 部署openstack
安装完成后，根据master登录界面提示的网址，进入fuel控制台。

3.1 新建openstack环境
(1) 新建openstack

(2) 填写名称和版本

 
(3) 选择部署模式

(4) 选择计算

(5) 选择网络

(6) 接下来的后端存储以及附加服务按默认就可以。

3.2 增加节点
增加节点时，给相应节点分配角色。给命名为controller的主机分配controller角色，给命名为compute的主机分配compute的角色。分辨controller主机和compute主机主要是根据主机的第一块网卡的MAC地址。 
(1) 增加controller节点

(2) 增加compute节点

3.3 网络配置
3.3.1 各个网络简介
首先我们对各个网络的用途进行简单介绍：
(1) PXE(部署网络)：这是部署网络，也就是在节点开机的时候设置的网络启动，首先获取到IP地址的那个网卡的网络，这个网卡一旦获取IP从此网卡启动，则不能像其他网络一样手动改变，并且不能绑定，所以一般独立出来，生产环境下不建议跟其他网络混用。为了区分，一般使用网卡的第一个网口或者最后一个网口启动，且不能存在DHCP，否则网络验证的时候会报错，但是仍然可以强制部署。
(2) Storage(存储网络)：存储网络，顾名思义也就是专门给存储使用的私网。一般使用Ceph当做NOVA、Cinder和Glance的统一存储，简单、共享。那此时这个存储网络就是相当于Ceph的Cluster Network，用于数据第二、三副本的同步和内部rebalance。在存储节点多、读取IO高的情况下，这个网络的流量是很大的。
(3) Public(公网)：这里包含两个网络，Public网络和Floating IP网络。初次部署这两个网络必须在同一个网段，部署完成后可以手动添加额外的Floating IP网段，此时注意和交换机互联的端口需要设置成Trunk了。Public主要是用于外部访问，一是外部用户管理物理机需要通过Public网络访问，先到controller节点，然后跳转到计算节点，当然也可以手动给计算和存储节点配置Public IP。二是网络节点是在controller节点上面的，也就是常说的neutron L3,如果虚机分配了Floating IP需要访问外部网络，例如公司或者互联网，或者外部网络通过Floating IP访问虚拟机。Floating IP需要到网络节点，也就是控制节点的neutron l3从DNAT出去。
(4) Private(私网)：这个网络主要是用于内部通信，比如云主机对外访问要先到controller节点，如果Public只在controller节点，此时需要通过Private网络。部署的时候可以看到它默认有30个VLAN，也就是VLAN ID 1000-1030。OpenStack可以有很多租户，每个租户都可以有自己的网络，这里主要使用VLAN做隔离，也就是每一个子网都使用一个VLAN来做隔离，保证不同租户之间的网络隔离和不冲突。这30个vlan可以建立30个子网，可以根据实际的需求来变动。这个Private也是需要上行端口，也就是与交换机互联的端口是Trunk。
(5) MGMT(管理网络)：这个管理网的用处可就大了，一是OpenStack内部各个组件之间的通信都是通过Management，也就是API之间、Keystone认证、监控都是通过该网络。二是充当Ceph的Public网络，这个Public网络和之前的Public网络是不同的。所说的Public网络，是相对于Ceph来说的。之前说过Storage网络是Ceph的Cluster Network，用于内部数据的同步和rebalance，外部流量写入则通过MGMT网络。虚机的数据写入是通过外部网络，然后这个流量通过MGMT网络写到Ceph集群，那么这个数据就是Ceph的主副本，所以这个网络流量也是很大的。由于是外部写入和访问，相对于Ceph集群来讲，也就可以称为是Public Network了。
3.3.2 节点的网络配置
(1)对controller节点进行网络配置。选中该节点，点击“网络配置”.

 
将各个网络如下图分布在三块网卡上：

(2) 对compute节点进行网络配置。选中该节点，点击“网络配置”。

将各个网络如下图分布在三块网卡上：

到此网络配置完毕。接下来对已配置好的网络进行验证是否畅通。

3.3 验证网络
进入“网络”面板，在页面底部点击“验证网络”：

等待片刻，查看验证结果。如果如下如验证成功，即可进行接下来的部署，否则最好先解决网络连通问题再进行部署。

3.4 部署变更
点击下图中的“部署变更”，即开始部署openstack环境：

 
安装centos

安装openstack

部署过程需要较长时间，最后如下图提示部署成功即表示openstack平台已经部署成功：

4 启动云主机
根据部署成功时的提示，登录http://172.16.0.2，进入openstack仪表盘，开始创建云主机。
4.1 启动云主机
点击下图中的“启动云主机”，进入云主机启动对话框：

对云主机相关参数进行配置。这里除了需要填写“详情”选项卡中的相关信息，还需要在“网络”选项卡中选择“net04”网络。

4.2 访问云主机
上述云主机一般只能通过VNC来访问，访问速度不太理想，所以希望通过XShell等工具进行访问。为了能够通过XShell等工具进行访问，需要为云主机绑定浮动IP和添加相应的网络规则。
4.2.1 绑定浮动IP
通过“更多”下拉选项，进入“管理浮动IP的关联”对话框：

 
为云主机分配一个浮动IP，点击“关联”即可关联成功：


4.2.2 添加管理规则
首先进入“访问&安全”页面：

点击“管理规则”，进入“管理安全组规则”页面，点击“添加规则”，进入“添加规则”对话框，这里需要分别添加“ALL ICMP”规则和“SSH”规则：

添加“ALL ICMP”规则：

 
添加“SSH”规则：

到这里。云主机创建成功，并且可以通过XShell等工具来访问和使用。
5 实验总结
通过本次试验，让我体验到了，相较于手动搭建openstack，使用fuel来搭建opesntack环境的方便快捷，也让我对openstack云平台有了初步的认识，对创建云主机以及云主机的使用有了初步的了解。在实验过程中，遇到了很多问题，问题的顺利解决得益于老师、同学以及热心网友和大量优秀的博客的帮助，真的非常感谢他们。