基于單節(jié)點單網(wǎng)卡環(huán)境的openstack教育資源云平臺構(gòu)建技術(shù)

李 軍，王澤芳（.長沙環(huán)境保護職業(yè)技術(shù)學(xué)院環(huán)境信息系，湖南長沙，40004；.湖南日報社，湖南長沙，40005）

基于單節(jié)點單網(wǎng)卡環(huán)境的openstack教育資源云平臺構(gòu)建技術(shù)

李 軍1，王澤芳2
（1.長沙環(huán)境保護職業(yè)技術(shù)學(xué)院環(huán)境信息系，湖南長沙，410004；2.湖南日報社，湖南長沙，410005）

本文研究了如何利用openstack免費開源軟件來搭建一個低成本又高效率的教育資源云平臺，重點介紹了keystone組件、glance組件、nova組件、dashboad組件的部署。

云計算；教育資源；openstack；組件部署

0 引言

目前，傳統(tǒng)的教育資源平臺存在較嚴重的問題，主要表現(xiàn)在以下三個方面：第一，資源重復(fù)建設(shè)嚴重，良莠不齊。第二，資源服務(wù)共享性差，標準不一。第三，公共服務(wù)平臺質(zhì)量不高。目前已有眾多高校云計算技術(shù)建立教育資源平臺，解決其資源整合和按需分配的問題，但成本都比較高，所以采用一個低成本又有效的高校教育資源云平臺值得我們進一步研究。

1 openstack介紹

Openstack是Rackspace和美國國家航空航天局共同開發(fā)的一個開源的云計算管理平臺，任何企業(yè)和個人都可以免費試用它，它屬于云計算基礎(chǔ)設(shè)服務(wù)中的關(guān)健組件，企業(yè)或個人可以利用它來搭建自己的私有云或公有云。它有5個重要的組成部分：Keystone認證服務(wù)組件、Glance鏡像服務(wù)組件、Nova計算服務(wù)組件、Quantum網(wǎng)絡(luò)服務(wù)組件、Cinder 塊存儲服務(wù)組件、Swift存儲服務(wù)組件、Dashboard用戶界面儀表板服務(wù)組件等。它的組成架構(gòu)如下 ［3-5］： Keystone認證服務(wù)組件身份服務(wù)提供中央認證機制（ 如 LDAP），為用戶和可訪問設(shè)備之間的映射提供認證。Glance鏡像服務(wù)組件提供對虛擬機鏡像的注冊、 存儲、 傳輸和檢索服務(wù)。Nova計算服務(wù)組件是云組織的控制器，包括運行虛擬機實例、管理網(wǎng)絡(luò)以及控制用戶和其他項目對云的訪問。Quantum網(wǎng)絡(luò)服務(wù)組件提供虛擬網(wǎng)絡(luò)功能，支持可插拔、可擴展、API 驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)和IP 管理。Cinder 塊存儲服務(wù)組件為計算里的虛擬機實例提供持久的磁盤卷設(shè)備。Swift存儲服務(wù)組件用于在大規(guī)?？蓴U展系統(tǒng)中通過內(nèi)置冗余及容錯機制實現(xiàn)對象存儲。Dashboard用戶界面儀表板服務(wù)組件是一個 Web 應(yīng)用程序，允許云管理員和用戶通過可視化界面管理云資源。以上所有的服務(wù)均需要利用 Keystone 認證服務(wù)組件進行身份驗證。

2 基于Openstack的云計算教育云平臺構(gòu)建

本次云計算教育云平臺實驗采用單節(jié)點單網(wǎng)卡環(huán)境，硬件配置為1臺聯(lián)想Thinkserver RD340，客戶端為任意機器，系統(tǒng)為 Ubuntu。部 署 過 程 共 分 為 5 個 部分， 分別為 部署環(huán)境準備、Keystone 的部署、Glance 的部署、Nova 的部署和Dashboard 的部署。

2.1 部署環(huán)境準備

環(huán)境準備主要包括修改和查看主機名、配置網(wǎng)絡(luò)連接、安裝brigde、安裝NTP、安裝iSCSI服務(wù)、安裝rabbitmq消息隊列服務(wù)、安裝MySQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、創(chuàng)建OpenStack平臺數(shù)據(jù)庫。主要關(guān)鍵配置命令如下：

#vi/etc/hosts //修改和查看主機名

#vi /etc/network/interface //配置網(wǎng)絡(luò)連接

#/etc/init.d/networking restart //重啟網(wǎng)絡(luò)連接

#apt-get install bridge-utils //安裝brigde

#apt-get update //更新軟件包數(shù)據(jù)庫

#apt-get upgrade //更新軟件

#apt-get install ntp //安裝NTP

# vi /etc/ntp.conf //設(shè)置NTP配置文件

# service ntp restart //重啟服務(wù)

# apt-get install tgt //安裝iSCSI服務(wù)

#apt-get install open-iscsi open-iscsi-utils //安裝iscsi客戶端

# apt-get install rabbitmq-server memcached pythonmemcache //安裝消息隊列服務(wù)

# apt-get install-y mysql-server python-mysqldb //安裝MySQL數(shù)據(jù)庫

2.2 Keystone部署

Keystone負責身份驗證的組件。主要部署過程主要包括安裝、配置keystone認證服務(wù)，創(chuàng)建租戶、用戶和角色，綁定用戶、租戶與角色。主要關(guān)鍵配置命令如下：

# apt-get install keystone python-keystone pythonkeystoneclient //安裝keystone認證服務(wù)

# vi /etc/keystone/keystone.conf //設(shè)置keystone配置文件

# keystone-manage db_sync //同步數(shù)據(jù)

# service keystone restart //重啟服務(wù)

#echo "export SERVICE_TOKEN=openstack">>.bashrc //添加環(huán)境變量

# echo "export OS_TENANT_NAME=admin">>.bashrc //添加環(huán)境變量

# echo "export OS_USERNAME=admin">>.bashrc //添加環(huán)境變量

# echo "export OS_PASSWORD=openstack">>.bashrc //添加環(huán)境變量

# echo "export OS_AUTH_URL=http：//localhost：5000/ v2.0/">>.bashrc //添加環(huán)境變量

# source.bashrc //環(huán)境變量生效

# keystone tenant-create--name admin //創(chuàng)建租戶

# keystone user-create--name admin--pass openstack //創(chuàng)建用戶

# keystone role-create--name admin //創(chuàng)建角色

# keystone service-create--name keystone--type identity--description 'OPENSTACK Identity Service' //創(chuàng)建服務(wù)

2.3 Glance部署

Glance主要是安裝鏡像服務(wù)以及上傳鏡像文件，支持多種鏡像文件格式，比如非結(jié)構(gòu)化的鏡像格式raw， 通用的虛擬機磁盤格式vhd， Vmware虛擬機磁盤格式vmdk， VirtualBox虛擬機磁盤格vdi， 動態(tài)擴展的磁盤格式qcow2等等。主要關(guān)鍵配置命令如下：

#apt-get install glance glance-api glance-client glance-common glance-registry python

-glance //安裝Glance鏡像服務(wù)

# vi /etc/glance/glance-api-paste.ini //配置Glance鏡像服務(wù)

# vi /etc/glance/glance-registry-paste.ini

# vi /etc/glance/glance-registry.conf

# vi /etc/glance/glance-api.conf

# glance-manage db_sync //同步數(shù)據(jù)庫

# service glance-api restart && service glanceregistry restart //重啟服務(wù)

2.4 Nova部署

Nova主要是安裝計算服務(wù)組件及創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)。主要關(guān)鍵配置命令如下：

# apt-get install nova-api //安裝Nova相關(guān)組件

# apt-get install nova-cert

# vi /etc/nova/nova.conf //配置Nova計算服務(wù)

# vi /etc/nova/api-paste.ini

# nova-manage db sync //同步數(shù)據(jù)庫

# nova-manage network create private--fixed_range_ v4=192.168.100.1/24--num_networks=1--bridge=br100--bridge_interface=eth0--network_size=512 //創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)

2.5 Dashboard部署

Dashboard組件主要負責用戶可視化界面的安裝，這個比較簡單，主要關(guān)鍵配置命令如下：

# apt-get install libapache2-mod-wsgi openstackdashboard //安裝dashbaord

# service apache2 restart //重啟服務(wù)

部署完成后，通過瀏覽器直接訪問了.：

3 結(jié)論

通過上面的步驟，教育資源云平臺基本上搭建好了，老師和學(xué)生可以根據(jù)自己的需要，配置自己的教育資源環(huán)境，訂制操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，在自己的私有云盤里存儲自己所用的教育資源，從而滿足了教師和學(xué)生的不同需求。

［1］ 周偉.云服務(wù)：區(qū)域教育資源建設(shè)新模式［J］.上海教育，2011，（Z2）：45-46.

［2］ 李軍.云計算在區(qū)域教育資源公共服務(wù)模式的應(yīng)用研究［J］.電子制作.2014，11：166-167.

［3］ 黃志成.開源云計算OpenStack在高校計算機機房中的應(yīng)用研究［J］.計算機與現(xiàn)代化，2013，03：204-206.

Construction of Education Resource Based openstack cloud platform single node single NIC Environment

Li Jun1，Wang Zefang2
（Department of Information Technology，Changsha Environmental Protection College，Hunan Changsha，410004 2.Hunan Ribao Hunan，Changsha，410005）

This paper studies how to use free and open source software openstack to build a low-cost and efficient education resource cloud platform，focusing on the deployment keystone components，glance components，nova components，dashboad components.

cloud computing；educational resources；openstack；components are deployed

2013年湖南省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題： 云計算在區(qū)域教育資源公共服務(wù)模式的應(yīng)用（編號：XJK013CXX005）