openstack总结 - 技术栈

OpenStack 核心服务管理全总结

一、认证服务（Keystone）

（一）核心概念

术语	定义
Domain（域）	虚拟容器，包含 User、Group、Project 等资源，全局唯一，适用于大型机构或数据中心
User（用户）	访问 OpenStack 服务的个人、系统或服务，通过凭证（用户名 / 密码）认证
Group（用户组）	一组用户的集合，可批量分配角色权限，简化权限管理
Project（项目）	资源集合（计算、存储、网络），域内唯一，公有云场景下也称 "租户"
Role（角色）	定义用户权限集合，全局唯一，支持域级和项目级分配，可继承
Service（服务）	OpenStack 核心组件（如 Nova、Glance），通过端点提供服务
Endpoint（端点）	服务的网络访问地址（URL），分公网、内网、管理网三类
Token（令牌）	认证成功后发放的访问凭证，默认有效期 24 小时

（二）常用操作命令

功能	命令
切换管理员环境	`source keystonerc_admin`
列出所有域	`openstack domain list`
创建域	`openstack domain create 域名称`（例：`openstack domain create domain-test`）
删除域	先禁用：`openstack domain set --disable 域名称`，再删除：`openstack domain delete 域名称`
列出所有用户	`openstack user list`
创建用户	`openstack user create --password 密码用户名`（例：`openstack user create --password HUAWEI user1`）
创建用户组	`openstack group create 组名称`（例：`openstack group create group1`）
添加用户到组	`openstack group add user 组名称用户名`
分配角色（项目级）	`openstack role add --user 用户名 --project 项目名角色名`
分配角色（组级）	`openstack role add --group 组名称 --project 项目名角色名`
列出所有项目	`openstack project list`
创建项目	`openstack project create 项目名`（例：`openstack project create ProjectA`）
修改项目配额	`openstack quota set --instance 实例数 --cores vCPU数 --ram 内存MB 项目名`

（三）关键配置

开启多域登录：修改 /etc/openstack-dashboard/local_settings，设置 OPENSTACK_KEYSTONE_MULTIDOMAIN_SUPPORT = True，重启 httpd 服务。

二、镜像服务（Glance）

（一）核心概念

术语	定义
镜像（Image）	包含操作系统及配置的模板，支持公共、私有、共享、市场镜像类型
实例（Instance）	基于镜像创建的虚拟机，镜像与实例相互独立，实例修改不影响镜像
规格（Flavor）	定义实例的资源配置（vCPU、内存、磁盘）
磁盘格式	镜像的存储格式（qcow2、raw、vmdk 等），创建时需指定

（二）镜像状态机

镜像状态	说明
queued	已注册元数据，未上传镜像数据
saving/uploading	镜像数据正在上传
active	镜像创建完成，可用于创建实例
deactivated	非管理员无法访问
killed	上传失败，镜像不可用
deleted/pending_delete	镜像已标记删除，pending_delete 状态可恢复

（三）常用操作

功能	操作方式
上传镜像（Web 界面）	进入 "项目> 计算 > 镜像"，选择镜像文件，指定格式（如 QCOW2）和可见性
上传镜像（命令行）	`glance image-create --name 镜像名 --file 本地路径 --disk-format 格式 --container bare --progress`
查看镜像信息	`openstack image show 镜像名/ID`
制作私有镜像	基于实例快照或外部镜像文件创建，需安装 `cloud-init` 支持密钥登录
配置 Swift 后端存储	修改 `/etc/glance/glance-api.conf`，设置 `default_store=swift`，配置 Swift 认证信息，重启 Glance 服务

三、计算服务（Nova）

（一）核心功能

虚拟机生命周期管理（创建、启动、停止、重启、删除、迁移）。
计算资源调度（基于过滤器和权重算法选择最优计算节点）。
实例规格（Flavor）管理、资源配额控制。

（二）核心组件

组件	作用
nova-api	对外提供 REST API，接收请求并转发给其他组件
nova-scheduler	调度器，通过过滤器（Filter）和权重（Weight）选择计算节点
nova-conductor	处理数据库操作，解耦 nova-compute 与数据库，提升安全性和性能
nova-compute	执行虚拟机生命周期操作，对接虚拟化驱动（KVM、VMware 等）
placement	跟踪资源提供者的库存和使用情况

（三）常用操作

功能	命令 / 操作
列出计算服务状态	`openstack compute service list`
创建实例规格	界面："管理员> 计算 > 实例类型"，或命令：`openstack flavor create`
创建实例	界面："项目> 计算 > 实例 > 启动实例"，需指定镜像、规格、网络
启动实例	`openstack server start 实例名/ID`
停止实例	`openstack server stop 实例名/ID`
重启实例	软重启：`openstack server reboot 实例名/ID`；硬重启：`openstack server reboot --hard 实例名/ID`
挂起实例	`openstack server suspend 实例名/ID`
恢复实例	`openstack server resume 实例名/ID`
锁定实例	`openstack server lock 实例名/ID`（防止误删除）
热迁移实例	界面：选中实例 > "迁移"，指定目标节点；命令：`openstack server migrate 实例名 --host 目标节点`

（四）调度机制

过滤阶段（Filter） ：默认启用 AvailabilityZoneFilter（可用域过滤）、ComputeFilter（计算服务状态过滤）等，筛选符合条件的计算节点。
权重阶段（Weight）：默认按空闲内存排序，空闲内存越多，权重越高，优先分配。

四、块存储服务（Cinder）

（一）核心概念

术语	定义
块存储（Block Storage）	持久化存储设备，生命周期独立于实例，支持挂载、卸载、快照
卷（Volume）	可挂载到实例的块存储设备，由后端存储（LVM、Ceph、SAN）提供
卷快照（Snapshot）	卷的某一时刻快照，用于数据备份和恢复
后端存储（Backend）	实际提供存储资源的设备，Cinder 通过驱动适配

（二）核心组件

组件	作用
cinder-api	对外提供 REST API，处理卷创建、挂载等请求
cinder-scheduler	调度卷到合适的后端存储节点
cinder-volume	管理后端存储，执行卷的实际操作
cinder-backup	卷备份服务，支持备份到 Swift、Ceph 等

（三）常用操作

功能	命令 / 操作
列出卷	`openstack volume list`
创建卷	`openstack volume create --size 大小GB --availability-zone 可用域卷名称`
挂载卷到实例	`openstack server add volume 实例名卷名`
卸载卷	`openstack server remove volume 实例名卷名`
创建卷快照	`openstack volume snapshot create --volume 卷名快照名`
恢复卷（从快照）	`openstack volume create --snapshot 快照名新卷名`

五、对象存储服务（Swift）

（一）核心特点

用于静态数据长期存储（虚拟机镜像、备份、图片），无中心节点，扩展性强。
数据模型：Account（账户）→ Container（容器）→ Object（对象）。
支持多副本存储，通过 Ring（环）维护数据与物理存储的映射关系。

（二）常用操作

功能	操作方式
创建容器	界面："项目> 对象存储 > 容器 > 创建容器"，指定名称和访问权限（公有 / 私有）
上传对象	进入容器 > "上传对象"，选择本地文件上传
下载对象	选中容器中的对象 > "下载"
查看容器信息	`swift stat 容器名`
命令行创建容器	`swift post 容器名`
命令行上传对象	`swift upload 容器名本地文件路径`

六、网络服务（Neutron）

（一）核心概念

术语	定义
Network（网络）	二层广播域，支持 Local、Flat、VLAN、VXLAN、GRE 类型
Subnet（子网）	IP 地址段（IPv4/IPv6），一个网络可包含多个不重叠子网
Port（端口）	虚拟交换机的端口，关联 MAC 地址和 IP 地址，用于实例网卡绑定
Router（路由器）	实现跨子网通信，支持 NAT、路由转发
安全组（Security Group）	通过 iptables 控制实例的出入站流量
浮动 IP（Floating IP）	映射私有 IP，实现实例对外网的访问和被访问

（二）网络类型说明

类型	特点
Local	仅主机内实例通信，隔离性最强，用于单机测试
Flat	无 VLAN 标签，同一网络跨节点通信
VLAN	基于 802.1q 标签，二层隔离，适用于企业内部网络
VXLAN/GRE	Overlay 隧道网络，克服物理网络限制，适用于大规模云环境

（三）常用操作

功能	操作方式
创建网络	界面："项目> 网络 > 创建网络"，选择网络类型（如 VXLAN）、配置子网
创建路由器	界面："项目> 网络 > 路由 > 新建路由"，关联外部网络和内部子网
分配浮动 IP	界面："项目> 网络 > 浮动 IP > 分配浮动 IP"，关联实例端口
配置安全组规则	进入安全组 > "添加规则"，开放端口（如 22 端口用于 SSH，ICMP 用于 Ping）
查看网络代理状态	`openstack network agent list`

七、编排服务（Heat）

（一）核心功能

通过模板（YAML/JSON）自动化部署复合云应用，支持资源依赖管理。
模板支持嵌套 Stack、伸缩组、负载均衡等高级功能。

（二）核心组件

组件	作用
heat-api	提供 REST API，接收模板部署请求
heat-api-cfn	提供兼容 AWS CloudFormation 的 API
heat-engine	核心组件，解析模板、调度资源创建

（三）模板结构

复制代码

heat\_template\_version: 2018-08-31  # 模板版本

description: 模板描述  # 可选

parameters:  # 输入参数 可选

  参数名:

  type: 类型（string/number）

   default: 默认值

resources:  # 资源定义 必选（实例、网络、卷等）

 资源名:

  type: 资源类型（如 OS::Nova::Server）

properties:  # 资源属性

 image: 镜像名

 flavor: 规格名

     networks: 网络配置

outputs:  # 输出参数 可选（如实例 IP、密钥）

 输出名:

   description: 描述

  value: 输出值

（四）常用操作

功能	操作方式
部署堆栈	界面："项目> 编排 > 堆栈 > 创建堆栈"，上传模板文件，配置参数
查看堆栈状态	`openstack stack list`
删除堆栈	`openstack stack delete 堆栈名`

八、核心服务协同流程（以创建虚拟机为例）

用户通过 Keystone 认证，获取 Token。
向 Nova-API 发送创建实例请求（携带 Token、镜像、规格、网络信息）。
Nova-API 验证 Token 有效性，调用 Nova-Scheduler 筛选计算节点。
Nova-Scheduler 通过过滤和权重算法选择最优计算节点。
Nova-Compute 调用 Glance-API 获取镜像，调用 Neutron-API 获取网络配置，调用 Cinder-API 挂载卷。
各服务（Glance、Neutron、Cinder）验证 Token 后执行对应操作。
Nova-Compute 通过虚拟化驱动（如 KVM）创建实例，返回结果给用户。