OpenStack扫盲

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openstack :管理计算、网络、存储等资源的 IaaS 平台
先安装Linux系统,在Linux系统上安装openstack

核心组件

组件 负责什么
Keystone 身份认证、项目和角色分配、服务目录
Nova 虚拟机生命周期与计算调度
Placement 资源提供者的库存、用量分配、特征等查询与记录
Neutron 网络、子网、端口、路由、安全组等网络资源管理
Glance 镜像元数据与镜像访问,连接镜像存储后端
Cinder 块存储卷的生命周期,连接后端存储
Horizon 面向用户和管理员的 Web 控制台
RabbitMQ 常见部署中的组件内部消息通信和 RPC
MariaDB/MySQL 服务元数据,例如实例记录和资源状态
Memcached 常用于认证验证等缓存

Keystone 确认身份,Nova 调度计算,Placement 提供资源信息,Neutron 管网络,Glance 管镜像,Cinder 提供卷,Horizon 提供web页面。

服务 作用
nova-api 接收实例管理 API 请求
nova-scheduler 根据候选资源和约束选择计算节点
nova-conductor 协调实例构建、数据库访问等操作
nova-compute 计算节点调用虚拟化驱动,调用libvirt创建虚拟机、neutron agent 网络服务

节点规划

节点角色 常见服务或能力
控制节点 API、认证、调度、数据库、消息队列、Horizon
计算节点 nova-compute、QEMU/KVM、libvirt、网络数据面
网络节点或网关节点 对外路由、NAT 等,具体取决于架构
存储节点 LVM、Ceph 或其他存储后端

官方学习入口与使用方法

以下是官方文档入口,本文未对网页进行实时检索。latest 页面会变化,实际部署务必切换到你使用的 release 文档,并同时核对部署工具支持矩阵。

主题 官方入口 建议关注
OpenStack 文档总入口 https://docs.openstack.org/ 选择项目和 release
安装指南 https://docs.openstack.org/install-guide/ 环境依赖、服务关系、基础验证
Nova https://docs.openstack.org/nova/latest/ 计算服务、Cells v2、调度、迁移和恢复
Placement https://docs.openstack.org/placement/latest/ 资源库存、分配、资源提供者
Neutron https://docs.openstack.org/neutron/latest/ 管理指南、网络后端、OVS/OVN 场景
Keystone https://docs.openstack.org/keystone/latest/ 身份、项目、作用域、认证
Glance https://docs.openstack.org/glance/latest/ 镜像管理与后端
Cinder https://docs.openstack.org/cinder/latest/ 卷类型、后端驱动、扩容与备份
OpenStack CLI https://docs.openstack.org/python-openstackclient/latest/ 核对当前客户端命令参数
Kolla-Ansible https://docs.openstack.org/kolla-ansible/latest/ 支持矩阵、部署、配置和运维
DevStack https://docs.openstack.org/devstack/latest/ 开发和学习实验,不作生产方案
cloud-init https://cloudinit.readthedocs.io/ 数据源、初始化、状态和日志

面试题

  1. OpenStack 是什么?这个项目为什么使用它?

    答:OpenStack 是开源 IaaS 云平台,可以把公司物理服务器的计算、网络和存储能力统一管理,按项目提供虚拟机等资源。

  2. OpenStack、KVM、QEMU、libvirt 有什么关系?

    答:KVM 提供 Linux 内核中的硬件辅助虚拟化能力,QEMU 提供虚拟机用户态运行和设备模拟等能力,libvirt 提供统一管理接口。OpenStack 的 Nova 在常见 KVM 部署中通过 libvirt 驱动管理虚拟机,再配合 Neutron、Glance 和 Cinder 完成网络、镜像和磁盘准备。KVM 负责底层虚拟化,OpenStack 负责把这些能力组织成云服务。

  3. 核心组件分别负责什么?

    答:Keystone 负责身份认证、项目和角色分配以及服务目录;Nova 管理虚拟机生命周期和计算调度;Placement 记录计算等资源库存与分配;Neutron 管网络、端口、路由和安全组;Glance 管镜像;Cinder 管云硬盘;Horizon 提供 Web 控制台。各组件通过 API 和内部消息协作,数据库保存元数据,RabbitMQ 常承担内部消息通信。

  4. 控制节点和计算节点有什么区别?

    答:控制节点主要运行认证、API、调度、数据库和消息队列等管理服务,计算节点主要运行 nova-compute 和 QEMU/KVM 等,实际承载虚拟机。控制节点故障主要影响管理能力,计算节点故障则直接影响其上实例;不过实际影响还取决于节点是否同时承载网关或存储。因此我会先看真实角色分布,再判断故障范围。

  5. 创建虚拟机的完整流程是什么?

    答:用户认证后提交镜像、规格、网络和存储等参数,Nova 接收并校验请求,调度流程利用 Placement 等信息选出满足条件的计算节点,再协调 Neutron 准备端口、Glance 提供镜像、必要时由 Cinder 准备卷。目标节点的 nova-compute 通过 libvirt/QEMU/KVM 启动虚拟机,来宾系统通过云初始化完成网络、密钥等配置,最后更新平台状态并验证实际访问。具体内部步骤可能并行,不能把它看成完全固定的串行流程。

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