OPENSTACK架构分析与实践 管增辉, 曾凡浪 著 专业科技 文轩网

第1章 走进OpenStack1.1 OpenStack是什么 11.1.1 OpenStack的作用 11.1.2 OpenStack的应用场景 21.1.3 什么类型的工作要学OpenStack 31.2 为什么要学习OpenStack 31.2.1 OpenStack在云计算中的地位 31.2.2 云计算新时代：容器vs虚拟化 41.3 如何学习OpenStack 41.3.1 对学习者的技术要求 41.3.2 OpenStack的学习路线 41.4 OpenStack的基本架构 51.5 OpenStack的核心组件 71.5.1 计算资源管理：Nova组件 71.5.2 存储资源管理：Cinder/Swift组件 81.5.3 网络资源管理：Neutron组件 9第2章 OpenStack部署与社区贡献流程2.1 OpenStack部署方式 122.1.1 DevStack方式部署 132.1.2 手动部署分布式OpenStack环境 182.1.3 RDO方式部署OpenStack 222.2 为OpenStack社区作贡献 252.2.1 提交前的环境准备 262.2.2 代码贡献流程 28【示例2-1】代码贡献流程之bug Fix 282.2.3 文档贡献流程 30【示例2-2】以heat为例来演示HTML的生成过程 312.2.4 其他内容的贡献流程 322.3 开发工具之Pycharm 332.3.1 Pycharm的安装与配置 332.3.2 使用Pycharm对代码进行远程调试 34【示例2-3】通过Pycharm调试OpenStack中nova list的代码 342.3.3 Pycharm与PDB的选用比较 35【示例2-4】开发工具之PDB断点调试 35第3章 虚拟化3.1 虚拟化技术的现状 373.2 KVM的管理工具Libvirt 383.2.1 Libvirt简介 38【示例3-1】通过Libvirt提供的API virsh对虚拟机生命周期实现管理 393.2.2 Libvirt的体系结构 403.3 OpenStack与虚拟化的结合 423.4 虚拟机配置libvirt.xml详解 45第4章 OpenStack通用技术4.1 RPC服务实现分析 49【示例4-1】在OpenStack RPC中创建Server并实现Client向Server发送请求（以rpc、calll为例） 534.2 消息队列服务分析 544.2.1 透彻理解中间件RabbitMQ 54【示例4-2】通过“Hello World”演示如何RabbitMQ的消息收发过程 554.2.2 RabbitMQ实现RPC通信 58【示例4-3】RabbitMQ之RPC通信案例 584.3 RESTful API开发框架 644.3.1 灵活但不易用：基于Pastedeploy和Routes的API框架 65【示例4-4】通过nova list获取虚拟机的命令，根据Nova的api-paste.ini来说明是如何路由的 684.3.2 基于Pecan的API框架 694.4 TaskFlow的实现 724.4.1 TaskFlow常见使用场景 724.4.2 TaskFlow中必须理解的重要概念 734.4.3 TaskFlow具体实现 74【示例4-5】TaskFlow仔细看，重实践得体感 74【示例4-6】TaskFlow功能多，长流程特别火 764.5 基于Eventlet的多线程技术 784.5.1 进程、线程与协程 784.5.2 Eventlet依赖的两个库：greenlet和select.epoll 79【示例4-7】greenlet库应用之协程切换 794.5.3 创建协程的常用API 804.5.4 定时和监听：Hub 814.5.5 Eventlet中的并发机制 83第5章 Nova—计算组件5.1 Nova架构 845.1.1 Nova基本架构及服务组成 855.1.2 Nova内部服务间的通信机制 865.1.3 Nova内部服务间协同工作 885.2 nova-api服务 895.2.1 nova-api服务的作用 895.2.2 nova-api服务的启动流程 915.3 nova-scheduler服务 955.3.1 基本原理及代码结构 965.3.2 调度过程 975.3.3 配置分析 1005.4 nova-compute服务 1015.4.1 nova-compute服务的作用 1015.4.2 nova-compute服务的启动流程 1035.4.3 nova-compute服务的日志分析 1055.5 周期性任务的实现 1065.5.1 什么是周期性任务 1075.5.2 周期性任务的代码 1085.6 资源及服务刷新机制 1115.6.1 服务上报机制 1115.6.2 主机资源刷新机制 1125.7 典型流程分析 1175.7.1 nova-scheduler服务的启动流程 1175.7.2 虚拟机创建的流程 1205.8 案例实战—Nova以Ceph作为后端存储 122第6章 Neutron—网络组件6.1 Neutron的发展历程 1266.2 网络基础 1276.2.1 网络的基本概念 1276.2.2 常用的网络设备 1316.2.3 虚拟网络技术 1316.2.4 Neutron网络的基本概念 1336.3 Neutron核心架构 1356.3.1 Neutron部署结构 1356.3.2 Neutron组成部件 1366.3.3 ML2 Core Plugin 1386.3.4 DHCP服务 1416.3.5 路由服务 1426.3.6 元数据服务 1446.3.8 Neutron使用示例 1476.4 高级服务（Advanced Services） 1496.4.1 Load Balancer as a Service（LBaaS） 1496.4.2 Firewall as a Service（FWaaS） 1536.4.3 VPN as a Service（VPNaaS） 1556.5 典型网络模型分析 1566.5.1 Linux Bridge + Flat/VLAN网络模型 1566.5.2 Open vSwitch + VxLAN网络模型 1616.5.3 小结 171第7章 Heat—服务编排组件7.1 Heat架构分析 1727.1.1 Heat组件的基本架构 1737.1.2 Heat对资源的管理 1757.1.3 认识HOT模板 1777.1.4 小实例：通过HOT模板创建虚拟机 1807.2 Heat中的锁机制 1827.3 Heat中的Hook机制 184【示例7-1】在通过Heat进行资源定义时，应该如何使用Hook（钩子） 185【示例7-2】通过Heat创建一个Stack，在创建Stack时，需要通过Environment来定义Hook（钩子） 1867.4 案例实战—Heat典型案例 1897.4.1 通过Heat模板创建Stack 1897.4.2 Heat Stack创建流程 195第8章 Keystone—认证组件8.1 Keystone的架构 1988.1.1 Keystone的作用 1998.1.2 Keystone与其他组件间的关系 2018.1.3 基本架构解析 2038.1.4 自定义Keystone Plugin 2058.1.5 支持使用External Plugin 2068.2 Keystone中的基本概念 2078.2.1 API V2和API V3 2078.2.2 其他常见概念 2088.2.3 多区域multi-region 2098.3 Keystone的安装部署与基本操作 2118.3.1 Keystone的安装部署 2118.3.2 Keystone基本操作 212【示例8-1】使用OpenStack user create创建一个名为test的用户 2128.4 Keystone的认证流程 2158.4.1 认证方式 215【示例8-2】以查看虚拟机列表为例，使用X-Auth-Token构造一个合法的HTTP请求 2158.4.2 令牌生成方式 2168.4.3 Keystone工作流程 220第9章 Cinder—块存储组件9.1 Cinder架构分析 2229.2 Cinder的安装 2259.2.1 安装与配置存储节点 2259.2.2 安装与配置控制节点 2279.2.3 安装与配置Backup服务 2319.2.4 安装正确性验证及Cinder基本操作 2329.2.5 Cinder配置存储后端 234【示例9-1】LVM作为Cinder的后端存储 2349.3 案例实战—通过Heat模板创建Cinder Volume 2359.4 Cinder API服务启动过程分析 2389.4.1 cinder-api代码目录结构 2399.4.2 cinder-api服务启动流程 2409.4.3 REST请求的路由 2429.5 案例实战—关键代码分析 2459.5.1 Volume创建示例 2459.5.2 代码分析之cinder-api接收请求 2479.5.3 代码分析之cinder-scheduler进行资源调度 2499.5.4 代码分析之cinder-volume调用Driver创建Volume 251第10章 Ceilometer—数据采集组件10.1 Ceilometer架构分析 25410.1.1 Ceilometer中的基本概念 25510.1.2 旧版Ceilometer架构 25610.1.3 新版Ceilometer架构 25810.2 数据处理 26010.2.1 Notification Agents数据收集 26110.2.2 Polling Agents数据收集 26210.2.3 数据转换与发布 26310.3 Pipelines 26510.4 计量项 26710.5 Agent和Plugin 26910.5.1 Polling Agents 27010.5.2 Plugins 27210.6 案例实战—Heat与Ceilometer结合，搭建一个弹性伸缩系统 27410.6.1 系统介绍 27410.6.2 准备模板 27510.6.3 创建系统 277第11章 Glance—镜像组件11.1 Glance架构分析 27911.2 状态分析 28011.3 代码结构与概念分析 28111.3.1 Metadata定义 28311.3.2 Domain模型 285【示例11-1】自定义Gateway方法 28511.3.3 Task定义 28711.4 Glance的安装与配置 28711.4.1 Glance安装部署 28811.4.2 Glance基本配置 292【示例11-2】修改Glance后端存储为RBD 29211.5 镜像缓存 29311.6 案例实战—Glance常见场景之镜像创建 294第12章 智能运维Vitrage—RCA组件12.1 Vitrage架构 29712.1.1 High Level架构设计 29812.1.2 Low Level架构设计 30012.2 Vitrage安装部署 30112.2.1 手动方式安装部署Vitrage 30112.2.2 通过DevStack安装Vitrage 30312.3 Vitrage 模板 30412.3.1 Templates（模板）的结构 304【示例12-1】Host处于ERROR状态时，触发告警的模板 30512.3.2 模板的加载过程 30612.3.3 添加自定义模板 30712.4 Vitrage Evaluator 31012.5 自定义Datasources 31212.6 案例实战—Vitrage中的告警解决方案 314第13章 OpenStack其他组件及智能运维方案13.1 Mistral—工作流组件 31713.1.1 Mistral应用场景 31813.1.2 Mistral中的重要概念 31813.1.3 Mistral功能介绍 32013.1.4 Mistral架构分析 32213.1.5 Mistral实战应用 322【示例13-1】为Mistral添加用户自定义Action 322【示例13-2】通过Mistral获取虚拟机数据 32313.2 OpenStack智能运维解决方案 32613.2.1 可视化的Dynatrace 32713.2.2 VirtTool Networks 32713.2.3 智能运维Vitrage 329第14章 OpenStack应用实战：自动编排和配置高可用Redis系统14.1 利用cloud-init配置虚拟机 33214.1.1 cloud-init的安装与配置 33314.1.2 cloud-init对VM进行配置 338【示例14-1】通过cloud-init配置虚拟机 34114.1.3 cloud-init调试过程与问题分析 34314.2 Redis数据库的HA实现及Redis集群的创建 34714.2.1 Redis HA方案实现 34714.2.2 Redis Cluster集群实现 358第15章 OpenStack架构与代码实践15.1 OpenStack架构设计思路 36615.1.1 业务架构设计思路 36615.1.2 部署架构设计思路 36815.1.3 平台用户角色设计 36915.2 案例实战—向Heat中添加自定义资源 37015.2.1 实现原理及思路分析 37015.2.2 向Heat中添加Zabbix资源 37115.2.3 定义Zabbix Action 37315.2.4 实现AutoScaling模板 37515.2.5 资源查看 377