OpenStack 初探（一） -- All-In-One模式部署（初學OpenStack必備）
一、操作前需瞭解：
1. OpenStack提供IaaS（基礎設施即服務）服務，它是開源的雲端計算平臺。（個人理解：將多臺硬體裝置虛擬化成一個池，然後在池子裡放虛擬機器，放儲存（物件和塊）叢集，所有整合一起提供雲端計算基礎服務，會想到VMWARE的ESX(i)）
2. 通常OpenStack是由許多硬體節點組合而成的，包括控制節點Controller，計算節點Compute，網路節點Network，塊儲存節點ceph，物件儲存節點swift等。
AllInOne是Openstack最基本的模式，即將所有必要元件都安裝到一臺硬體節點上。這種模式不包含塊儲存和物件儲存模組。
3. 元件服務名詞（紅色部分為必要服務元件）
| Service | Project Name | Description |
|---|---|---|
| Dashboard | Horizon | Provides a web-based self-service portal to interact with underlying OpenStack services, such as launching an instance, assigning IP addresses and configuring access controls. |
| Compute service | Nova | Manages the lifecycle of compute instances in an OpenStack environment. Responsibilities include spawning, scheduling and decommissioning of virtual machines on demand. |
| Networking service | Neutron | Enables Network-Connectivity-as-a-Service for other OpenStack services, such as OpenStack Compute. Provides an API for users to define networks and the attachments into them. Has a pluggable architecture that supports many popular networking vendors and technologies. |
| Object Storage service | Swift | Stores and retrieves arbitrary unstructured data objects via a RESTful, HTTP based API. It is highly fault tolerant with its data replication and scale-out architecture. Its implementation is not like a file server with mountable directories. In this case, it writes objects and files to multiple drives, ensuring the data is replicated across a server cluster. |
| Block Storage service | Cinder | Provides persistent block storage to running instances. Its pluggable driver architecture facilitates the creation and management of block storage devices. |
| Identity service | Keystone | Provides an authentication and authorization service for other OpenStack services. Provides a catalog of endpoints for all OpenStack services. |
| Image service | Glance | Stores and retrieves virtual machine disk images. OpenStack Compute makes use of this during instance provisioning. |
| Telemetry service | Ceilometer | Monitors and meters the OpenStack cloud for billing, benchmarking, scalability, and statistical purposes. |
| Orchestration service | Heat | Orchestrates multiple composite cloud applications by using either the native HOT template format or the AWS CloudFormation template format, through both an OpenStack-native REST API and a CloudFormation-compatible Query API. |
| Database service | Trove | Provides scalable and reliable Cloud Database-as-a-Service functionality for both relational and non-relational database engines. |
| Data Processing service | Sahara | Provides capabilities to provision and scale Hadoop clusters in OpenStack by specifying parameters like Hadoop version, cluster topology and nodes hardware details. |
4. 本文會搭建一個AllInOne的OpenStack，並登陸Dashboard，建立project，搭建網路，上傳image，launch一個虛擬機器（虛擬機器在OpenStack上專業術語叫instance），最後會給出呼叫OpenStack Restful API來獲取host主機資訊，列出instance的程式碼例項。
5. 補充說明：使用AllInOne來搭建OpenStack是最簡單直接的方法，因為基本上都是自動化的，無需手動配置各個元件。網上很多OpenStack deploy的教程是多節點的部署，需要一個元件一個元件的安裝和配置，由於作業系統版本的差異，以及OpenStack版本的差異，很容易出錯。比如，很多教程是在CentOs 7.1上的，並且安裝的是OpenStack的liberty版本，由於liberty版本現在已經不是最新的OpenStack版本，所以在安裝時會出現無法從CentOS的repository裡找到liberty版本的OpenStack rpm錯誤。
二、搭建AllInOne模式的OpenStack
真實環境下的OpenStack是搭建在真實硬體上的，出於研究目的，本文將會在VMWARE虛擬機器（目前最新的CentOs 7.4.1708 minimal）上搭建OpenStack。由於過程中有一些步驟容易出錯，所以建議在安裝之前給作業系統打好快照，以便後續出現莫名錯誤時能回退作業系統。
OpenStack all-in-one模式會將OpenStack的控制節點、計算節點和網路節點同時安裝在一個機器上。這種模式可以快速配置，非常方便用於測試和開發。
接下來我們會使用RDO repository來安裝OpenStack all-in-one。這裡簡單介紹一下RDO：RDO是一個組織，這群人在CentOS和RedHat上使用和開發OpenStack。RDO提供了OpenStack安裝的Repository，使用RDO方式來安裝OpenStack會非常簡單，因為幾乎所有都是自動化的，一鍵式的。
請將虛擬機器記憶體設定為>=8GB，安裝過程中對記憶體的消耗比較大，當小於這個記憶體時，安裝會失敗，報錯為：fork() failing with Out of memory （一般會在已經花費了半個多小時，安裝快要結束時報這個錯，會讓人很奔潰）。
建議的虛擬機器配置：
CPU：8核（大於等於4核，條件允許越大越好，因為OpenStack元件執行會消耗系統資源，你launch的instance也會消耗，作為基礎平臺，硬體要給力才行）
記憶體：16GB（大於等於8G）
硬碟：60GB（保險起見，建議>=100G）
網路：能surf the Internet（因為安裝過程會從RDO repository下載按照包）
開始安裝：
安裝前，先看看當前的網路和系統資訊（CentOS 7沒有ifconfig，使用ip命令替代，若要使用ifconfig，需要安裝：yum install net-tools.x86_64）
請切換到root使用者，全程使用root使用者來進行安裝
1、 更新系統
1.1 命令列：yum update
更新過程中，如果更新了kernel，建議重啟系統，如下：
1.2 修改hostname（可選）
這個步驟在all-in-one模式下不是必須的，但是建議進行修改，如果後續需要將all-in-one擴充套件成多節點時，配置節點間通訊，都會用到這個hostname。並且all-in-one的機器節點將會作為多節點中的controller節點，這裡我們將hostname更改為controller-node。
（1）命令列：hostnamectl set-hostname controller-node
（2）將/etc/hosts手動更改為：
#127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
#::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
127.0.0.1 controller-node
::1 controller-node
登出當前登入，重新登入系統
2、 安裝RDO庫
安裝前的yum repository：
執行命令：yum install https://www.rdoproject.org/repos/rdo-release.rpm
安裝後的yum repository，多了RDO的三個庫：
3、 安裝packstack（自動化的OpenStack安裝程式）
命令列：yum install openstack-packstack
4、 關掉NetworkManager並disable掉，防止這個服務更改我們的網路配置。
systemctl stop NetworkManager && systemctl disable NetworkManager
下面兩個操作關掉SElinux和firewall是可選的，不關的話all-in-one也能成功。出於排除不必要干擾的考慮，建議將他們關掉。
（1）關掉SELinux
setenforce 0
修改/etc/selinux/config中：SELINUX=disabled
（2）關掉firewall
systemctl stop firewalld&& systemctl disable firewalld
5、 執行packstack開始自動化安裝
Packstack安裝有兩種模式，一種是使用answer file進行元件配置，另一種是直接進行all-in-one安裝。前者可以通過packstack命令生成一個answer file，在這個檔案裡自定義配置安裝和不安裝哪些元件，後者直接使用預設的allinone配置來安裝。建議初次安裝時使用後者。詳細的answer file模式，直接google：RDO packstack answer file
安裝命令：packstack –allinone –provision-demo=n
–provision-demo=n的含義是不安裝OpenStack的demo project，否則安裝完以後，登入Dashboard會看到已經存在一個叫demo的工程。後續我們會自己配置OpenStack的網路，再launch一個例項，出於排除掉這個demo的干擾的考慮，這裡建議不安裝它。（實際上，安裝了，也不會影響我們後續的任何操作，這裡只是為了簡化而已）
整個安裝過程可能會花費一個小時左右，這取決於你這臺機器的配置。並且中途會到repository下載安裝包，所以這個機器surf the Internet的速度也會大大影響安裝時間。
整個安裝過程會很消耗記憶體，這也是建議將虛擬機器配置為>=8GB記憶體的原因所在，使用top可以看到，packstack在觸發nova，glance，keystone等元件的逐個安裝和check available。並且記憶體使用量在蹭蹭的上漲，很快就會達到5G以上，峰值會逼近8G。
安裝成功以後是這樣的顯示：
我的這次安裝耗費了40分鐘，請留意上面截圖黃色高亮部分的內容。
現在可以先登入Dashboard大致瀏覽一下OpenStack長啥樣。登入的使用者名稱和密碼在CentOS系統/root/keystonerc_admin檔案裡。
登入後可以看到預設存在的project admin
這是OpenStack最高許可權的project，在這個project裡可以看到compute node的機器資訊，可以檢視所有project launch的instance等，而其他非admin的project是無法檢視compute node機器資訊的（預設不允許，也許可以通過修改policy來給許可權，目前簡單查過方法，未果）。後面Restful API的測試會通過admin來進行，當使用非admin的project時，會報錯：ERROR: Policy doesn’t allow os_compute_api:os-hypervisors to be performed. (HTTP 403)。
下一篇《在OpenStack中launch一個虛擬機器例項》將講解如何在OpenStack中配置和建立一個例項（instance，即虛擬機器）