基于单节点单网卡环境的openstack教育资源云平台构建技术

李 军，王泽芳（.长沙环境保护职业技术学院环境信息系，湖南长沙，40004；.湖南日报社，湖南长沙，40005）

基于单节点单网卡环境的openstack教育资源云平台构建技术

李 军1，王泽芳2
（1.长沙环境保护职业技术学院环境信息系，湖南长沙，410004；2.湖南日报社，湖南长沙，410005）

本文研究了如何利用openstack免费开源软件来搭建一个低成本又高效率的教育资源云平台，重点介绍了keystone组件、glance组件、nova组件、dashboad组件的部署。

云计算；教育资源；openstack；组件部署

0 引言

目前，传统的教育资源平台存在较严重的问题，主要表现在以下三个方面：第一，资源重复建设严重，良莠不齐。第二，资源服务共享性差，标准不一。第三，公共服务平台质量不高。目前已有众多高校云计算技术建立教育资源平台，解决其资源整合和按需分配的问题，但成本都比较高，所以采用一个低成本又有效的高校教育资源云平台值得我们进一步研究。

1 openstack介绍

Openstack是Rackspace和美国国家航空航天局共同开发的一个开源的云计算管理平台，任何企业和个人都可以免费试用它，它属于云计算基础设服务中的关健组件，企业或个人可以利用它来搭建自己的私有云或公有云。它有5个重要的组成部分：Keystone认证服务组件、Glance镜像服务组件、Nova计算服务组件、Quantum网络服务组件、Cinder 块存储服务组件、Swift存储服务组件、Dashboard用户界面仪表板服务组件等。它的组成架构如下 ［3-5］： Keystone认证服务组件身份服务提供中央认证机制（ 如 LDAP），为用户和可访问设备之间的映射提供认证。Glance镜像服务组件提供对虚拟机镜像的注册、 存储、 传输和检索服务。Nova计算服务组件是云组织的控制器，包括运行虚拟机实例、管理网络以及控制用户和其他项目对云的访问。Quantum网络服务组件提供虚拟网络功能，支持可插拔、可扩展、API 驱动网络和IP 管理。Cinder 块存储服务组件为计算里的虚拟机实例提供持久的磁盘卷设备。Swift存储服务组件用于在大规模可扩展系统中通过内置冗余及容错机制实现对象存储。Dashboard用户界面仪表板服务组件是一个 Web 应用程序，允许云管理员和用户通过可视化界面管理云资源。以上所有的服务均需要利用 Keystone 认证服务组件进行身份验证。

2 基于Openstack的云计算教育云平台构建

本次云计算教育云平台实验采用单节点单网卡环境，硬件配置为1台联想Thinkserver RD340，客户端为任意机器，系统为 Ubuntu。部 署 过 程 共 分 为 5 个 部分， 分别为 部署环境准备、Keystone 的部署、Glance 的部署、Nova 的部署和Dashboard 的部署。

2.1 部署环境准备

环境准备主要包括修改和查看主机名、配置网络连接、安装brigde、安装NTP、安装iSCSI服务、安装rabbitmq消息队列服务、安装MySQL数据库管理系统、创建OpenStack平台数据库。主要关键配置命令如下：

#vi/etc/hosts //修改和查看主机名

#vi /etc/network/interface //配置网络连接

#/etc/init.d/networking restart //重启网络连接

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

#apt-get update //更新软件包数据库

#apt-get upgrade //更新软件

#apt-get install ntp //安装NTP

# vi /etc/ntp.conf //设置NTP配置文件

# service ntp restart //重启服务

# apt-get install tgt //安装iSCSI服务

#apt-get install open-iscsi open-iscsi-utils //安装iscsi客户端

# apt-get install rabbitmq-server memcached pythonmemcache //安装消息队列服务

# apt-get install-y mysql-server python-mysqldb //安装MySQL数据库

2.2 Keystone部署

Keystone负责身份验证的组件。主要部署过程主要包括安装、配置keystone认证服务，创建租户、用户和角色，绑定用户、租户与角色。主要关键配置命令如下：

# apt-get install keystone python-keystone pythonkeystoneclient //安装keystone认证服务

# vi /etc/keystone/keystone.conf //设置keystone配置文件

# keystone-manage db_sync //同步数据

# service keystone restart //重启服务

#echo "export SERVICE_TOKEN=openstack">>.bashrc //添加环境变量

# echo "export OS_TENANT_NAME=admin">>.bashrc //添加环境变量

# echo "export OS_USERNAME=admin">>.bashrc //添加环境变量

# echo "export OS_PASSWORD=openstack">>.bashrc //添加环境变量

# echo "export OS_AUTH_URL=http：//localhost：5000/ v2.0/">>.bashrc //添加环境变量

# source.bashrc //环境变量生效

# keystone tenant-create--name admin //创建租户

# keystone user-create--name admin--pass openstack //创建用户

# keystone role-create--name admin //创建角色

# keystone service-create--name keystone--type identity--description 'OPENSTACK Identity Service' //创建服务

2.3 Glance部署

Glance主要是安装镜像服务以及上传镜像文件，支持多种镜像文件格式，比如非结构化的镜像格式raw， 通用的虚拟机磁盘格式vhd， Vmware虚拟机磁盘格式vmdk， VirtualBox虚拟机磁盘格vdi， 动态扩展的磁盘格式qcow2等等。主要关键配置命令如下：

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

-glance //安装Glance镜像服务

# vi /etc/glance/glance-api-paste.ini //配置Glance镜像服务

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

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

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

# glance-manage db_sync //同步数据库

# service glance-api restart && service glanceregistry restart //重启服务

2.4 Nova部署

Nova主要是安装计算服务组件及创建网络。主要关键配置命令如下：

# apt-get install nova-api //安装Nova相关组件

# apt-get install nova-cert

# vi /etc/nova/nova.conf //配置Nova计算服务

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

# nova-manage db sync //同步数据库

# nova-manage network create private--fixed_range_ v4=192.168.100.1/24--num_networks=1--bridge=br100--bridge_interface=eth0--network_size=512 //创建网络

2.5 Dashboard部署

Dashboard组件主要负责用户可视化界面的安装，这个比较简单，主要关键配置命令如下：

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

# service apache2 restart //重启服务

部署完成后，通过浏览器直接访问了.：

3 结论

通过上面的步骤，教育资源云平台基本上搭建好了，老师和学生可以根据自己的需要，配置自己的教育资源环境，订制操作系统和应用软件，在自己的私有云盘里存储自己所用的教育资源，从而满足了教师和学生的不同需求。

［1］ 周伟.云服务：区域教育资源建设新模式［J］.上海教育，2011，（Z2）：45-46.

［2］ 李军.云计算在区域教育资源公共服务模式的应用研究［J］.电子制作.2014，11：166-167.

［3］ 黄志成.开源云计算OpenStack在高校计算机机房中的应用研究［J］.计算机与现代化，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年湖南省教育科学“十二五”规划课题： 云计算在区域教育资源公共服务模式的应用（编号：XJK013CXX005）