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本書依據(jù)教育部《高等職業(yè)學(xué)校云計算技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》中云計算基礎(chǔ)架構(gòu)平臺應(yīng)用課程主要內(nèi)容和教學(xué)要求，結(jié)合課程教學(xué)實際編寫而成，詳細闡述了云平臺中的計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲、服務(wù)編排、智能運維等模塊中通用技術(shù)的關(guān)鍵應(yīng)用。全書共包括 12 個項目，按照從基礎(chǔ)到應(yīng)用遞進式組織，在各組件講解環(huán)節(jié)，兼顧命令行和圖形化兩類實踐環(huán)境。內(nèi)容包括：初識 OpenStack 云平臺、體驗單節(jié)點測試平臺、基礎(chǔ)環(huán)境測試與部署、Keystone 認證服務(wù)部署、Glance 鏡像服務(wù)部署、Nova 計算服務(wù)部署、Neutron 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)部署、Dashboad 控制界面部署、Cinder 塊存儲服務(wù)部署、Swift 對象存儲服務(wù)部署、Ceilometer計量服務(wù)部署和 Heat 編排服務(wù)部署。本書由淺入深，理實結(jié)合，可幫助讀者快速掌握 OpenStack核心功能部署與運維技能。本書適合作為高等職業(yè)院校計算機類專業(yè)相關(guān)課程的教材，也可供云計算工程師參考使用。

近年來，云計算因其資源整合、成本控制、靈活擴展等創(chuàng)新優(yōu)勢，備受不同行業(yè)和企業(yè)關(guān)注，并已成為當(dāng)下眾多智能應(yīng)用落地的重要基石�；A(chǔ)架構(gòu)作為云計算的平臺基礎(chǔ)和重要組成部分，為上層應(yīng)用提供資源支撐。作為眾多機構(gòu)和服務(wù)提供商的戰(zhàn)略選擇，OpenStack 開源項目已公認為當(dāng)前云計算基礎(chǔ)架構(gòu)平臺的事實開放標(biāo)準(zhǔn)，其核心被廣泛應(yīng)用于主流 IT 廠商云計算產(chǎn)品。此外，OpenStack 也是教育部發(fā)布的1 X證書考核部分。萬物互聯(lián)、萬物上云時代，迫切需要大量云計算技術(shù)人才，尤其是熟練掌握 OpenStack 基礎(chǔ)架構(gòu)平臺規(guī)劃、部署和運維管理新技術(shù)的高技能型人才。
OpenStack 作為云計算領(lǐng)域的開源項目，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)容繁多，官網(wǎng)參考文檔無法滿足初學(xué)者快速入門的要求；目前國內(nèi)市場上雖有不少 OpenStack 相關(guān)圖書，但寫作水平參差不齊，適用于高職層次教程的不多。關(guān)鍵的是，現(xiàn)有教材和相關(guān)課程資源庫大都基于較低版本編寫，內(nèi)容略顯陳舊，無法介紹 OpenStack 新功能和前沿技術(shù)。因此，為確保相關(guān)專業(yè)學(xué)生云計算基礎(chǔ)架構(gòu)平臺應(yīng)用實戰(zhàn)技能的培養(yǎng)質(zhì)量，建設(shè)適合于高職層次學(xué)生認知規(guī)律的項目式新型實踐教材迫在眉睫。
本書基于新版（T 版）OpenStack，以官方在線文檔為指導(dǎo)，以關(guān)鍵模塊架構(gòu)分析和項目開發(fā)為主線，通過 OpenStack 典型組件和若干典型項目，詳細闡述云平臺中的計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲、服務(wù)編排、智能運維等模塊中通用技術(shù)的關(guān)鍵應(yīng)用，適合于高職云計算及相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)架構(gòu)平臺教學(xué)，適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展需求。
在體例格式設(shè)計方面，采用由淺入深、理實結(jié)合、項目貫穿策略，幫助讀者快速理解和掌握 OpenStack 核心功能部署與運維技能，解決高職院校云計算技術(shù)或相關(guān)專業(yè)云計算架構(gòu)搭建與應(yīng)用教學(xué)需求，帶領(lǐng)讀者快速走入 OpenStack 云平臺建設(shè)與運維環(huán)境。
在教材內(nèi)容選取和組織方面，從云計算實際生產(chǎn)應(yīng)用出發(fā)，以教育部1 X證書云服務(wù)操作管理職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)云計算開發(fā)與運維職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)云計算中心運維服務(wù)職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱X證書）為指導(dǎo)，以云平臺基礎(chǔ)架構(gòu)平臺安裝、實施和運維環(huán)節(jié)工作為基線，組織理論和實踐內(nèi)容，充分體現(xiàn)高職高專技術(shù)技能型人才培養(yǎng)的實踐性。
概括而言，本書編寫主要思路和特點包括以下幾點：
1．有機融入課程思政元素
貫徹落實立德樹人根本任務(wù)，本書將國家戰(zhàn)略安全、精益求精的大國工匠精神、科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)?shù)人颊�，通過選取合適的案例和內(nèi)容并有機地融入教材，引導(dǎo)讀者樹立正確的人生觀和價值觀。
2．對標(biāo)云計算X證書
開發(fā)團隊通過廣泛深入的企業(yè)調(diào)研，準(zhǔn)確定位技術(shù)需求，對標(biāo)教育部的云計算相關(guān)X證書，確保教材內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境基本一致、主流技術(shù)方向等高度契合，有助于讀者適應(yīng)典型崗位工作環(huán)境。
3．任務(wù)驅(qū)動式項目化實施
提煉企業(yè)真實項目典型案例，面向基礎(chǔ)架構(gòu)平臺建設(shè)、實施與運維崗位，以項目為載體、任務(wù)為驅(qū)動思路組織教材。遵循高職學(xué)生學(xué)習(xí)認知規(guī)律，有效結(jié)合任務(wù)目標(biāo)、實施細則和任務(wù)驗收等崗位流程與環(huán)節(jié)，做到知識、技能訓(xùn)練有針對性，任務(wù)目標(biāo)操作具體化，項目管理突顯規(guī)范性。
4．實踐教學(xué)資源配套完善
OpenStack 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、模塊眾多。結(jié)合當(dāng)下高職學(xué)生特質(zhì)和學(xué)情，將云平臺基礎(chǔ)架構(gòu)按照功能模塊和組件進行解剖，按照項目和組件之間的關(guān)聯(lián)與耦合，由簡單到復(fù)雜，結(jié)合實際項目建設(shè)流程，設(shè)計大量實踐內(nèi)容，同時融入必要的技術(shù)原理，使得讀者能自然地將理論和實踐學(xué)習(xí)有機融合。此外，基于虛擬機方式部署實踐環(huán)境，實踐層面設(shè)計開發(fā)大量圖形和命令行界面實踐資源和視頻教學(xué)資源，便于讀者隨時隨地進行實踐練習(xí)，進而理解功能原理、掌握系統(tǒng)部署實踐技能。
本書由常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院云計算教學(xué)團隊組織編寫，由陳小中、蔣熹、冒志建編著。感謝江蘇省青藍工程項目資助。
由于時間倉促，編者水平所限，書中難免存在疏漏和不妥之處，懇請讀者不吝賜教。
編者
2021 年 1 月于江蘇常州

任務(wù)描述 ........................................... 1
知識準(zhǔn)備 ........................................... 1
任務(wù)實施
一、了解私有云應(yīng)用 ............................ 5
二、了解公有云應(yīng)用 ............................ 5
任務(wù)驗收 ........................................... 5
任務(wù)二初識 OpenStack ...................... 5
任務(wù)描述 ........................................... 5
知識準(zhǔn)備 ........................................... 6
任務(wù)實施 ........................................... 8
任務(wù)驗收 ........................................... 8
項目二體驗單節(jié)點測試平臺 ...................9
任務(wù)一單節(jié)點環(huán)境一體化部署......... 9
任務(wù)描述 ........................................... 9
知識準(zhǔn)備 ......................................... 10
任務(wù)實施
一、安裝環(huán)境準(zhǔn)備 .............................. 10
二、網(wǎng)絡(luò)與主機配置 .......................... 11
三、網(wǎng)絡(luò)源配置 .................................. 13
四、本地源部署 .................................. 14
五、一鍵安裝 OpenStack 系統(tǒng)............ 16
六、工程化操作 .................................. 18
任務(wù)驗收 ......................................... 20
任務(wù)二體驗 OpenStack 環(huán)境 ........... 20
任務(wù)描述 ......................................... 20
知識準(zhǔn)備 ......................................... 21
任務(wù)實施
一、初識 OpenStack 環(huán)境 ................... 21
二、配置公網(wǎng)連接環(huán)境 ...................... 24
三、新建云主機 .................................. 30
任務(wù)驗收 ..........................................37
項目三基礎(chǔ)環(huán)境設(shè)計與部署..................39
任務(wù)一 OpenStack 云架構(gòu)設(shè)計 .........39
任務(wù)描述 ..........................................39
知識準(zhǔn)備 ..........................................40
任務(wù)實施
一、實施環(huán)境部署...............................41
二、控制節(jié)點系統(tǒng)安裝 .......................41
三、計算節(jié)點系統(tǒng)安裝 .......................42
四、塊存儲節(jié)點系統(tǒng)安裝 ...................43
任務(wù)驗收 ..........................................43
任務(wù)二節(jié)點主機信息配置 ...............43
任務(wù)描述 ..........................................43
知識準(zhǔn)備 ..........................................43
任務(wù)實施
一、節(jié)點網(wǎng)絡(luò)配置...............................45
二、NTP 服務(wù)部署 ..............................45
三、工程化操作 ..................................47
任務(wù)驗收 ..........................................47
任務(wù)三節(jié)點通用組件安裝 ...............48
任務(wù)描述 ..........................................48
知識準(zhǔn)備 ..........................................48
任務(wù)實施
一、準(zhǔn)備 RDO 安裝資源庫 .................48
二、安裝包 ..........................................49
三、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器配置 .......................49
四、工程化操作 ..................................52
任務(wù)驗收 ..........................................53
項目四 Keystone 認證服務(wù)部署 ............54
任務(wù)一初識組件與流程 ...................54
任務(wù)描述 ..........................................54
知識準(zhǔn)備 ..........................................55
任務(wù)實施
一、賬戶登錄分析 .............................. 59
二、操作顯示分析 .............................. 59
三、查看鏡像列表 .............................. 60
任務(wù)驗收 ......................................... 60
任務(wù)二手工安裝部署 Keystone ....... 61
任務(wù)描述 ......................................... 61
知識準(zhǔn)備 ......................................... 61
任務(wù)實施
一、創(chuàng)庫授權(quán) ..................................... 62
二、安裝和配置組件 .......................... 63
三、配置 Apache HTTP 服務(wù) .............. 65
四、臨時配置管理員環(huán)境變量 ........... 66
五、創(chuàng)建域、項目、用戶和角色 ....... 67
六、工程化操作 .................................. 71
任務(wù)驗收 ......................................... 72
任務(wù)三 Keystone 認證運維 ............... 73
任務(wù)描述 ......................................... 73
知識準(zhǔn)備 ......................................... 73
任務(wù)實施
一、項目與用戶管理 .......................... 75
二、服務(wù)與服務(wù)用戶管理 ................... 77
三、工程化操作 .................................. 78
任務(wù)驗收 ......................................... 78
項目五 Glance 鏡像服務(wù)部署................79
任務(wù)一了解 Glance 組件 ................. 79
任務(wù)描述 ......................................... 79
知識準(zhǔn)備 ......................................... 80
任務(wù)實施
熟悉管理界面 ..................................... 82
任務(wù)驗收 ......................................... 82
任務(wù)二安裝 Glance 服務(wù) ................. 83
任務(wù)描述 ......................................... 83
知識準(zhǔn)備 ......................................... 83
任務(wù)實施
一、創(chuàng)庫授權(quán) ..................................... 84
二、創(chuàng)建 glance 用戶和服務(wù) .............. 84
三、安裝配置組件 .............................. 85
四、工程化操作 ..................................88
任務(wù)驗收 ..........................................91
任務(wù)三 Glance 服務(wù)管理...................91
任務(wù)描述 ..........................................91
知識準(zhǔn)備 ..........................................91
任務(wù)實施
一、命令行管理 ..................................92
二、圖形界面管理...............................93
任務(wù)驗收 ..........................................94
任務(wù)四虛擬機鏡像文件制作 ...........95
任務(wù)描述 ..........................................95
知識準(zhǔn)備 ..........................................95
任務(wù)實施
一、環(huán)境準(zhǔn)備 ......................................95
二、安裝 Linux 虛機 ...........................97
三、安裝 Windows 虛機 ......................99
任務(wù)驗收 ........................................101
項目六 Nova 計算服務(wù)部署 .................102
任務(wù)一了解 Nova 組件...................102
任務(wù)描述 ........................................102
知識準(zhǔn)備 ........................................102
任務(wù)實施
一、查詢 Nova 服務(wù) .........................105
二、查看調(diào)度方式.............................106
三、查看 Cell ....................................106
任務(wù)驗收 ........................................106
任務(wù)二安裝 Nova 服務(wù)...................107
任務(wù)描述 ........................................107
知識準(zhǔn)備 ........................................107
任務(wù)實施
一、安裝 Placement 放置服務(wù) ...........108
二、控制節(jié)點安裝 Nova 服務(wù) ...........112
三、部署計算節(jié)點.............................119
四、部署完成 ....................................121
五、工程化操作 ................................123
任務(wù)驗收 ........................................128
任務(wù)三使用和管理計算服務(wù) .........129
任務(wù)描述 ........................................129
知識準(zhǔn)備 ....................................... 129
任務(wù)實施
一、查看鏡像列表 ............................ 129
二、管理主機類型 ............................ 129
三、管理密鑰對 ................................ 130
四、工程化操作 ................................ 131
任務(wù)驗收 ....................................... 131
項目七 Neutron 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)部署 ............132
任務(wù)一了解 Neutron 組件.............. 132
任務(wù)描述 ....................................... 132
知識準(zhǔn)備 ....................................... 133
任務(wù)實施
一、登錄 dashboard 查看網(wǎng)絡(luò)........... 141
二、創(chuàng)建內(nèi)部網(wǎng)絡(luò) ............................ 142
三、創(chuàng)建路由 ................................... 144
任務(wù)驗收 ....................................... 145
任務(wù)二安裝 Neutron 服務(wù).............. 145
任務(wù)描述 ....................................... 145
知識準(zhǔn)備 ....................................... 146
任務(wù)實施
一、建庫授權(quán) ................................... 149
二、創(chuàng)建 Neutron 服務(wù)與用戶 .......... 150
三、部署自服務(wù)網(wǎng)絡(luò) ........................ 151
四、配置 metadata 代理 .................... 156
五、部署計算節(jié)點 ............................ 158
六、驗證操作 ................................... 159
七、工程化操作 ................................ 160
任務(wù)驗收 ....................................... 165
任務(wù)三部署網(wǎng)絡(luò)與實例 ................ 165
任務(wù)描述 ....................................... 165
知識準(zhǔn)備 ....................................... 165
任務(wù)實施
一、創(chuàng)建提供者網(wǎng)絡(luò) ........................ 170
二、創(chuàng)建內(nèi)部網(wǎng)絡(luò) ............................ 173
三、創(chuàng)建路由器 ................................ 177
四、網(wǎng)絡(luò)運維 ................................... 179
五、實例部署 ................................... 181
任務(wù)驗收 ....................................... 189
項目八 Dashboard 控制界面部署........190
任務(wù)一安裝 Dashboard 組件 ..........190
任務(wù)描述 ........................................190
知識準(zhǔn)備 ........................................190
任務(wù)實施
一、安裝軟件包并配置服務(wù)..............191
二、登錄系統(tǒng) ....................................192
任務(wù)驗收 ........................................193
項目九 Cinder 塊存儲服務(wù)部署 ...........194
任務(wù)一安裝 Cinder 組件 ................194
任務(wù)描述 ........................................194
知識準(zhǔn)備 ........................................195
任務(wù)實施
一、安裝部署控制節(jié)點 .....................198
二、安裝部署存儲節(jié)點 .....................201
三、在控制節(jié)點驗證 .........................205
四、工程化操作 ................................206
任務(wù)驗收 ........................................209
任務(wù)二部署 NFS 存儲后端 ............209
任務(wù)描述 ........................................209
知識準(zhǔn)備 ........................................209
任務(wù)實施
一、部署 NFS 后端 ...........................210
二、多后端管理 ................................212
任務(wù)驗收 ........................................214
任務(wù)三 Cinder 運維.........................214
任務(wù)描述 ........................................214
知識準(zhǔn)備 ........................................215
任務(wù)實施
一、卷創(chuàng)建與掛載.............................216
二、卷擴容與轉(zhuǎn)讓.............................223
三、快照管理 ....................................228
任務(wù)驗收 ........................................230
項目十 Swift 對象存儲服務(wù)部署 ..........231
任務(wù)一安裝 Swift 組件 ...................231
任務(wù)描述 ........................................231
知識準(zhǔn)備 ........................................232
任務(wù)實施
一、安裝控制節(jié)點 ............................ 235
二、部署存儲節(jié)點 ............................ 239
三、創(chuàng)建和分發(fā)初始環(huán) .................... 243
四、完成安裝 ................................... 246
五、工程化操作 ................................ 249
任務(wù)驗收 ....................................... 258
任務(wù)二配置管理 Swift 服務(wù)........... 258
任務(wù)描述 ....................................... 258
知識準(zhǔn)備 ....................................... 258
任務(wù)實施
一、基于命令行管理存儲 ................. 259
二、基于 dashboard 管理存儲........... 261
任務(wù)驗收 ....................................... 263
項目十一 Ceilometer 計量服務(wù)部署 ....264
任務(wù)一安裝計量和監(jiān)控服務(wù) ........ 264
任務(wù)描述 ....................................... 264
知識準(zhǔn)備 ....................................... 264
任務(wù)實施
一、先決環(huán)境配置 ............................ 269
二、安裝配置 Gnocchi...................... 271
三、安裝和配置 Ceilometer .............. 273
四、控制節(jié)點驗證 ............................ 276
五、工程化操作 ................................ 277
任務(wù)驗收 ....................................... 281
任務(wù)二啟用其他服務(wù)計量 ............ 281
任務(wù)描述 ........................................281
知識準(zhǔn)備 ........................................282
任務(wù)實施
一、啟用塊存儲服務(wù)計量 .................282
二、啟用鏡像服務(wù)計量 .....................283
三、啟用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)計量 .....................283
四、啟用對象存儲服務(wù)計量..............284
五、啟用編排服務(wù)計量 .....................285
任務(wù)驗收 ........................................285
項目十二 Heat 編排服務(wù)部署 ..............286
任務(wù)一安裝編排服務(wù).....................286
任務(wù)描述 ........................................286
知識準(zhǔn)備 ........................................286
任務(wù)實施
一、準(zhǔn)備工作 ....................................293

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