OpenStack云管理平台部署方案设计

OpenStack云管理平台部署方案设计

一、选题的依据和意义

在我们的生活当中，我们对一些资源的需求越来越大，例如计算资源、存储资源、网络资源。本方案使用OpenStack云平台来管理云平台的资源并利用OpenStack云平台中的各种组件来对华为公有云上的存储资源进行租赁、网络资源进行分配以及搭建企业私有云。因为OpenStack是一个开源的云操作系统，提供的是一种实施简单、可大规模扩展、丰富、标准统一的云计算管理平台。使可扩展的弹性的云计算服务成为可能，用户可以通过OpenStack云平台进行自助操作，例如升级扩容，用户只需要直接在OpenStack云平台上面选择自己所需的配置并支付一定的费用之后就可以很方便的完成扩容，并且这也能够大大降低拥有私有云的成本。

二、目标和任务

目标：

嘉云公司OpenStack云平台部署方案满足当代企业对存储资源的租赁、网络资源的分配以及企业私有云的搭建的需求，大大的节省了企业对这方面的投资，企业可以按需选择自己所需要的业务并支付相关的费用即可享受相关的服务。在本次方案中，我们的主要目标就是搭建原生Redhat OpenStack云平台并利用OpenStack管理界面对存储资源的租赁、网络资源的分配以及搭建企业私有云。

任务：

1、选题：嘉云公司云平台部署方案

2、完成内容：毕业设计审批表、毕业设计方案、相关需要设计图、毕业设计方案（电子稿）等内容。

3、嘉云公司云平台部署方案应完成的内容：

(1)方案概况；

(2)OpenStack的相关内容；

(3)原生Redhat OpenStack的搭建；

(4)OpenStack管理界面的部署。

三、设计思路

第一步，确定选题，递交毕业设计审批表；

第二步，根据毕业设计任务书的要求制订毕业设计方案；

第三步，收集参考资料；

第四步，进行总体设计；

第五步，撰写毕业设计方案，提交毕业设计成果。

四、技术路线

确定选题→递交毕业设计审批表→根据毕业设计任务书的要求制订毕业设计方案→收集相关，做好设计准备→总体设计方案图→网络架构图设计→相关设备图设计→编写网络设计说明→撰写毕业设计成果报告书、毕业设计方案设计→提交毕业设计成果→毕业设计答辩资格审查及答辩→毕业设计成绩评定、资料整理、毕业设计相关成果资料上传空间。

五、工具设备要求

1、搭建工具：VMware Workstation Pro

2、镜像文件上传工具：WinSCP

3、管理界面工具：Google浏览器

六、技术规范

1、《云计算资源池系统设备安装工程设计规范》（YD/T 5227-2015）

2、《云计算服务协议参考框架》（YDB 144-2014）

3、《云计算基础设施服务即服务（IaaS）功能要求和架构》（YD/T 2806-2015）

4、《信息技术云计算参考架构》（GB/T 32399-2015）

5、《信息技术云计算平台及服务部署要求》（GB/T 37739-2019）

6、《信息技术云计算云服务交付要求》（GB/T 37741-2019）

七、时间安排

（1）2022年12月10日-2023年1月8日----选题、任务书下达和开题报告；

（2）2023年1月9日-2023年4月1日-----进行课题设计、完成毕业设计第一稿以及二稿和上传到毕业设计系统；

（3）2023年4月2日-2023年4月15日-----指导老师对毕业设计作品、成果及相关资料进行审阅、查重检测和内容格式等修改完善;

（4）2023年4月16日-2023年4月19日-----答辩；

（5）2023年4月28日之前-----完成优秀毕业设计推荐、毕业设计总结、资料收集、整理、归档等工作。

第1章方案概括 1

1.1 方案部署背景 1

1.2 方案部署原理 1

1.3 方案部署目标 1

1.4 方案的设计理念 1

第2章 OpenStack的相关内容 3

2.1 OpenStack的介绍 3

2.2 使用OpenStack的五大优势 3

2.3 IaaS的相关介绍 4

2.3.1 IaaS概述 4

2.3.2 IaaS层体系 5

2.4 OpenStack组件的介绍 6

2.4.1 共享服务组件的介绍 6

2.4.2 核心服务组件的介绍 7

2.5 OpenStack工具设备介绍 7

2.5.1 VMware Workstation Pro介绍 8

2.5.2 WinSCP介绍 8

2.5.3 Google浏览器介绍 8

第3章原生Redhat OpenStack的搭建 9

3.1 安装环境准备 9

3.1.1 实验环境软件要求 9

3.1.2 实验环境节点主机要求 9

3.1.3 实验环境镜像文件要求 9

3.1.4 网络环境要求 10

3.2 配置Ntp节点 10

3.2.1 初始化配置 10

3.2.2 搭建基于镜像文件的本地yum源 12

3.2.3 上传镜像文件到Ntp节点 12

3.2.4 搭建基于http的网络yum源 13

3.2.5 传递网络yum源仓库指向文件 16

3.2.6 搭建ntp服务 16

3.3 配置Controller节点 17

3.3.1 初始化配置 17

3.3.2 测试网络yum源仓库 19

3.3.3 测试ntp服务器同步时间 19

3.4 配置Compute节点 21

3.4.1 初始化配置 21

3.4.2 测试网络yum源仓库 23

3.4.3 测试ntp服务器同步时间 23

3.5 安装红帽Redhat OpenStack 24

3.5.1 利用工具自动部署 24

3.5.2 登录红帽Redhat OpenStack主界面 27

第4章 OpenStack管理界面的部署 28

4.1 搭建企业私有云 28

参考文献 45

第1章方案概括

1.1 方案部署背景

嘉云公司是拥有40名员工的小型科技公司，创建于2021年12月08日，由三名自然人合资创立。公司的布局合理，符合现代社会的需要，适应业务发展，有良好的管理水平和形象。随着社会的快速发展，在我们的生活当中，我们对一些资源的需求越来越大，例如计算资源、存储资源、网络资源。嘉云公司想要搭建私有云并且对存储资源、网络资源的需求比较大，但是最近嘉云公司的资金比较紧张。由于OpenStack云管理平台是一个开源的云操作系统，提供的是一种实施简单、可大规模扩展、丰富、标准统一的云计算管理平台[1]，我们打算通过部署OpenStack云管理平台，根据对资源的所需进行配置，可以确保公司内部相关部门能够获得所需的资源以及长期的稳定和快速的发展，实现资源分配，提高办公效率，降低拥有这些资源的成本。

1.2 方案部署原理

部署OpenStack云管理平台主要是通过在VMware Workstation Pro虚拟机中创建ntp、controller以及compute三个节点后基于浏览器的OpenStack云管理平台，用互联网线上自助的方式，来为嘉云公司提供云计算基础设施服务。

1.3 方案部署目标

针对本次项目，我们利用VMware Workstation Pro工具并在其中创建ntp、controller以及compute节点，最后在controller节点上安装红帽Redhat OpenStack，确保最后在Google浏览器中成功登陆红帽Redhat OpenStack主界面并对嘉云公司的存储资源进行租赁、网络资源进行分配以及搭建企业私有云。

1.4 方案的设计理念

为了保证此方案能够成功部署，我们将遵循以下3条设计理念：

1.可扩展性和可弹性设计理念

可扩展性和可弹性设计理念是说它是由多个相互独立的项目组成的，每一个项目包含多个独立的服务组件，没有中心架构以及没有状态架构。可扩展性和可弹性设计理念是我们主要的目标[2]，可扩展性是云计算的一种特性，它是单向的，规模可以变大。通过按比例增加资源容量来处理不断增加的工作量，如果对流量的需求提高了，该架构可以按需提供资源；可弹性也是云计算的一种特性，它是双向的，规模像弹簧一样，可大可小。它提供了对大量资源容量进行动态调试和退役的概念，衡量的标准是由资源按需提供的速度和资源的使用情况来的。

2.开源性设计理念

开源性设计理念是指开放源代码，我们要多用或者尽可能重用已经开源的项目。我们不要一意独行，而是要“站在巨人的肩膀上面”。

3.灵活性设计理念

灵活性设计理念是指任何不可替代的私有/商业组件我们不要去使用；我们也不要去大量的去使用插件化方式来进行架构设计与实现[2]。

参考文献

[1]李知杰, 赵健飞. OpenStack开源云计算平台[J]. 软件导刊, 2012, 11(12):3.

[2]谢翠芬. 初探基于云计算的OpenStack开源技术[J]. 福建电脑, 2018, 34(6):2.

[3]高言. 一种面向OpenStack的API接口组合优化方法及装置:, CN111158794A[P]. 2020.

[4]童林萍, 张荻, 严雄兵,等. 基于OpenStack的云平台搭建研究[J]. 信息通信, 2020(2):2.

[5]吴继雁. VMware Workstation Pro在高职计算机教学中的应用[J]. 经济技术协作信息, 2018(12):1.

[6]阿木. 开源免费WinSCP搭建共享平台[J]. 电脑爱好者, 2019(5):1.

[7]李明泽. 基于OpenStack安全组规则实现流量禁止的方法和系统:, CN111104202A[P]. 2020.