Openstack 10 雲環境安裝

• 概述
• 資源規划

• Undercloud Installation

• Overcloud Installation
• Trouble Shooting
• 附錄

本指南介紹了如何使用 Red Hat OpenStack Platform director 在企業級環境中安裝 Red Hat OpenStack Platform 10 的信息。這包括合理規划 OSP 10資源、部署 director 以及通過 director 安裝 undercloud 和 overcloud 從而創建一個 OpenStack 環境。

1. 概述

Red Hat OpenStack Platform director 是一個安裝和管理完整的 OpenStack 環境的工具組，它主要基於 OpenStack 項目 - TripleO（"OpenStack-On-OpenStack" 的縮寫）。這個項目利用 OpenStack 組件來安裝一個可以完全工作的 OpenStack 環境。它包括了新的 OpenStack 組件來部署並控制裸機系統作為 OpenStack 的節點，這為安裝一個完整、穩定、高效的 Red Hat OpenStack Platform 環境提供了一個簡潔的方法。

如圖所示，Red Hat OpenStack Platform director 使用兩個主要概念：Undercloud 和 Overcloud。Undercloud 可以安裝並配置 Overcloud。

1.1 Undercloud

Undercloud 是主要的 director 節點，它是由單一系統（Red Hat）組成的一個 OpenStack 安裝,部署和管理 OpenStack 環境（Overcloud）的必備組件。Undercloud 的組件具有以下功能：

• 環境規划: Undercloud 提供了為用戶分配 Red Hat OpenStack Platform 角色（Compute、Controller 和不同的存儲節點）的功能。
• 邏輯系統控制: Undercloud 使用每個節點的智能平台管理界面（Platform Management Interface，簡稱 IPMI）來進行電源管理控制，並使用一個基於 PXE 的服務來發現硬件的屬性來在每個節點上安裝 OpenStack。通過這個功能，可以把裸機系統部署為 OpenStack 節點。
• 編配（Orchestration）: Undercloud 提供了一組 YAML 模板來創建一個 OpenStack 環境。

Undercloud 包括以下組件：

• OpenStack Dashboard（horizon）：director 的基於 web 的控制台。
• OpenStack Bare Metal（ironic）和 OpenStack Compute（nova）：管理裸機節點。
• OpenStack Networking（neutron）和 Open vSwitch：控制裸機節點的網絡。
• OpenStack Image Server（glance）：存儲寫到裸機上的鏡像。
• OpenStack Orchestration（heat）和 Puppet：提供對節點的編配功能，並在 director 把 Overcloud 鏡像寫入到磁盤后配置節點。
• OpenStack Telemetry（ceilometer）：監控並采集數據。
• OpenStack Identity（keystone）：提供 director 組件的驗證和授權功能。
• MariaDB： director 的后台數據庫。
• RabbitMQ： director 組件的消息隊列。

 1.2 Overcloud

Overcloud 是一個通過 Undercloud 創建的 Red Hat OpenStack Platform 環境，它包括一個或多個以下類型的節點:

• Controller（控制器）：OpenStack 環境提供管理、網絡和高可用性服務的節點。一個默認 Controller 節點包括以下組件：horizon、keystone、nova API、neutron server、Open vSwitch、glance、cinder volume、cinder API、swift storage、swift proxy、heat engine、heat API、ceilometer、MariaDB 和 RabbitMQ。Controller 還會使用 Pacemaker 和 Galera 來實現高可用性功能。

• Compute（計算）：OpenStack 環境提供計算資源的節點。隨着時間的推移，可以通過添加更多節點來擴展您的環境。一個默認的 Compute 節點包括以下組件：nova Compute、nova KVM、ceilometer agent 和 Open vSwitch。

 

 2. 資源規划

2.1 最小配置節點

• 一個作為 Red Hat OpenStack Platform director 的主機 。
• 一個作為 Red Hat OpenStack Platform Compute 節點的主機 。
• 一個作為 Red Hat OpenStack Platform Controller 節點的主機 。

2.2 網絡配置

Provisioning 網絡： director 是用來部署和管理 Overcloud 節點的私有網絡。Provisioning 網絡提供了 DHCP 和 PXE 引導功能來幫助發現在 Overcloud 中使用的主機。這個網絡最好使用一個主干（trunk）接口中的原生 VLAN，這樣 director 服務器就可以處理 PXE 引導和 DHCP 請求。另外，這個網絡也可被用來通過 IPMI 對所有 Overcloud 節點進行電源管理。

External 網絡: 遠程連接到所有節點的一個獨立網絡。連接到這個網絡的接口需要一個可路由的 IP 地址（靜態定義或通過一個外部 DHCP 服務動態分配）。

IPMI 網絡：節點電源管理的網絡，該網絡在安裝 Undercloud 前被預先定義。

Internal API 網絡：Internal API 網絡被用來處理經過 API 、RPC 消息和數據庫進行的 OpenStack 服務間的通訊。

Tenant 網絡： Neutron 為每個租戶提供自己的網絡。這可以通過使用 VLAN 隔離（VLAN segregation，每個租戶網絡都是一個網絡 VLAN）實現，也可以使用 VXLAN 或 GRE 通道（tunneling）實現。每個租戶網絡的網絡數據會被相互隔離，並都有一個相關聯的 IP 子網。通過網絡命名空間，多個租戶子網可以使用相同的地址。

 

3. Undercloud Installation

創建 Red Hat OpenStack Platform 環境的第一步是在 Undercloud 系統上安裝 director。這需要進行一些先期的步驟來啟用所需的訂閱（subscription）和軟件倉庫（repository）。

3.1 創建 director 安裝用戶

[root@director ~]# useradd stack

[root@director ~]# passwd stack # specify a password

[root@director ~]# echo "stack ALL=(root) NOPASSWD:ALL" | tee -a /etc/sudoers.d/stack

[root@director ~]# chmod 0440 /etc/sudoers.d/stack

[root@director ~]# su – stack

3.2 設置主機名

sudo hostnamectl set-hostname undercloud.localdomain

sudo hostnamectl set-hostname --transient manager.example.com

3.3. 注冊系統

要安裝 RHEL OpenStack Platform installer，首先需要使用 Red Hat Subscription Manager 注冊系統，並訂閱所需頻道。

3.4 安裝 director 軟件包

sudo yum install -y python-tripleoclient

3.5 修改 sample 配置文件並安裝

cp /usr/share/instack-undercloud/undercloud.conf.sample ~/undercloud.conf.

openstack undercloud install

修改配置文件可見 這里 ，出現圖中所示提示，即為安裝成功 。

 

4. Overcloud Installation

4.1 安裝 Overcloud 鏡像

director 需要以下幾個磁盤鏡像來部署 Overcloud 節點：

• 一個內省內核和 ramdisk - 用於通過 PXE 引導進行裸機系統內省。
• 一個實施內核和 ramdisk - 用於系統部署和實施。
• 一個 Overcloud 內核、ramdisk 和完整鏡像 - 寫到節點硬盤中的一個基本的 Overcloud 系統。

從 rhosp-director-images 和 rhosp-director-images-ipa 軟件包中獲得這些鏡像：

sudo yum install rhosp-director-images rhosp-director-images-ipa

 把新鏡像歸檔復制到 stack 用戶的家目錄（/home/stack/images）的 images 目錄中，並且獲取鏡像：

cp /usr/share/rhosp-director-images/overcloud-full-latest-8.0.tar ~/images/.
cp /usr/share/rhosp-director-images/ironic-python-agent-latest-8.0.tar ~/images/.

cd ~/images
for tarfile in *.tar; do tar -xf $tarfile; done

把這些鏡像導入到 director：

openstack overcloud image upload --image-path /home/stack/images/

查看鏡像列表：

4.2 注冊 Overcloud 節點

在注冊節點前，最好設置節點的磁盤為 RAID0 ， 並且設置節點的啟動順序為 PXE 引導啟動。

注冊節點：

openstack overcloud node import ~/instackenv.json
openstack baremetal node list

instackkenv.json 文件中存放的是節點的信息，包括 ip ，用戶名，密碼等信息，示例如：

{
   "nodes":[
      {
           "pm_type":"pxe_ipmitool",
           "pm_user":"admin",
           "pm_password":"admin",
           "pm_addr":"***"
      },
      {
           "pm_type":"pxe_ipmitool",
           "pm_user":"admin",
           "pm_password":"admin",
           "pm_addr":"***"
      }
   ]
}

 4.3 管理內省節點

for node in $(openstack baremetal node list -c UUID -f value) ; do openstack baremetal node manage $node; done

openstack overcloud node introspect --all-manageable –provide

4.4 設置節點屬性

openstack baremetal node set --property capabilities='profile:control,boot_option:local' [uuid]
openstack baremetal node set --property capabilities='profile:compute,boot_option:local' [uuid]

4.5 安裝 overcloud 節點

openstack overcloud deploy
 --templates -e /usr/share/openstack-tripleo-heat-templates/environments/network-isolation.yaml 
 -e ~/templates/network-environment.yaml -e ~/templates/storage-environment.yaml 
 --control-scale 3 --compute-scale 3 --ceph-storage-scale 3 --control-flavor control 
 --compute-flavor compute --ceph-storage-flavor ceph-storage --ntp-server pool.ntp.org 
 --neutron-network-type vxlan --neutron-tunnel-types vxlan

如圖所示，即安裝成功：

 

5. Trouble Shooting

5.1 Overcloud deployment failed for "No valid host was found...code:500"

1. Make sure that enough nodes are in available state, not in maintenance mode and not already used by an existing instance：

 openstack baremetal node list

2. Make sure the undercloud is able to connect to the overcloud hypervisors using the power credentials (e.g. ipmi_address, ipmi_username and ipmi_password)：

 ipmitool -I lanplus -H 10.43.138.12 -L ADMINISTRATOR -p 6320 -U admin -R 3 -N 5 -P redhat power status

3. Make sure that you have Compute services running and enabled：

openstack compute service list --service nova-compute

4. Make sure the node's properties matches completely with the assigned flavor's properties field. The node's property is populated at the introspection stage：

openstack baremetal node show UUID -c properties

5. If overcloud node can’t inspect, the probably reason is the provisioning network is not correct, need check it again and again.

關於該問題的詳細分析見 這里 。

 

6. 附錄

6.1 PXE 基礎知識

PXE(preboot execute environment，預啟動執行環境)是由Intel公司開發的最新技術，工作於Client端和Server端的網絡模式，Client通過網絡從遠端服務器下載鏡像，並支持通過網絡啟動操作系統，在啟動過程中，Client要求服務器分配IP地址，再用TFTP（trivial file transfer protocol）或MTFTP(multicast trivial file transfer protocol) 協議下載一個啟動軟件包到本機內存中執行，由這個啟動軟件包完成終端（客戶端）基本軟件設置，從而引導預先安裝在服務器中的終端操作系統。PXE可以引導多種操作系統，如Windows95/98/2000/windows2003/windows2008/winXP/win7/win8,linux系列系統等。

6.2 RAID 0 和 RAID 1

RAID，Redundant Arrays of Independent Drivers， 獨立磁盤構成的具有冗余能力的陣列。由多個獨立的高性能磁盤驅動器組成的磁盤子系統，從而提供比單個磁盤更高的存儲性能和數據冗余的技術。在服務器整個系統中， RAID 被看作是由兩個或更多磁盤組成的存儲空間，通過並發地在多個磁盤上讀寫數據來提高存儲系統的 I/O 性能。

 

RAID 0: 把連續的數據分散到多個磁盤上存取，系統有數據請求就可以被多個磁盤並行的執行，每個磁盤執行屬於它自己的那部分數據請求。如果要做RAID 0，一台服務器至少需要兩塊硬盤，其讀寫速度是一塊硬盤的兩倍。如果有N塊硬盤，那么讀寫速度就是一塊硬盤的N倍。雖然讀寫速度可以提高，但由於沒有數據備份功能，因此安全性會低很多。

 

RAID 1: 通過磁盤數據鏡像實現數據冗余，在成對的獨立磁盤上產生互為備份的數據。當原始數據繁忙時，可直接從鏡像拷貝中讀取數據。同樣地，要做RAID1也是至少需要兩塊硬盤，單讀取數據時，一塊會被讀取，一塊會被用作備份數據。其數據安全性就會較高，但是磁盤空間利用率是比較低的。

 

參考文檔：

Openstack Docs: https://docs.openstack.org/tripleo-docs/latest/install/installation/installation.html

No valid host was found...code:500 Trouble Shooting: https://www.golinuxhub.com/2018/08/how-to-fix-no-valid-host-was-found-not-enough-available-500.html