虚拟机部署OpenStack的实践指南
部署前的准备工作
在虚拟机环境中部署OpenStack是一项复杂但可行的任务,尤其适合测试和小规模场景，需要确保宿主机硬件资源充足，建议至少16GB内存、8核CPU及200GB存储空间，虚拟化平台推荐使用KVM（Kernel-based Virtual Machine），因其与OpenStack兼容性最佳，操作系统选择CentOS 7或Ubuntu 20.04 LTS，并确保已安装必要的依赖包，如Python 3、libvirt及 qemu-kvm。
网络规划是关键步骤,建议采用三网分离架构：管理网络（用于组件间通信）、数据网络（用于虚拟机流量）和外网API（用于用户访问），需提前规划IP地址段，例如管理网使用192.168.100.0/24，数据网使用10.0.0.0/24，关闭宿主机的SELinux和防火墙（或配置相应规则），避免权限和网络访问问题。
环境配置与组件安装
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基础环境配置
在虚拟机中创建controller和compute节点（可合并部署于单台虚拟机），使用virt-manager或virsh工具创建虚拟机，配置如下：- controller节点：4核CPU、8GB内存、50GB磁盘
- compute节点：4核CPU、8GB内存、50GB磁盘
为每个节点配置静态IP地址，并修改/etc/hosts文件实现主机名解析。
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安装OpenStack仓库
在所有节点上执行以下命令（以Ubuntu为例）：sudo apt update sudo apt install -y software-properties-common sudo add-apt-repository cloud-archive:train sudo apt update
若使用CentOS,需启用EPEL源并安装RDO仓库。
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核心组件安装
OpenStack采用模块化架构，核心组件包括：- Keystone：身份服务，用于认证和授权
- Glance：镜像服务，管理虚拟机镜像
- Nova：计算服务，管理虚拟机生命周期
- Neutron：网络服务，提供虚拟网络功能
- Cinder：块存储服务，提供持久化存储
- Horizon：仪表盘，提供Web管理界面
在controller节点上依次安装这些组件,
sudo apt install -y keystone glance-api nova-api neutron-server horizon
compute节点仅需安装nova-compute和neutron-linux-agent。
核心服务配置与初始化
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数据库与消息队列配置
安装并初始化MySQL和RabbitMQ：
sudo apt install -y mysql-server rabbitmq-server sudo mysql_secure_installation
创建OpenStack专用的数据库和用户,
CREATE DATABASE keystone; GRANT ALL PRIVILEGES ON keystone.* TO 'keystone'@'localhost' IDENTIFIED BY 'KEYSTONE_DBPASS';
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Keystone配置
编辑/etc/keystone/keystone.conf文件，配置数据库连接和token提供者，初始化Keystone服务：sudo su -s /bin/sh -c "keystone-manage db_sync" keystone sudo keystone-manage fernet_setup --keystone-user keystone --keystone-group keystone sudo keystone-manage bootstrap --bootstrap-password ADMIN_PASS \ --bootstrap-admin-url http://controller:5000/v3/ \ --bootstrap-internal-url http://controller:5000/v3/ \ --bootstrap-public-url http://controller:5000/v3/ \ --bootstrap-region-id RegionOne
配置环境变量以访问OpenStack CLI：
export OS_USERNAME=admin export OS_PASSWORD=ADMIN_PASS export OS_PROJECT_NAME=admin export OS_USER_DOMAIN_NAME=Default export OS_PROJECT_DOMAIN_NAME=Default export OS_AUTH_URL=http://controller:5000/v3 export OS_IDENTITY_API_VERSION=3
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Glance与Nova配置
创建Glance服务用户和实体，上传测试镜像（如cirros）：openstack image create "cirros" --file cirros-0.4.0-x86_64-disk.img --disk-format qcow2 --container-format bare
配置Nova时,需指定计算节点、网络类型和镜像服务，确保数据库连接正确。
网络与存储服务部署
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Neutron网络配置
安装Neutron组件后，配置ML2插件（支持VXLAN和VLAN），创建网络、子网和路由器，openstack network private-net --share --external openstack subnet create --subnet-range 10.0.0.0/24 --network private-net private-subnet openstack router create router1 openstack router add subnet router1 private-subnet
在compute节点上配置OVS（Open vSwitch）以实现虚拟机网络互通。
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Cinder存储配置
若需要块存储服务，可配置LVM后端，在controller节点安装cinder-volume，并创建逻辑卷：
sudo pvcreate /dev/sdb sudo vgcreate cinder-volumes /dev/sdb
修改cinder.conf文件以启用LVM驱动，并创建类型和卷类型。
验证与常见问题解决
部署完成后,可通过以下命令验证服务状态：
openstack compute service list openstack network agent list openstack volume service list
创建测试实例并验证网络连通性：
openstack server create --flavor m1.tiny --image cirros --network private-net test-vm
常见问题包括：
- 网络不通：检查Neutron代理状态和防火墙规则。
- 实例创建失败：查看Nova日志定位原因，如资源不足或镜像格式错误。
- 认证失败：确认Keystone服务运行正常及环境变量配置正确。
总结与优化建议
虚拟机部署OpenStack为学习和测试提供了灵活的环境,但需注意性能瓶颈，建议通过以下方式优化：
- 使用SSD存储提升虚拟机性能。
- 调整虚拟机资源配额,避免宿主机过载。
- 定期更新OpenStack版本以获取安全补丁和新功能。
对于生产环境,建议采用物理服务器部署或云平台托管服务，以保障稳定性和性能，通过合理规划与细致配置，虚拟机环境中的OpenStack仍能充分发挥其云平台管理能力。
