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[电子资料] 《OpenStack开源云王者归来——云计算、虚拟化、Nova、Swift、Quantum和Hadoop》.(戢友).[PDF]@ckook

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发表于 2017-12-4 18:45:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
《OpenStack开源云王者归来——云计算、虚拟化、Nova、Swift、Quantum和Hadoop》.(戢友).[PDF]@ckook 大数据&云计算
本书按照入门、剖析、扩展的讲授方式,由浅入深地介绍了开源云计算平台OpenStack(Grizzly版本)的整体框架、安装部署、源码剖析及扩展开发。本书附带的所有源代码和安装脚本均可以在Github(https://github.com/JiYou/openstack)上获得。
本书共19章,分为4篇。第1篇介绍了云计算常识及虚拟化技术(KVM、Libvirt)必备知识;第2篇着重讲解了OpenStack主要组件的安装部署,以及OpenStack整个框架的参考部署;第3篇主要从源码剖析的角度讲解了Keystone、Swift、Quantum和Nova重要组件的设计思想与实现方法;第4篇介绍了如何利用OpenStack进行扩展开发,包括如何在OpenStack平台上搭建Hadoop,对Nova进行扩展,以及如何开发独立的OpenStack组件。
本书内容全面,实例众多,实践性强,讲解清晰,适合想要从事开源云OpenStack开发的技术人员阅读。对于IT首席技术官、云计算研发和运维等相关人员,本书有很高的参考价值。


作译者
戢友,毕业于华东师范大学。计算机应用技术硕士。研究方向为机器学习与模式识别。现就职于英特尔亚太研发有限公司,从事OpenStack与云计算的研发工作。对云计算、云存储、大数据和分布式系统有强烈的兴趣和较长时间的研究。

目录
第1篇 基 础 篇
第1章 OpenStack概述        2
1.1 云计算简介        2
1.1.1 什么是云计算        2
1.1.2 什么是云存储        3
1.1.3 私有云与公有云        4
1.2 为什么使用云计算        5
1.2.1 方案1:简单的服务部署        5
1.2.2 方案2:分布式服务部署        6
1.2.3 方案3:基于虚拟化的服务部署        8
1.2.4 方案4:云计算的解决方案        11
1.3 OpenStack架构        13
1.3.1 OpenStack与云计算        13
1.3.2 OpenStack发展与现状        13
1.3.3 OpenStack优势        14
1.3.4 OpenStack学习建议        15
1.4 OpenStack各个组件及功能        16
1.4.1 虚拟机管理系统Nova        16
1.4.2 磁盘存储系统Glance与Swift        17
1.4.3 虚拟网络管理Quantum        18
1.4.4 OpenStack三大组件        18
1.5 小结        19
第2章 虚拟化技术        20
2.1 虚拟化技术简介        20
2.1.1 KVM        20
2.1.2 Xen        21
2.1.3 Libvirt        22
2.2 安装Libvirt虚拟化工具        22
2.2.1 安装KVM        22
2.2.2 安装Libvirt        24
2.3 虚拟机配置文件详解        25
2.3.1 xml描述hypervisor        26
2.3.2 虚拟机整体信息        28
2.3.3 系统信息        29
2.3.4 硬件资源特性        29
2.3.5 突发事件处理        30
2.3.6 raw格式image        30
2.3.7 qcow2格式image        31
2.3.8 格式的选择        34
2.3.9 多个image        35
2.3.10 虚拟光盘        36
2.3.11 虚拟网络        36
2.3.12 vnc配置        39
2.4 制作image        39
2.4.1 virt-manager创建image        40
2.4.2 virsh命令创建image        44
2.5 快速启动虚拟机        47
2.5.1 手动安装        47
2.5.2 直接复制        47
2.5.3 qcow2快速创建        48
2.5.4 修改qcow2 image        49
2.5.5 大批量创建虚拟机        52
2.6 虚拟机桌面显示        57
2.6.1 准备工作        58
2.6.2 创建Windows 7 Image        58
2.6.3 创建Windows 7虚拟机        60
2.6.4 spice桌面显示        61
2.7 常见错误与分析        62
2.8 小结        63
2.8.1 常用的virsh命令        63
2.8.2 磁盘快照管理        66
第2篇 安 装 篇
第3章 安装Keystone安全认证服务        70
3.1 Keystone简介        70
3.2 搭建局域网源        71
3.2.1 局域网apt-get源搭建方法        71
3.2.2 局域网python源搭建方法        72
3.2.3 Ubuntu-12.10局域网源        74
3.3 搭建MySQL数据库        74
3.3.1 apt-get安装MySQL        74
3.3.2 源码安装MySQL        78
3.4 安装RabbitMQ消息通信服务        80
3.5 安装Keystone        81
3.5.1 python源码包的安装        81
3.5.2 Keystone自动化安装        83
3.5.3 Keystone客户端使用及测试        91
3.5.4 Keystone的管理        92
3.6 常见错误与分析        94
3.6.1 无法下载python依赖包        95
3.6.2 Keystone命令运行失败        95
3.7 小结        96
第4章 安装Swift存储服务        97
4.1 Swift基本概念        97
4.1.1 Swift的特性        97
4.1.2 Swift的架构        98
4.1.3 Swift的故障处理        99
4.1.4 Swift的集群部署        100
4.2 搭建环境        101
4.2.1 准备工作        101
4.2.2 创建Proxy Node        102
4.2.3 创建Storage Node        102
4.3 安装Proxy服务        102
4.3.1 解决依赖关系        103
4.3.2 注册Swift服务        104
4.3.3 配置Proxy服务        105
4.3.4 启动Proxy服务        108
4.4 安装存储服务        109
4.4.1 磁盘格式化        110
4.4.2 同步服务        112
4.4.3 子服务        113
4.4.4 启动存储服务        115
4.5 管理存储服务        116
4.5.1 使用存储服务        116
4.5.2 删除存储节点        117
4.5.3 添加存储节点        117
4.5.4 添加Proxy节点        118
4.6 常见错误及分析        118
4.6.1 Keystone注册用户失败        118
4.6.2 Proxy服务无法正常启动        119
4.6.3 存储服务无法使用        119
4.7 小结        121
4.7.1 安装Proxy Node        121
4.7.2 安装Storage Node        122
第5章 安装Glance镜像服务        123
5.1 Glance简介        123
5.2 Glance服务的安装        123
5.2.1 解决依赖关系        124
5.2.2 注册Glance服务至Keystone        124
5.2.3 Glance源码包的安装        126
5.3 Glance服务的配置        127
5.3.1 Glance服务的基本配置        127
5.3.2 使用文件系统存储镜像        128
5.3.3 使用Swift对象存储服务存储镜像        130
5.3.4 上传复杂的磁盘镜像        131
5.3.5 上传磁盘镜像参考脚本        133
5.4 Glance自动化安装        133
5.5 常见错误分析        134
5.5.1 上传磁盘镜像中断的解决方案        134
5.5.2 openssl出错        135
5.5.3 上传大磁盘镜像的方法        135
5.6 小结        136
第6章 安装Quantum虚拟网络服务        137
6.1 Open vSwitch虚拟交换机        137
6.1.1 Open vSwitch简介        137
6.1.2 GRE隧道模式        138
6.1.3 VLAN模式        142
6.2 解决依赖关系        145
6.3 注册Quantum服务至Keystone        146
6.4 安装Quantum服务        147
6.4.1 源码安装Quantum        148
6.4.2 Quantum Server的配置        149
6.4.3 配置OVS agent        151
6.4.4 配置dhcp agent        152
6.4.5 配置l3 agent        152
6.5 Quantum自动化安装        153
6.6 Quantum服务使用及测试        154
6.6.1 创建内部网络        154
6.6.2 创建外部网络        155
6.7 常见错误与分析        156
6.7.1 虚拟机之间无法通信        156
6.7.2 dhcp和agent服务启动警告        156
6.8 小结        157
6.8.1 Open vSwitch的使用        157
6.8.2 Quantum的安装        157
第7章 安装Cinder块存储服务        159
7.1 Cinder基本概念        159
7.1.1 Cinder的特性        159
7.1.2 Cinder的架构        160
7.1.3 Cinder架构的优缺点        162
7.2 搭建环境        163
7.2.1 准备工作        163
7.2.2 创建API Node        163
7.2.3 创建Volume存储节点        164
7.3 安装Cinder API服务        164
7.3.1 解决依赖关系        164
7.3.2 注册Cinder服务至Keystone        165
7.3.3 配置MySQL服务        167
7.3.4 修改配置文件        168
7.3.5 运行Cinder API服务        169
7.4 安装Cinder Volume服务        170
7.4.1 准备工作        170
7.4.2 启动Volume服务        171
7.5 参考部署        171
7.5.1 单节点部署        171
7.5.2 多节点部署        177
7.6 常见错误及分析        180
7.6.1 虚拟机之间无法通信        180
7.6.2 cinder客户端命令执行失败        182
7.6.3 没有额外分区        182
7.7 小结        183
7.7.1 安装Cinder API Node        183
7.7.2 安装Cinder Volume Node        183
第8章 安装Nova虚拟机管理系统        184
8.1 Nova基本概念        184
8.1.1 Nova的特性        184
8.1.2 Nova的架构        186
8.1.3 Nova架构的优缺点        189
8.2 搭建环境        189
8.2.1 准备工作        189
8.2.2 创建节点        191
8.3 安装Nova API服务        191
8.3.1 准备工作        192
8.3.2 解决依赖关系        194
8.3.3 注册Nova服务        195
8.3.4 配置MySQL服务        196
8.3.5 修改Nova配置文件        197
8.4 安装Nova Compute服务        199
8.4.1 准备工作        199
8.4.2 解决依赖关系        200
8.4.3 配置文件        201
8.4.4 启动服务        201
8.4.5 检查服务        202
8.5 参考部署        202
8.5.1 单节点部署        203
8.5.2 多节点部署        205
8.6 客户端使用        207
8.6.1 环境变量        208
8.6.2 创建虚拟机        208
8.7 小结        209
8.7.1 安装Nova API Node        209
8.7.2 安装Nova Compute Node        210
第9章 安装Dashboard Web界面        211
9.1 Dashboard简介        211
9.2 Dashboard的安装        211
9.2.1 解决依赖关系        212
9.2.2 源码安装Horizon        213
9.3 Dashboard的配置        214
9.3.1 local_settings.py文件的配置        214
9.3.2 secret_key.py文件的修改        215
9.3.3 Apache2的配置        216
9.3.4 vncproxy的配置        217
9.4 Dashboard自动化安装        218
9.5 Web界面使用及测试        219
9.5.1 登录Dashboard        219
9.5.2 使用Dashboard上传镜像        221
9.5.3 使用Dashboard创建网络        222
9.5.4 使用Dashboard创建虚拟机        223
9.6 常见错误分析        224
9.7 小结        225
第10章 OpenStack部署示例        226
10.1 OpenStack单节点部署        226
10.1.1 单节点部署的特点        226
10.1.2 准备工作        227
10.1.3 系统初始化配置        229
10.1.4 安装OpenStack各组件        229
10.2 OpenStack多节点部署        237
10.2.1 多点部署特点        237
10.2.2 部署流程        239
10.3 OpenStack实用部署        249
10.3.1 实用部署特点        249
10.3.2 部署流程        251
10.4 常见错误及分析        255
10.4.1 eth1网卡无法使用        256
10.4.2 自建源无法使用        256
10.4.3 客户端命令执行失败        256
10.5 小结        257
10.5.1 单节点安装        257
10.5.2 多节点安装        257
10.5.3 实用安装        257
第3篇 剖 析 篇
第11章 OpenStack服务分析        260
11.1 RESTful API简介        260
11.2 搭建RESTful API        261
11.2.1 一个简单的WSGI服务        262
11.2.2 使用PasteDeploy定制WSGI服务        262
11.2.3 带过滤器的WSGI服务        264
11.2.4 利用类来实现过滤器和应用        266
11.2.5 实现WSGI服务的URL映射        268
11.3 基于消息通信的RPC调用        274
11.3.1 AMQP简介        275
11.3.2 RabbitMQ分析        276
11.3.3 RPC调用的实现        278
11.4 小结        290
11.4.1 RESTful API        290
11.4.2 RPC调用        291
第12章 Keystone的安全认证        292
12.1 Keystone框架结构        293
12.1.1 Keystone服务端架构        293
12.1.2 Keystone客户端架构        300
12.2 用户管理        303
12.2.1 用户认证        303
12.2.2 本地认证        310
12.2.3 用户信息的维护        313
12.3 多租户机制        315
12.3.1 租户管理        316
12.3.2 角色管理        317
12.3.3 权限管理        318
12.4 Token管理        322
12.4.1 Token认证方式        322
12.4.2 Token的存储        325
12.5 服务的安全认证        326
12.6 OpenStack各个模块与Keystone的交互        329
12.7 小结        335
12.7.1 Keystone服务器端架构        335
12.7.2 客户端发送HTTP请求流程        335
12.7.3 用户认证        335
12.7.4 访问OpenStack服务的流程        336
第13章 Swift存储服务        337
13.1 Swift框架概述        337
13.2 问题描述        338
13.3 炮灰方法        339
13.4 快拳方法        339
13.4.1 算法原理        339
13.4.2 算法实现        340
13.4.3 算法分析        341
13.4.4 算法破绽        342
13.5 太极拳        344
13.5.1 算法原理        344
13.5.2 算法实现        347
13.5.3 算法分析        348
13.5.4 算法升级        349
13.5.5 算法破绽        351
13.6 虚实相生        352
13.6.1 算法原理        352
13.6.2 算法实现        354
13.6.3 算法分析        355
13.6.4 算法升级        357
13.6.5 算法分析        361
13.7 扩展        364
13.7.1 映射中的动与不动        365
13.7.2 虚节点数目        366
13.7.3 剩余话题        368
13.8 小结        369
第14章 Quantum虚拟网络        370
14.1 Quantum 框架概述        370
14.2 Quantum Server服务        371
14.2.1 Quantum Server启动流程        371
14.2.2 启动ovs plugin RPC服务        375
14.2.3 创建网络        377
14.2.4 创建子网        379
14.2.5 创建端点        380
14.3 Quantum OpenVSwitch Agent服务        384
14.3.1 Quantum OVS Agent启动流程        385
14.3.2 Quantum OVS Agent定时任务        390
14.3.3 虚拟网络的实现        397
14.4 Nova与Quantum的交互        398
14.4.1 分配逻辑网络资源        398
14.4.2 创建OpenVSwitch端点        400
14.5 Quantum DHCP Agent服务        402
14.5.1 服务的启动        403
14.5.2 Manager类        407
14.5.3 Dnsmasq DHCP的维护        410
14.6 小结        416
14.6.1 Quantum主要数据库表单        416
14.6.2 Quantum OpenVSwitch Agent的启动        416
14.6.3 虚拟机通信流程        417
14.6.4 创建端点的流程        418
14.6.5 创建Dnsmasq DHCP服务        418
第15章 Nova框架        420
15.1 Nova框架介绍        420
15.2 Nova API服务        421
15.2.1 Nova API服务的启动        421
15.2.2 处理HTTP请求的流程        423
15.2.3 创建虚拟机流程        427
15.3 Nova RPC服务        432
15.3.1 Nova Scheduler的启动流程        433
15.3.2 Nova RPC 服务的创建        434
15.4 Nova Scheduler服务分析        438
15.4.1 创建虚拟机请求的处理流程        439
15.4.2 调度算法        441
15.4.3 资源信息的更新        443
15.4.4 过滤和权值计算        444
15.5 Nova Conductor服务        453
15.6 小结        456
15.6.1 创建虚拟机请求的处理流程        456
15.6.2 调度算法        456
第16章 Nova Compute服务        458
16.1 定时任务        458
16.1.1 定时任务的启动        458
16.1.2 update_available_resource        464
16.1.3 report_driver_status        469
16.1.4 publish_service_capabilities        470
16.2 创建虚拟机        471
16.2.1 创建虚拟机的流程        471
16.2.2 创建虚拟机镜像文件        474
16.2.3 创建虚拟机XML定义文件        481
16.2.4 创建虚拟机和虚拟网络        487
16.3 虚拟机的在线迁移        488
16.3.1 virsh命令实现在线迁移        489
16.3.2 虚拟机迁移的整体流程        491
16.3.3 虚拟机迁移的前期检查        494
16.3.4 Nova Compute服务中的迁移流程        502
16.4 虚拟机快照管理        510
16.4.1 Nova API创建快照流程        511
16.4.2 Nova Compute创建快照流程        513
16.5 小结        520
16.5.1 Nova RPC定时任务的创建        520
16.5.2 Nova Compute创建虚拟机        521
16.5.3 virsh命令迁移虚拟机        522
16.5.4 Nova Compute在线迁移        523
16.5.5 Nova Compute服务创建快照流程        524
第4篇 扩 展 篇
第17章 从OpenStack到云应用        526
17.1 Hadoop简介        526
17.1.1 HDFS文件系统        526
17.1.2 Map Reduce机制        529
17.2 Hadoop的安装        530
17.2.1 准备工作        530
17.2.2 Hadoop的单节点模式        532
17.2.3 Hadoop的伪分布式模式        533
17.2.4 Hadoop的全分布式模式        536
17.3 Hadoop的性能分析        537
17.3.1 Chukwa与Hitune简介        537
17.3.2 Chukwa的安装与配置        538
17.3.3 使用Hitune分析Hadoop的性能        542
17.4 Hadoop和Chukwa的自动化安装        546
17.5 OpenStack上的Android测试环境        548
17.5.1 Android测试环境简介        548
17.5.2 搭建Android测试环境        549
17.6 常见错误与分析        553
17.6.1 Hadoop常见错误        553
17.6.2 Chukwa常见错误        554
17.6.3 搭建Android测试环境        555
17.7 小结        556
17.7.1 安装Hadoop        556
17.7.2 安装Chukwa        557
17.7.3 Hadoop Job报表        558
17.7.4 创建Android虚拟机        558
第18章 基于Nova的扩展        560
18.1 定制调度算法        560
18.1.1 配置filter        560
18.1.2 添加自定义filter        563
18.1.3 filter_properties        566
18.2 自定义Extension API        569
18.2.1 Extension API的启动流程        569
18.2.2 实现自定义Extension API        576
18.3 自定义Extention API客户端        578
18.3.1 Extention API客户端加载流程        578
18.3.2 添加Extention API客户端        578
18.4 Nova中添加自定义模块        581
18.4.1 添加新模块        581
18.4.2 添加新模块的API        583
18.4.3 添加定时任务        587
18.4.4 添加数据库接口        589
18.5 小结        598
18.5.1 定制filter的步骤        598
18.5.2 添加Extension API的步骤        598
18.5.3 扩展Nova Client模块的方法        598
18.5.4 添加Nova模块的步骤        598
18.5.5 创建自定义Nova数据库        599
第19章 添加自定义组件        600
19.1 自定义组件概述        600
19.1.1 自定义组件及优缺点        600
19.1.2 自定义组件的使用        601
19.1.3 需求        601
19.2 准备工作        602
19.2.1 开发环境        602
19.2.2 准备安装包        602
19.2.3 安装依赖服务        602
19.2.4 安装Monitor服务        604
19.3 设计原理        608
19.3.1 框架        608
19.3.2 Dashboard        609
19.3.3 python-monitorclient        610
19.3.4 monitor-api        611
19.4 数据库设计与实现        612
19.4.1 连接数据库        613
19.4.2 创建数据库表单        614
19.4.3 模型类        619
19.4.4 访问数据库        620
19.4.5 发布数据库API        623
19.5 Conductor数据库服务        623
19.5.1 配置项目        624
19.5.2 添加配置项        625
19.5.3 Conductor实现        626
19.5.4 启动Conductor服务        628
19.6 添加RESTful API        629
19.6.1 RESTful API处理流程        629
19.6.2 消息路由器Router        629
19.6.3 消息处理函数        630
19.6.4 客户端发送请求        631
19.6.5 客户端的使用        631
19.7 小结        633        
OpenStack开源云王者归来——云计算、虚拟化、Nova、Swift、Quantum与Hadoop 
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发表于 2018-5-2 07:51:26 | 显示全部楼层
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