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CentOS7 控制节点与网络节点部署实战：从零搭建高可用 OpenStack 环境

1. 环境准备

在开始部署之前，我们需要确保系统满足基本要求，并做好网络规划。

1.1 系统要求

• 至少 2 台 CentOS 7 服务器（控制节点和网络节点各一台）
• 推荐配置：4 核 CPU、8GB 内存、100GB 存储
• 系统版本：CentOS 7.9 Minimal 安装

1.2 网络规划

典型 OpenStack 环境需要 3 个网络平面：

1. 管理网络：用于节点间通信（如 10.0.0.0/24）
2. 数据网络：用于虚拟机流量（如 192.168.1.0/24）
3. 外部网络：用于公共访问（如 203.0.113.0/24）

1.3 软件依赖

在所有节点上执行以下命令安装基础依赖：

yum install -y centos-release-openstack-ussuri
yum update -y
yum install -y python3-openstackclient openstack-selinux

2. 控制节点部署

控制节点是 OpenStack 的大脑，负责协调所有服务。

2.1 数据库安装（MySQL/MariaDB）

1. 安装 MariaDB 服务器：

yum install -y mariadb mariadb-server python2-PyMySQL

1. 创建配置文件/etc/my.cnf.d/openstack.cnf：

[mysqld]
bind-address = 10.0.0.11
default-storage-engine = innodb
innodb_file_per_table = on
max_connections = 4096
collation-server = utf8_general_ci
character-set-server = utf8

1. 启动并启用服务：

systemctl enable mariadb.service
systemctl start mariadb.service
mysql_secure_installation

2.2 消息队列（RabbitMQ）

1. 安装 RabbitMQ：

yum install -y rabbitmq-server
systemctl enable rabbitmq-server.service
systemctl start rabbitmq-server.service

1. 添加 OpenStack 用户：

rabbitmqctl add_user openstack RABBIT_PASS
rabbitmqctl set_permissions openstack ".*" ".*" ".*"

2.3 身份认证服务（Keystone）

1. 创建 keystone 数据库：

CREATE DATABASE keystone;
GRANT ALL PRIVILEGES ON keystone.* TO 'keystone'@'localhost' IDENTIFIED BY 'KEYSTONE_DBPASS';
GRANT ALL PRIVILEGES ON keystone.* TO 'keystone'@'%' IDENTIFIED BY 'KEYSTONE_DBPASS';

1. 安装 keystone 组件：

yum install -y openstack-keystone httpd mod_wsgi

1. 配置/etc/keystone/keystone.conf：

[database]
connection = mysql+pymysql://keystone:KEYSTONE_DBPASS@controller/keystone

[token]
provider = fernet

1. 初始化数据库并启动服务：

su -s /bin/sh -c "keystone-manage db_sync" keystone
keystone-manage fernet_setup --keystone-user keystone --keystone-group keystone
keystone-manage credential_setup --keystone-user keystone --keystone-group keystone
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

systemctl enable httpd.service
systemctl start httpd.service

3. 网络节点部署

网络节点负责 OpenStack 中的所有网络功能。

3.1 网络模式选择

OpenStack 支持两种主要网络模式：

• Provider 网络：管理员创建网络，直接映射到物理网络
• Tenant 网络：租户可以创建自己的网络，更灵活但更复杂

对于初学者，建议从 Provider 网络开始。

3.2 Neutron 组件安装

1. 安装 Neutron 组件：

yum install -y openstack-neutron openstack-neutron-ml2 \
  openstack-neutron-linuxbridge ebtables

1. 配置/etc/neutron/neutron.conf：

[DEFAULT]
core_plugin = ml2
service_plugins = router
allow_overlapping_ips = true
transport_url = rabbit://openstack:RABBIT_PASS@controller

[database]
connection = mysql+pymysql://neutron:NEUTRON_DBPASS@controller/neutron

1. 配置 Linux bridge 代理：

[linux_bridge]
physical_interface_mappings = provider:eth1

[vxlan]
enable_vxlan = false

[securitygroup]
enable_security_group = true
firewall_driver = neutron.agent.linux.iptables_firewall.IptablesFirewallDriver

1. 启动服务：

systemctl enable neutron-linuxbridge-agent.service
systemctl start neutron-linuxbridge-agent.service

4. 服务集成与验证

完成部署后，我们需要验证各组件是否正常工作。

4.1 创建测试网络

openstack network create --share --external --provider-physical-network provider \
  --provider-network-type flat provider
openstack subnet create --network provider --allocation-pool \
  start=192.168.1.100,end=192.168.1.200 --dns-nameserver 8.8.8.8 \
  --gateway 192.168.1.1 --subnet-range 192.168.1.0/24 provider

4.2 验证服务状态

openstack compute service list
openstack network agent list

5. 常见问题排查

5.1 服务启动失败

• 检查日志：journalctl -xe和/var/log/neutron/server.log
• 确认数据库连接：mysql -u neutron -p
• 验证 RabbitMQ 连接：rabbitmqctl list_users

5.2 网络连接问题

• 检查 Linux bridge：brctl show
• 验证 iptables 规则：iptables -L -n -v
• 测试网络连通性：ping和traceroute

6. 性能优化建议

6.1 系统参数调优

echo "net.ipv4.tcp_keepalive_time = 600" >> /etc/sysctl.conf
echo "net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 3" >> /etc/sysctl.conf
echo "net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 15" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p

6.2 数据库优化

在 /etc/my.cnf.d/openstack.cnf 中添加：

[mysqld]
innodb_buffer_pool_size = 2G
innodb_log_file_size = 512M
innodb_flush_log_at_trx_commit = 2
innodb_flush_method = O_DIRECT

7. 架构示意图

+-------------------+     +-------------------+
|   控制节点        |     |   网络节点        |
|-------------------|     |-------------------|
| Keystone          |     | Neutron Server    |
| Glance            |<--->| Linux Bridge      |
| Nova              |     | DHCP Agent        |
| MySQL             |     | L3 Agent          |
| RabbitMQ          |     +-------------------+
+-------------------+

8. 进一步学习建议

1. 尝试部署计算节点并启动第一个虚拟机
2. 探索更复杂的 Tenant 网络模式
3. 了解 Cinder 块存储服务的集成
4. 研究 Horizon 仪表板的定制

通过本指南，您应该已经成功部署了 OpenStack 的控制节点和网络节点。在实际生产环境中，还需要考虑高可用性、备份和监控等方面。建议从小规模测试环境开始，逐步扩展到生产环境。