本書(shū)依據(jù)教育部《高等職業(yè)學(xué)校云計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用專(zhuān)業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》中云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)應(yīng)用課程主要內(nèi)容和教學(xué)要求，結(jié)合課程教學(xué)實(shí)際編寫(xiě)而成，詳細(xì)闡述了云平臺(tái)中的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、服務(wù)編排、智能運(yùn)維等模塊中通用技術(shù)的關(guān)鍵應(yīng)用。 全書(shū)共包括 12 個(gè)項(xiàng)目，按照從基礎(chǔ)到應(yīng)用遞進(jìn)式組織，在各組件講解環(huán)節(jié)，兼顧命令行和圖形化兩類(lèi)實(shí)踐環(huán)境。內(nèi)容包括：初識(shí) OpenStack 云平臺(tái)、體驗(yàn)單節(jié)點(diǎn)測(cè)試平臺(tái)、基礎(chǔ)環(huán)境測(cè)試與部署、Keystone 認(rèn)證服務(wù)部署、Glance 鏡像服務(wù)部署、Nova 計(jì)算服務(wù)部署、Neutron 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)部署、Dashboad 控制界面部署、Cinder 塊存儲(chǔ)服務(wù)部署、Swift 對(duì)象存儲(chǔ)服務(wù)部署、Ceilometer計(jì)量服務(wù)部署和 Heat 編排服務(wù)部署。本書(shū)由淺入深，理實(shí)結(jié)合，可幫助讀者快速掌握 OpenStack核心功能部署與運(yùn)維技能。 本書(shū)適合作為高等職業(yè)院校計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)相關(guān)課程的教材，也可供云計(jì)算工程師參考使用。

1.有機(jī)融入課程思政元素
2．對(duì)標(biāo)云計(jì)算X證書(shū)
3．任務(wù)驅(qū)動(dòng)式項(xiàng)目化實(shí)施

4．實(shí)踐教學(xué)資源配套完善

近年來(lái)，云計(jì)算因其資源整合、成本控制、靈活擴(kuò)展等創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，備受不同行業(yè)和企業(yè)關(guān)注，并已成為當(dāng)下眾多智能應(yīng)用落地的重要基石。基礎(chǔ)架構(gòu)作為云計(jì)算的平臺(tái)基礎(chǔ)和重要組成部分，為上層應(yīng)用提供資源支撐。作為眾多機(jī)構(gòu)和服務(wù)提供商的戰(zhàn)略選擇，OpenStack 開(kāi)源項(xiàng)目已公認(rèn)為當(dāng)前云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)的事實(shí)開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，其核心被廣泛應(yīng)用于主流 IT 廠商云計(jì)算產(chǎn)品。此外，OpenStack 也是教育部發(fā)布的1 X證書(shū)考核部分。萬(wàn)物互聯(lián)、萬(wàn)物上云時(shí)代，迫切需要大量云計(jì)算技術(shù)人才，尤其是熟練掌握 OpenStack 基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)規(guī)劃、部署和運(yùn)維管理新技術(shù)的高技能型人才。
OpenStack 作為云計(jì)算領(lǐng)域的開(kāi)源項(xiàng)目，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)容繁多，官網(wǎng)參考文檔無(wú)法滿(mǎn)足初學(xué)者快速入門(mén)的要求；目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上雖有不少 OpenStack 相關(guān)圖書(shū)，但寫(xiě)作水平參差不齊，適用于高職層次教程的不多。關(guān)鍵的是，現(xiàn)有教材和相關(guān)課程資源庫(kù)大都基于較低版本編寫(xiě)，內(nèi)容略顯陳舊，無(wú)法介紹 OpenStack 新功能和前沿技術(shù)。因此，為確保相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)技能的培養(yǎng)質(zhì)量，建設(shè)適合于高職層次學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的項(xiàng)目式新型實(shí)踐教材迫在眉睫。
本書(shū)基于新版（T 版）OpenStack，以官方在線文檔為指導(dǎo)，以關(guān)鍵模塊架構(gòu)分析和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)為主線，通過(guò) OpenStack 典型組件和若干典型項(xiàng)目，詳細(xì)闡述云平臺(tái)中的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、服務(wù)編排、智能運(yùn)維等模塊中通用技術(shù)的關(guān)鍵應(yīng)用，適合于高職云計(jì)算及相關(guān)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)教學(xué)，適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展需求。
在體例格式設(shè)計(jì)方面，采用由淺入深、理實(shí)結(jié)合、項(xiàng)目貫穿策略，幫助讀者快速理解和掌握 OpenStack 核心功能部署與運(yùn)維技能，解決高職院校云計(jì)算技術(shù)或相關(guān)專(zhuān)業(yè)云計(jì)算架構(gòu)搭建與應(yīng)用教學(xué)需求，帶領(lǐng)讀者快速走入 OpenStack 云平臺(tái)建設(shè)與運(yùn)維環(huán)境。
在教材內(nèi)容選取和組織方面，從云計(jì)算實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用出發(fā)，以教育部1 X證書(shū)云服務(wù)操作管理職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)云計(jì)算開(kāi)發(fā)與運(yùn)維職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)云計(jì)算中心運(yùn)維服務(wù)職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)X證書(shū)）為指導(dǎo)，以云平臺(tái)基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)安裝、實(shí)施和運(yùn)維環(huán)節(jié)工作為基線，組織理論和實(shí)踐內(nèi)容，充分體現(xiàn)高職高專(zhuān)技術(shù)技能型人才培養(yǎng)的實(shí)踐性。
概括而言，本書(shū)編寫(xiě)主要思路和特點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)：
1．有機(jī)融入課程思政元素
貫徹落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)，本書(shū)將國(guó)家戰(zhàn)略安全、精益求精的大國(guó)工匠精神、科技報(bào)國(guó)的家國(guó)情懷和使命擔(dān)當(dāng)?shù)人颊�元素，通過(guò)選取合適的案例和內(nèi)容并有機(jī)地融入教材，引導(dǎo)讀者樹(shù)立正確的人生觀和價(jià)值觀。
2．對(duì)標(biāo)云計(jì)算X證書(shū)
開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)廣泛深入的企業(yè)調(diào)研，準(zhǔn)確定位技術(shù)需求，對(duì)標(biāo)教育部的云計(jì)算相關(guān)X證書(shū)，確保教材內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境基本一致、主流技術(shù)方向等高度契合，有助于讀者適應(yīng)典型崗位工作環(huán)境。
3．任務(wù)驅(qū)動(dòng)式項(xiàng)目化實(shí)施
提煉企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目典型案例，面向基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)建設(shè)、實(shí)施與運(yùn)維崗位，以項(xiàng)目為載體、任務(wù)為驅(qū)動(dòng)思路組織教材。遵循高職學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律，有效結(jié)合任務(wù)目標(biāo)、實(shí)施細(xì)則和任務(wù)驗(yàn)收等崗位流程與環(huán)節(jié)，做到知識(shí)、技能訓(xùn)練有針對(duì)性，任務(wù)目標(biāo)操作具體化，項(xiàng)目管理突顯規(guī)范性。
4．實(shí)踐教學(xué)資源配套完善
OpenStack 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、模塊眾多。結(jié)合當(dāng)下高職學(xué)生特質(zhì)和學(xué)情，將云平臺(tái)基礎(chǔ)架構(gòu)按照功能模塊和組件進(jìn)行解剖，按照項(xiàng)目和組件之間的關(guān)聯(lián)與耦合，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目建設(shè)流程，設(shè)計(jì)大量實(shí)踐內(nèi)容，同時(shí)融入必要的技術(shù)原理，使得讀者能自然地將理論和實(shí)踐學(xué)習(xí)有機(jī)融合。此外，基于虛擬機(jī)方式部署實(shí)踐環(huán)境，實(shí)踐層面設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)大量圖形和命令行界面實(shí)踐資源和視頻教學(xué)資源，便于讀者隨時(shí)隨地進(jìn)行實(shí)踐練習(xí)，進(jìn)而理解功能原理、掌握系統(tǒng)部署實(shí)踐技能。
本書(shū)由常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院云計(jì)算教學(xué)團(tuán)隊(duì)組織編寫(xiě)，由陳小中、蔣熹、冒志建編著。感謝江蘇省青藍(lán)工程項(xiàng)目資助。
由于時(shí)間倉(cāng)促，編者水平所限，書(shū)中難免存在疏漏和不妥之處，懇請(qǐng)讀者不吝賜教。
編 者
2021 年 1 月于江蘇常州

陳小中，常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，工學(xué)博士，江蘇省高校青藍(lán)工程優(yōu)秀青年骨干教師。以作者發(fā)表論文20余篇，其中SCI/EI檢索6篇，申報(bào)發(fā)明專(zhuān)利11項(xiàng)，其中授權(quán)4項(xiàng)。主編、編著教材2本，參編教材3本。主持省、市、�？蒲�、教研課題10余項(xiàng)。

任務(wù)描述 ........................................... 1
知識(shí)準(zhǔn)備 ........................................... 1
任務(wù)實(shí)施
一、了解私有云應(yīng)用 ............................ 5
二、了解公有云應(yīng)用 ............................ 5
任務(wù)驗(yàn)收 ........................................... 5
任務(wù)二 初識(shí) OpenStack ...................... 5
任務(wù)描述 ........................................... 5
知識(shí)準(zhǔn)備 ........................................... 6
任務(wù)實(shí)施 ........................................... 8
任務(wù)驗(yàn)收 ........................................... 8
項(xiàng)目二 體驗(yàn)單節(jié)點(diǎn)測(cè)試平臺(tái) ...................9
任務(wù)一 單節(jié)點(diǎn)環(huán)境一體化部署......... 9
任務(wù)描述 ........................................... 9
知識(shí)準(zhǔn)備 ......................................... 10
任務(wù)實(shí)施
一、安裝環(huán)境準(zhǔn)備 .............................. 10
二、網(wǎng)絡(luò)與主機(jī)配置 .......................... 11
三、網(wǎng)絡(luò)源配置 .................................. 13
四、本地源部署 .................................. 14
五、一鍵安裝 OpenStack 系統(tǒng)............ 16
六、工程化操作 .................................. 18
任務(wù)驗(yàn)收 ......................................... 20
任務(wù)二 體驗(yàn) OpenStack 環(huán)境 ........... 20
任務(wù)描述 ......................................... 20
知識(shí)準(zhǔn)備 ......................................... 21
任務(wù)實(shí)施
一、初識(shí) OpenStack 環(huán)境 ................... 21
二、配置公網(wǎng)連接環(huán)境 ...................... 24
三、新建云主機(jī) .................................. 30
任務(wù)驗(yàn)收 ..........................................37
項(xiàng)目三 基礎(chǔ)環(huán)境設(shè)計(jì)與部署..................39
任務(wù)一 OpenStack 云架構(gòu)設(shè)計(jì) .........39
任務(wù)描述 ..........................................39
知識(shí)準(zhǔn)備 ..........................................40
任務(wù)實(shí)施
一、實(shí)施環(huán)境部署...............................41
二、控制節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)安裝 .......................41
三、計(jì)算節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)安裝 .......................42
四、塊存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)安裝 ...................43
任務(wù)驗(yàn)收 ..........................................43
任務(wù)二 節(jié)點(diǎn)主機(jī)信息配置 ...............43
任務(wù)描述 ..........................................43
知識(shí)準(zhǔn)備 ..........................................43
任務(wù)實(shí)施
一、節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)配置...............................45
二、NTP 服務(wù)部署 ..............................45
三、工程化操作 ..................................47
任務(wù)驗(yàn)收 ..........................................47
任務(wù)三 節(jié)點(diǎn)通用組件安裝 ...............48
任務(wù)描述 ..........................................48
知識(shí)準(zhǔn)備 ..........................................48
任務(wù)實(shí)施
一、準(zhǔn)備 RDO 安裝資源庫(kù) .................48
二、安裝包 ..........................................49
三、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器配置 .......................49
四、工程化操作 ..................................52
任務(wù)驗(yàn)收 ..........................................53
項(xiàng)目四 Keystone 認(rèn)證服務(wù)部署 ............54
任務(wù)一 初識(shí)組件與流程 ...................54
任務(wù)描述 ..........................................54
知識(shí)準(zhǔn)備 ..........................................55
任務(wù)實(shí)施
一、賬戶(hù)登錄分析 .............................. 59
二、操作顯示分析 .............................. 59
三、查看鏡像列表 .............................. 60
任務(wù)驗(yàn)收 ......................................... 60
任務(wù)二 手工安裝部署 Keystone ....... 61
任務(wù)描述 ......................................... 61
知識(shí)準(zhǔn)備 ......................................... 61
任務(wù)實(shí)施
一、創(chuàng)庫(kù)授權(quán) ..................................... 62
二、安裝和配置組件 .......................... 63
三、配置 Apache HTTP 服務(wù) .............. 65
四、臨時(shí)配置管理員環(huán)境變量 ........... 66
五、創(chuàng)建域、項(xiàng)目、用戶(hù)和角色 ....... 67
六、工程化操作 .................................. 71
任務(wù)驗(yàn)收 ......................................... 72
任務(wù)三 Keystone 認(rèn)證運(yùn)維 ............... 73
任務(wù)描述 ......................................... 73
知識(shí)準(zhǔn)備 ......................................... 73
任務(wù)實(shí)施
一、項(xiàng)目與用戶(hù)管理 .......................... 75
二、服務(wù)與服務(wù)用戶(hù)管理 ................... 77
三、工程化操作 .................................. 78
任務(wù)驗(yàn)收 ......................................... 78
項(xiàng)目五 Glance 鏡像服務(wù)部署................79
任務(wù)一 了解 Glance 組件 ................. 79
任務(wù)描述 ......................................... 79
知識(shí)準(zhǔn)備 ......................................... 80
任務(wù)實(shí)施
熟悉管理界面 ..................................... 82
任務(wù)驗(yàn)收 ......................................... 82
任務(wù)二 安裝 Glance 服務(wù) ................. 83
任務(wù)描述 ......................................... 83
知識(shí)準(zhǔn)備 ......................................... 83
任務(wù)實(shí)施
一、創(chuàng)庫(kù)授權(quán) ..................................... 84
二、創(chuàng)建 glance 用戶(hù)和服務(wù) .............. 84
三、安裝配置組件 .............................. 85
四、工程化操作 ..................................88
任務(wù)驗(yàn)收 ..........................................91
任務(wù)三 Glance 服務(wù)管理...................91
任務(wù)描述 ..........................................91
知識(shí)準(zhǔn)備 ..........................................91
任務(wù)實(shí)施
一、命令行管理 ..................................92
二、圖形界面管理...............................93
任務(wù)驗(yàn)收 ..........................................94
任務(wù)四 虛擬機(jī)鏡像文件制作 ...........95
任務(wù)描述 ..........................................95
知識(shí)準(zhǔn)備 ..........................................95
任務(wù)實(shí)施
一、環(huán)境準(zhǔn)備 ......................................95
二、安裝 Linux 虛機(jī) ...........................97
三、安裝 Windows 虛機(jī) ......................99
任務(wù)驗(yàn)收 ........................................101
項(xiàng)目六 Nova 計(jì)算服務(wù)部署 .................102
任務(wù)一 了解 Nova 組件...................102
任務(wù)描述 ........................................102
知識(shí)準(zhǔn)備 ........................................102
任務(wù)實(shí)施
一、查詢(xún) Nova 服務(wù) .........................105
二、查看調(diào)度方式.............................106
三、查看 Cell ....................................106
任務(wù)驗(yàn)收 ........................................106
任務(wù)二 安裝 Nova 服務(wù)...................107
任務(wù)描述 ........................................107
知識(shí)準(zhǔn)備 ........................................107
任務(wù)實(shí)施
一、安裝 Placement 放置服務(wù) ...........108
二、控制節(jié)點(diǎn)安裝 Nova 服務(wù) ...........112
三、部署計(jì)算節(jié)點(diǎn).............................119
四、部署完成 ....................................121
五、工程化操作 ................................123
任務(wù)驗(yàn)收 ........................................128
任務(wù)三 使用和管理計(jì)算服務(wù) .........129
任務(wù)描述 ........................................129
知識(shí)準(zhǔn)備 ....................................... 129
任務(wù)實(shí)施
一、查看鏡像列表 ............................ 129
二、管理主機(jī)類(lèi)型 ............................ 129
三、管理密鑰對(duì) ................................ 130
四、工程化操作 ................................ 131
任務(wù)驗(yàn)收 ....................................... 131
項(xiàng)目七 Neutron 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)部署 ............132
任務(wù)一 了解 Neutron 組件.............. 132
任務(wù)描述 ....................................... 132
知識(shí)準(zhǔn)備 ....................................... 133
任務(wù)實(shí)施
一、登錄 dashboard 查看網(wǎng)絡(luò)........... 141
二、創(chuàng)建內(nèi)部網(wǎng)絡(luò) ............................ 142
三、創(chuàng)建路由 ................................... 144
任務(wù)驗(yàn)收 ....................................... 145
任務(wù)二 安裝 Neutron 服務(wù).............. 145
任務(wù)描述 ....................................... 145
知識(shí)準(zhǔn)備 ....................................... 146
任務(wù)實(shí)施
一、建庫(kù)授權(quán) ................................... 149
二、創(chuàng)建 Neutron 服務(wù)與用戶(hù) .......... 150
三、部署自服務(wù)網(wǎng)絡(luò) ........................ 151
四、配置 metadata 代理 .................... 156
五、部署計(jì)算節(jié)點(diǎn) ............................ 158
六、驗(yàn)證操作 ................................... 159
七、工程化操作 ................................ 160
任務(wù)驗(yàn)收 ....................................... 165
任務(wù)三 部署網(wǎng)絡(luò)與實(shí)例 ................ 165
任務(wù)描述 ....................................... 165
知識(shí)準(zhǔn)備 ....................................... 165
任務(wù)實(shí)施
一、創(chuàng)建提供者網(wǎng)絡(luò) ........................ 170
二、創(chuàng)建內(nèi)部網(wǎng)絡(luò) ............................ 173
三、創(chuàng)建路由器 ................................ 177
四、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維 ................................... 179
五、實(shí)例部署 ................................... 181
任務(wù)驗(yàn)收 ....................................... 189
項(xiàng)目八 Dashboard 控制界面部署........190
任務(wù)一 安裝 Dashboard 組件 ..........190
任務(wù)描述 ........................................190
知識(shí)準(zhǔn)備 ........................................190
任務(wù)實(shí)施
一、安裝軟件包并配置服務(wù)..............191
二、登錄系統(tǒng) ....................................192
任務(wù)驗(yàn)收 ........................................193
項(xiàng)目九 Cinder 塊存儲(chǔ)服務(wù)部署 ...........194
任務(wù)一 安裝 Cinder 組件 ................194
任務(wù)描述 ........................................194
知識(shí)準(zhǔn)備 ........................................195
任務(wù)實(shí)施
一、安裝部署控制節(jié)點(diǎn) .....................198
二、安裝部署存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn) .....................201
三、在控制節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證 .........................205
四、工程化操作 ................................206
任務(wù)驗(yàn)收 ........................................209
任務(wù)二 部署 NFS 存儲(chǔ)后端 ............209
任務(wù)描述 ........................................209
知識(shí)準(zhǔn)備 ........................................209
任務(wù)實(shí)施
一、部署 NFS 后端 ...........................210
二、多后端管理 ................................212
任務(wù)驗(yàn)收 ........................................214
任務(wù)三 Cinder 運(yùn)維.........................214
任務(wù)描述 ........................................214
知識(shí)準(zhǔn)備 ........................................215
任務(wù)實(shí)施
一、卷創(chuàng)建與掛載.............................216
二、卷擴(kuò)容與轉(zhuǎn)讓.............................223
三、快照管理 ....................................228
任務(wù)驗(yàn)收 ........................................230
項(xiàng)目十 Swift 對(duì)象存儲(chǔ)服務(wù)部署 ..........231
任務(wù)一 安裝 Swift 組件 ...................231
任務(wù)描述 ........................................231
知識(shí)準(zhǔn)備 ........................................232
任務(wù)實(shí)施
一、安裝控制節(jié)點(diǎn) ............................ 235
二、部署存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn) ............................ 239
三、創(chuàng)建和分發(fā)初始環(huán) .................... 243
四、完成安裝 ................................... 246
五、工程化操作 ................................ 249
任務(wù)驗(yàn)收 ....................................... 258
任務(wù)二 配置管理 Swift 服務(wù)........... 258
任務(wù)描述 ....................................... 258
知識(shí)準(zhǔn)備 ....................................... 258
任務(wù)實(shí)施
一、基于命令行管理存儲(chǔ) ................. 259
二、基于 dashboard 管理存儲(chǔ)........... 261
任務(wù)驗(yàn)收 ....................................... 263
項(xiàng)目十一 Ceilometer 計(jì)量服務(wù)部署 ....264
任務(wù)一 安裝計(jì)量和監(jiān)控服務(wù) ........ 264
任務(wù)描述 ....................................... 264
知識(shí)準(zhǔn)備 ....................................... 264
任務(wù)實(shí)施
一、先決環(huán)境配置 ............................ 269
二、安裝配置 Gnocchi...................... 271
三、安裝和配置 Ceilometer .............. 273
四、控制節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證 ............................ 276
五、工程化操作 ................................ 277
任務(wù)驗(yàn)收 ....................................... 281
任務(wù)二 啟用其他服務(wù)計(jì)量 ............ 281
任務(wù)描述 ........................................281
知識(shí)準(zhǔn)備 ........................................282
任務(wù)實(shí)施
一、啟用塊存儲(chǔ)服務(wù)計(jì)量 .................282
二、啟用鏡像服務(wù)計(jì)量 .....................283
三、啟用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)計(jì)量 .....................283
四、啟用對(duì)象存儲(chǔ)服務(wù)計(jì)量..............284
五、啟用編排服務(wù)計(jì)量 .....................285
任務(wù)驗(yàn)收 ........................................285
項(xiàng)目十二 Heat 編排服務(wù)部署 ..............286
任務(wù)一 安裝編排服務(wù).....................286
任務(wù)描述 ........................................286
知識(shí)準(zhǔn)備 ........................................286
任務(wù)實(shí)施
一、準(zhǔn)備工作 ....................................293