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本書依據教育部《高等職業(yè)學校云計算技術與應用專業(yè)教學標準》中云計算基礎架構平臺應用課程主要內容和教學要求，結合課程教學實際編寫而成，詳細闡述了云平臺中的計算、網絡、存儲、服務編排、智能運維等模塊中通用技術的關鍵應用。全書共包括 12 個項目，按照從基礎到應用遞進式組織，在各組件講解環(huán)節(jié)，兼顧命令行和圖形化兩類實踐環(huán)境。內容包括：初識 OpenStack 云平臺、體驗單節(jié)點測試平臺、基礎環(huán)境測試與部署、Keystone 認證服務部署、Glance 鏡像服務部署、Nova 計算服務部署、Neutron 網絡服務部署、Dashboad 控制界面部署、Cinder 塊存儲服務部署、Swift 對象存儲服務部署、Ceilometer計量服務部署和 Heat 編排服務部署。本書由淺入深，理實結合，可幫助讀者快速掌握 OpenStack核心功能部署與運維技能。本書適合作為高等職業(yè)院校計算機類專業(yè)相關課程的教材，也可供云計算工程師參考使用。

近年來，云計算因其資源整合、成本控制、靈活擴展等創(chuàng)新優(yōu)勢，備受不同行業(yè)和企業(yè)關注，并已成為當下眾多智能應用落地的重要基石�；A架構作為云計算的平臺基礎和重要組成部分，為上層應用提供資源支撐。作為眾多機構和服務提供商的戰(zhàn)略選擇，OpenStack 開源項目已公認為當前云計算基礎架構平臺的事實開放標準，其核心被廣泛應用于主流 IT 廠商云計算產品。此外，OpenStack 也是教育部發(fā)布的1 X證書考核部分。萬物互聯、萬物上云時代，迫切需要大量云計算技術人才，尤其是熟練掌握 OpenStack 基礎架構平臺規(guī)劃、部署和運維管理新技術的高技能型人才。
OpenStack 作為云計算領域的開源項目，結構復雜、內容繁多，官網參考文檔無法滿足初學者快速入門的要求；目前國內市場上雖有不少 OpenStack 相關圖書，但寫作水平參差不齊，適用于高職層次教程的不多。關鍵的是，現有教材和相關課程資源庫大都基于較低版本編寫，內容略顯陳舊，無法介紹 OpenStack 新功能和前沿技術。因此，為確保相關專業(yè)學生云計算基礎架構平臺應用實戰(zhàn)技能的培養(yǎng)質量，建設適合于高職層次學生認知規(guī)律的項目式新型實踐教材迫在眉睫。
本書基于新版（T 版）OpenStack，以官方在線文檔為指導，以關鍵模塊架構分析和項目開發(fā)為主線，通過 OpenStack 典型組件和若干典型項目，詳細闡述云平臺中的計算、網絡、存儲、服務編排、智能運維等模塊中通用技術的關鍵應用，適合于高職云計算及相關專業(yè)基礎架構平臺教學，適應新技術發(fā)展需求。
在體例格式設計方面，采用由淺入深、理實結合、項目貫穿策略，幫助讀者快速理解和掌握 OpenStack 核心功能部署與運維技能，解決高職院校云計算技術或相關專業(yè)云計算架構搭建與應用教學需求，帶領讀者快速走入 OpenStack 云平臺建設與運維環(huán)境。
在教材內容選取和組織方面，從云計算實際生產應用出發(fā)，以教育部1 X證書云服務操作管理職業(yè)技能等級標準云計算開發(fā)與運維職業(yè)技能等級標準云計算中心運維服務職業(yè)技能等級標準（以下簡稱X證書）為指導，以云平臺基礎架構平臺安裝、實施和運維環(huán)節(jié)工作為基線，組織理論和實踐內容，充分體現高職高專技術技能型人才培養(yǎng)的實踐性。
概括而言，本書編寫主要思路和特點包括以下幾點：
1．有機融入課程思政元素
貫徹落實立德樹人根本任務，本書將國家戰(zhàn)略安全、精益求精的大國工匠精神、科技報國的家國情懷和使命擔當等思政元素，通過選取合適的案例和內容并有機地融入教材，引導讀者樹立正確的人生觀和價值觀。
2．對標云計算X證書
開發(fā)團隊通過廣泛深入的企業(yè)調研，準確定位技術需求，對標教育部的云計算相關X證書，確保教材內容與企業(yè)生產環(huán)境基本一致、主流技術方向等高度契合，有助于讀者適應典型崗位工作環(huán)境。
3．任務驅動式項目化實施
提煉企業(yè)真實項目典型案例，面向基礎架構平臺建設、實施與運維崗位，以項目為載體、任務為驅動思路組織教材。遵循高職學生學習認知規(guī)律，有效結合任務目標、實施細則和任務驗收等崗位流程與環(huán)節(jié)，做到知識、技能訓練有針對性，任務目標操作具體化，項目管理突顯規(guī)范性。
4．實踐教學資源配套完善
OpenStack 結構復雜、模塊眾多。結合當下高職學生特質和學情，將云平臺基礎架構按照功能模塊和組件進行解剖，按照項目和組件之間的關聯與耦合，由簡單到復雜，結合實際項目建設流程，設計大量實踐內容，同時融入必要的技術原理，使得讀者能自然地將理論和實踐學習有機融合。此外，基于虛擬機方式部署實踐環(huán)境，實踐層面設計開發(fā)大量圖形和命令行界面實踐資源和視頻教學資源，便于讀者隨時隨地進行實踐練習，進而理解功能原理、掌握系統部署實踐技能。
本書由常州工程職業(yè)技術學院云計算教學團隊組織編寫，由陳小中、蔣熹、冒志建編著。感謝江蘇省青藍工程項目資助。
由于時間倉促，編者水平所限，書中難免存在疏漏和不妥之處，懇請讀者不吝賜教。
編者
2021 年 1 月于江蘇常州

任務描述 ........................................... 1
知識準備 ........................................... 1
任務實施
一、了解私有云應用 ............................ 5
二、了解公有云應用 ............................ 5
任務驗收 ........................................... 5
任務二初識 OpenStack ...................... 5
任務描述 ........................................... 5
知識準備 ........................................... 6
任務實施 ........................................... 8
任務驗收 ........................................... 8
項目二體驗單節(jié)點測試平臺 ...................9
任務一單節(jié)點環(huán)境一體化部署......... 9
任務描述 ........................................... 9
知識準備 ......................................... 10
任務實施
一、安裝環(huán)境準備 .............................. 10
二、網絡與主機配置 .......................... 11
三、網絡源配置 .................................. 13
四、本地源部署 .................................. 14
五、一鍵安裝 OpenStack 系統............ 16
六、工程化操作 .................................. 18
任務驗收 ......................................... 20
任務二體驗 OpenStack 環(huán)境 ........... 20
任務描述 ......................................... 20
知識準備 ......................................... 21
任務實施
一、初識 OpenStack 環(huán)境 ................... 21
二、配置公網連接環(huán)境 ...................... 24
三、新建云主機 .................................. 30
任務驗收 ..........................................37
項目三基礎環(huán)境設計與部署..................39
任務一 OpenStack 云架構設計 .........39
任務描述 ..........................................39
知識準備 ..........................................40
任務實施
一、實施環(huán)境部署...............................41
二、控制節(jié)點系統安裝 .......................41
三、計算節(jié)點系統安裝 .......................42
四、塊存儲節(jié)點系統安裝 ...................43
任務驗收 ..........................................43
任務二節(jié)點主機信息配置 ...............43
任務描述 ..........................................43
知識準備 ..........................................43
任務實施
一、節(jié)點網絡配置...............................45
二、NTP 服務部署 ..............................45
三、工程化操作 ..................................47
任務驗收 ..........................................47
任務三節(jié)點通用組件安裝 ...............48
任務描述 ..........................................48
知識準備 ..........................................48
任務實施
一、準備 RDO 安裝資源庫 .................48
二、安裝包 ..........................................49
三、數據庫服務器配置 .......................49
四、工程化操作 ..................................52
任務驗收 ..........................................53
項目四 Keystone 認證服務部署 ............54
任務一初識組件與流程 ...................54
任務描述 ..........................................54
知識準備 ..........................................55
任務實施
一、賬戶登錄分析 .............................. 59
二、操作顯示分析 .............................. 59
三、查看鏡像列表 .............................. 60
任務驗收 ......................................... 60
任務二手工安裝部署 Keystone ....... 61
任務描述 ......................................... 61
知識準備 ......................................... 61
任務實施
一、創(chuàng)庫授權 ..................................... 62
二、安裝和配置組件 .......................... 63
三、配置 Apache HTTP 服務 .............. 65
四、臨時配置管理員環(huán)境變量 ........... 66
五、創(chuàng)建域、項目、用戶和角色 ....... 67
六、工程化操作 .................................. 71
任務驗收 ......................................... 72
任務三 Keystone 認證運維 ............... 73
任務描述 ......................................... 73
知識準備 ......................................... 73
任務實施
一、項目與用戶管理 .......................... 75
二、服務與服務用戶管理 ................... 77
三、工程化操作 .................................. 78
任務驗收 ......................................... 78
項目五 Glance 鏡像服務部署................79
任務一了解 Glance 組件 ................. 79
任務描述 ......................................... 79
知識準備 ......................................... 80
任務實施
熟悉管理界面 ..................................... 82
任務驗收 ......................................... 82
任務二安裝 Glance 服務 ................. 83
任務描述 ......................................... 83
知識準備 ......................................... 83
任務實施
一、創(chuàng)庫授權 ..................................... 84
二、創(chuàng)建 glance 用戶和服務 .............. 84
三、安裝配置組件 .............................. 85
四、工程化操作 ..................................88
任務驗收 ..........................................91
任務三 Glance 服務管理...................91
任務描述 ..........................................91
知識準備 ..........................................91
任務實施
一、命令行管理 ..................................92
二、圖形界面管理...............................93
任務驗收 ..........................................94
任務四虛擬機鏡像文件制作 ...........95
任務描述 ..........................................95
知識準備 ..........................................95
任務實施
一、環(huán)境準備 ......................................95
二、安裝 Linux 虛機 ...........................97
三、安裝 Windows 虛機 ......................99
任務驗收 ........................................101
項目六 Nova 計算服務部署 .................102
任務一了解 Nova 組件...................102
任務描述 ........................................102
知識準備 ........................................102
任務實施
一、查詢 Nova 服務 .........................105
二、查看調度方式.............................106
三、查看 Cell ....................................106
任務驗收 ........................................106
任務二安裝 Nova 服務...................107
任務描述 ........................................107
知識準備 ........................................107
任務實施
一、安裝 Placement 放置服務 ...........108
二、控制節(jié)點安裝 Nova 服務 ...........112
三、部署計算節(jié)點.............................119
四、部署完成 ....................................121
五、工程化操作 ................................123
任務驗收 ........................................128
任務三使用和管理計算服務 .........129
任務描述 ........................................129
知識準備 ....................................... 129
任務實施
一、查看鏡像列表 ............................ 129
二、管理主機類型 ............................ 129
三、管理密鑰對 ................................ 130
四、工程化操作 ................................ 131
任務驗收 ....................................... 131
項目七 Neutron 網絡服務部署 ............132
任務一了解 Neutron 組件.............. 132
任務描述 ....................................... 132
知識準備 ....................................... 133
任務實施
一、登錄 dashboard 查看網絡........... 141
二、創(chuàng)建內部網絡 ............................ 142
三、創(chuàng)建路由 ................................... 144
任務驗收 ....................................... 145
任務二安裝 Neutron 服務.............. 145
任務描述 ....................................... 145
知識準備 ....................................... 146
任務實施
一、建庫授權 ................................... 149
二、創(chuàng)建 Neutron 服務與用戶 .......... 150
三、部署自服務網絡 ........................ 151
四、配置 metadata 代理 .................... 156
五、部署計算節(jié)點 ............................ 158
六、驗證操作 ................................... 159
七、工程化操作 ................................ 160
任務驗收 ....................................... 165
任務三部署網絡與實例 ................ 165
任務描述 ....................................... 165
知識準備 ....................................... 165
任務實施
一、創(chuàng)建提供者網絡 ........................ 170
二、創(chuàng)建內部網絡 ............................ 173
三、創(chuàng)建路由器 ................................ 177
四、網絡運維 ................................... 179
五、實例部署 ................................... 181
任務驗收 ....................................... 189
項目八 Dashboard 控制界面部署........190
任務一安裝 Dashboard 組件 ..........190
任務描述 ........................................190
知識準備 ........................................190
任務實施
一、安裝軟件包并配置服務..............191
二、登錄系統 ....................................192
任務驗收 ........................................193
項目九 Cinder 塊存儲服務部署 ...........194
任務一安裝 Cinder 組件 ................194
任務描述 ........................................194
知識準備 ........................................195
任務實施
一、安裝部署控制節(jié)點 .....................198
二、安裝部署存儲節(jié)點 .....................201
三、在控制節(jié)點驗證 .........................205
四、工程化操作 ................................206
任務驗收 ........................................209
任務二部署 NFS 存儲后端 ............209
任務描述 ........................................209
知識準備 ........................................209
任務實施
一、部署 NFS 后端 ...........................210
二、多后端管理 ................................212
任務驗收 ........................................214
任務三 Cinder 運維.........................214
任務描述 ........................................214
知識準備 ........................................215
任務實施
一、卷創(chuàng)建與掛載.............................216
二、卷擴容與轉讓.............................223
三、快照管理 ....................................228
任務驗收 ........................................230
項目十 Swift 對象存儲服務部署 ..........231
任務一安裝 Swift 組件 ...................231
任務描述 ........................................231
知識準備 ........................................232
任務實施
一、安裝控制節(jié)點 ............................ 235
二、部署存儲節(jié)點 ............................ 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
任務驗收 ....................................... 258
任務二配置管理 Swift 服務........... 258
任務描述 ....................................... 258
知識準備 ....................................... 258
任務實施
一、基于命令行管理存儲 ................. 259
二、基于 dashboard 管理存儲........... 261
任務驗收 ....................................... 263
項目十一 Ceilometer 計量服務部署 ....264
任務一安裝計量和監(jiān)控服務 ........ 264
任務描述 ....................................... 264
知識準備 ....................................... 264
任務實施
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)點驗證 ............................ 276
五、工程化操作 ................................ 277
任務驗收 ....................................... 281
任務二啟用其他服務計量 ............ 281
任務描述 ........................................281
知識準備 ........................................282
任務實施
一、啟用塊存儲服務計量 .................282
二、啟用鏡像服務計量 .....................283
三、啟用網絡服務計量 .....................283
四、啟用對象存儲服務計量..............284
五、啟用編排服務計量 .....................285
任務驗收 ........................................285
項目十二 Heat 編排服務部署 ..............286
任務一安裝編排服務.....................286
任務描述 ........................................286
知識準備 ........................................286
任務實施
一、準備工作 ....................................293

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