2.1IaaS體驗武志學目錄OpenStack概述01環(huán)境準備與安裝部署02添加鏡像03配置安全組04創(chuàng)建云主機05操作和使用云主機0601OpenStack概述OpenStack核心服務定義計算資源虛擬化通過Nova組件提供彈性計算能力，支持虛擬機實例的創(chuàng)建、調(diào)度和管理，實現(xiàn)硬件資源的動態(tài)分配與擴展，滿足不同業(yè)務負載需求。分布式存儲服務Cinder（塊存儲）和Swift（對象存儲）組件分別提供持久化塊設備和高可用對象存儲，確保數(shù)據(jù)可靠性、可擴展性及低延遲訪問。網(wǎng)絡功能抽象化Neutron組件實現(xiàn)軟件定義網(wǎng)絡（SDN），支持虛擬網(wǎng)絡、子網(wǎng)、路由及安全組配置，靈活構(gòu)建多租戶隔離的云網(wǎng)絡環(huán)境。全棧監(jiān)控能力覆蓋Nova、Neutron等組件深度集成性能與日志監(jiān)控，保障IaaS平臺穩(wěn)定運行。核心組件分層架構(gòu)OpenStack通過Keystone、Nova等組件實現(xiàn)基礎服務與計算資源的解耦，體現(xiàn)模塊化設計優(yōu)勢。認證驅(qū)動型交互機制Keystone作為統(tǒng)一身份認證樞紐，確保Glance、Cinder等組件安全協(xié)同運作。OpenStack架構(gòu)與組件典型應用場景私有云構(gòu)建企業(yè)利用OpenStack搭建內(nèi)部私有云，整合物理服務器資源，實現(xiàn)開發(fā)測試環(huán)境快速部署、資源按需分配及成本優(yōu)化。混合云協(xié)同通過與其他公有云（如AWS、Azure）對接，OpenStack支持混合云架構(gòu)，實現(xiàn)敏感數(shù)據(jù)本地留存與非敏感業(yè)務彈性擴展至公有云。電信NFV部署運營商基于OpenStack構(gòu)建網(wǎng)絡功能虛擬化（NFV）平臺，將傳統(tǒng)電信設備（如vEPC、vIMS）虛擬化，降低硬件依賴并加速服務上線。02環(huán)境準備與安裝部署通過DevStack搭建OpenStackDevStack是一套用來快速部署OpenStack體驗環(huán)境的腳本工具，其安裝簡單，使用方便。安裝環(huán)境要求安裝環(huán)境要求一臺虛擬機，環(huán)境整潔，無其他無關(guān)的應用。操作系統(tǒng)為Ubuntu20.04，最小化安裝即可。內(nèi)存4GB，磁盤30GB，CPU4核DevStack應該以非root用戶身份運行，并啟用sudoDevStack安裝流程添加Stack用戶確保stack用戶的主目錄對所有用戶具有可執(zhí)行權(quán)限由于stack用戶將對系統(tǒng)進行許多更改，因此它應該具有sudo權(quán)限devstack倉庫包含一個安裝OpenStack的腳本和配置文件模板DevStack安裝流程下載DevStack安裝git工具在devstack的git倉庫根目錄下創(chuàng)建一個local.conf文件，并預設四個密碼。DevStack安裝流程創(chuàng)建local.conf

文件這將花費15到30分鐘，主要取決于你的互聯(lián)網(wǎng)連接速度。開始安裝03添加鏡像鏡像上傳與格式轉(zhuǎn)換通過`novaimage-create`可從運行中的實例創(chuàng)建快照，便于備份或模板復用。結(jié)合`glanceimage-update`管理版本標簽，支持回滾到歷史版本。鏡像快照與版本控制鏡像共享與權(quán)限管理利用`glancemember-create`實現(xiàn)跨項目共享鏡像，可設置讀寫權(quán)限。結(jié)合RBAC策略，限制敏感鏡像（如預裝商業(yè)軟件的鏡像）的訪問范圍，避免未授權(quán)使用。支持多種鏡像格式（如QCOW2、RAW、VHD等），需通過`glanceimage-create`命令上傳，并可使用`qemu-imgconvert`工具進行格式轉(zhuǎn)換，確保兼容不同虛擬化平臺需求。上傳時需指定磁盤格式、容器格式及元數(shù)據(jù)（如最小內(nèi)存要求）。鏡像管理操作Image包含預裝的操作系統(tǒng)及軟件環(huán)境，作為標準化模板使用戶能秒級創(chuàng)建虛擬機實例，極大提升資源供給效率。鏡像的作用下載鏡像要創(chuàng)建虛擬機，云平臺首先需要有相應的系統(tǒng)鏡像。為了方便體驗，可以下載一個Cirros操作系統(tǒng)鏡像，再通過Shell將其添加到OpenStack中。上傳鏡像在鏡像所在目錄中執(zhí)行以下命令查看鏡像在Ubuntu操作系統(tǒng)任意目錄中執(zhí)行以下命令

04配置安全組登錄管理界面打開Chrome瀏覽器，在其地址欄中輸入云計算IP地址進入Web登錄界面在“用戶名”文本框中輸入“admin”，在“密碼”文本框中輸入安裝時設置的密碼規(guī)則精細化設計單擊頁面左上角的下拉按鈕，在彈出的下拉列表中選擇“demo”選項切換至demo項目安全組配置通過`neutronsecurity-group-rule-create`定義入站/出站規(guī)則，需明確協(xié)議類型（TCP/UDP/ICMP）、端口范圍及源IP（CIDR格式）。例如，Web服務器需開放80/443TCP，數(shù)據(jù)庫集群僅允許內(nèi)網(wǎng)IP訪問3306端口。規(guī)則精細化設計OpenStack默認安全組拒絕所有入站流量，需顯式放行必要端口。建議采用分層策略，如前端、中間件、數(shù)據(jù)庫分別配置獨立安全組，實現(xiàn)網(wǎng)絡隔離。默認策略與分層防護支持運行時通過API或Dashboard修改規(guī)則，變更自動生效。定期通過`neutronsecurity-group-show`審計規(guī)則，結(jié)合日志分析異常訪問模式，及時更新防御策略。動態(tài)規(guī)則調(diào)整與審計創(chuàng)建安全組單擊“安全組”界面右側(cè)的“創(chuàng)建安全組”按鈕在彈出的“創(chuàng)建安全組”對話框中的“名稱”文本框中輸入“openstack-test”作為安全組名稱再單擊“創(chuàng)建安全組”按鈕，完成創(chuàng)建安全組任務定制安全組在“管理安全組規(guī)則”界面左上角的下拉列表中選擇新添加的“openstack-test”安全組單擊右側(cè)的“添加規(guī)則”按鈕，在彈出的“添加規(guī)則”對話框中依次輸入以下值：規(guī)則：定制TCP規(guī)則方向：入口打開端口：端口范圍起始端口號：1終止端口號：65535遠程：CIDRCIDR：0.0.0.0/0定制安全組再添加一條ICMP規(guī)則在“添加規(guī)則”對話框中依次輸入以下值：規(guī)則：所有ICMP方向：入口遠程：CIDRCIDR：0.0.0.0/0定制安全組最終結(jié)果05創(chuàng)建云主機虛擬機實例創(chuàng)建使用`novaflavor-create`定義實例規(guī)格（vCPU、內(nèi)存、根磁盤大?。?，建議根據(jù)負載類型選擇平衡型（如1:4CPU內(nèi)存比）或計算密集型（高CPU配比）。通過`novaaggregate-create`實現(xiàn)親和性調(diào)度，將實例部署到特定主機組（如GPU節(jié)點）。創(chuàng)建時指定多網(wǎng)卡（`--nicnet-id`）并掛載云硬盤（`--block-device`）。對于高性能需求，可選擇本地SSD存儲或透傳NVMe設備。注意避免單點故障，跨可用區(qū)部署關(guān)鍵實例。利用Cloud-init注入初始化腳本，自動完成用戶創(chuàng)建、軟件安裝等操作。結(jié)合Heat模板實現(xiàn)編排，批量創(chuàng)建帶復雜依賴關(guān)系的實例集群（如Hadoop節(jié)點組）。資源規(guī)格與調(diào)度優(yōu)化網(wǎng)絡與存儲高級配置啟動后自動化配置選擇鏡像在鏡像列表中選擇需要的鏡像，選擇其右側(cè)下拉列表中的“啟動”選項創(chuàng)建云主機進入下圖界面，輸入虛擬機的相關(guān)信息，單擊“創(chuàng)建實例”按鈕，系統(tǒng)會自動完成云主機的創(chuàng)建網(wǎng)絡選擇private網(wǎng)絡，安全組選擇剛剛創(chuàng)建的“openstack-test”06操作和使用云主機操作云主機在OpenStack的管理界面中，可以對云主機進行批量操作，如終止（刪除）、啟動、關(guān)閉和軟重啟操作操作云主機通過云主機列表中的“Actions”下拉列表，可以對云主機進行綁定浮動IP、連接接口、編輯實例、調(diào)整實例大小、重啟實例、關(guān)閉實例和刪除實例等操作。使用云主機一種是在OpenStackWeb界面上通過常規(guī)操作菜單中的“控制臺”選項進入云主機的操作界面一種是通過綁定的浮動IP地址或內(nèi)網(wǎng)IP地址訪問云主機為openstack體驗云主機端口10.0.0.5，綁定浮動IP地址：172.24.4.64使用云主機從宿主機上通過浮動IP地址連接云主機（Linux虛擬機可以使用Xshell連接，Windows虛擬機可以通過遠程桌面連接）。使用Xshell連接云主機如下圖所示，默認用戶名為“cirros”，默認密碼為“cubswin:”。更改root用戶密碼。掛載卷OpenStack通過虛擬化技術(shù)將存儲資源虛擬為存儲池，可以通過掛載卷（Vol