CLOUDCOMPUTING使用OpenStack的SDK

創(chuàng)建虛擬機(jī)實(shí)例OpenStackPythonSoftwareDevelopmentKit(SDK)，簡(jiǎn)稱OpenStackSDK。用于編寫Python自動(dòng)化腳本，創(chuàng)建和管理OpenStack中的云資源。SDK實(shí)現(xiàn)了Python與OpenStackAPI的綁定，使用戶能夠通過(guò)調(diào)用Python對(duì)象來(lái)執(zhí)行Python中的自動(dòng)化任務(wù)，而不是直接使用REST調(diào)用。OpenStack命令行工具都是基于OpenStackSDK實(shí)現(xiàn)的。初學(xué)者應(yīng)該使用OpenStackSDK來(lái)進(jìn)行Python編程。OpenStackSDK提供了詳細(xì)的文檔，包括API參考、示例和教程等。熟悉這些文檔可以幫助初學(xué)者更好地了解OpenStackSDK的使用。本項(xiàng)目將帶領(lǐng)初學(xué)者搭建windows下OpenStackSDK的開發(fā)環(huán)境，學(xué)會(huì)OpenStackSDK的基本用法，能夠使用OpenStackSDK創(chuàng)建云主機(jī)。項(xiàng)目十三云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)應(yīng)用任務(wù)：一安裝Python開發(fā)環(huán)境二OpenStackSDK的基本用法三使用OpenStackSDK創(chuàng)建云主機(jī)任務(wù)一安裝Python開發(fā)環(huán)境Python是一種解釋型腳本編程語(yǔ)言，簡(jiǎn)單易用，學(xué)習(xí)成本低，代碼雅干凈。Python提供了豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，同時(shí)擁有眾多的第三方庫(kù)，功能強(qiáng)大，既可以開發(fā)小工具，也可以開發(fā)企業(yè)級(jí)應(yīng)用。本任務(wù)先來(lái)準(zhǔn)備開發(fā)環(huán)境，后續(xù)任務(wù)利用OpenStackSDK庫(kù)來(lái)連接OpenStack平臺(tái)，然后使用其中的各種方法來(lái)操作OpenStack服務(wù)。1.安裝python3解釋器本教材將在windows下安裝python3解釋器，可以通過(guò)python官網(wǎng)下載地址（/downloads）下載python3，如下圖所示。安裝Python開發(fā)環(huán)境1.安裝python3解釋器選擇比較新的穩(wěn)定版本，例如可以選擇3.9的版本進(jìn)行下載。如果從官網(wǎng)下載比較慢，可以從國(guó)內(nèi)鏡像站點(diǎn)“/python/”下載，選擇3.9.13的安裝包，推薦使用64位版本，如右圖所示。安裝Python開發(fā)環(huán)境1.安裝python3解釋器安裝python3.9.13，過(guò)程比較簡(jiǎn)單。勾選添加環(huán)境變量，并按默認(rèn)路徑安裝，不要修改默認(rèn)路徑，避免后續(xù)出現(xiàn)路徑問(wèn)題。然后選擇“InstallNow”。如右圖所示。安裝Python開發(fā)環(huán)境2.安裝openstacksdk庫(kù)通過(guò)pip安裝OpenStackSDK到python3的環(huán)境中。pip是Python包管理工具，該工具提供了對(duì)Python包的查找、下載、安裝、卸載的功能。根據(jù)的官網(wǎng)介紹，不推薦安裝python-openstacksdk庫(kù)和各個(gè)openstack服務(wù)自己的python庫(kù)，新用戶應(yīng)該使用統(tǒng)一的OpenStackSDK庫(kù)。OpenStackSDK封裝了OpenStack的API接口，用于幫助用戶構(gòu)建與OpenStack平臺(tái)協(xié)同工作的應(yīng)用程序。OpenStackSDK旨在提供一致且完整的訪問(wèn)OpenStackSDK服務(wù)的交互過(guò)程。所有的OpenStack命令行工具都可以使用OpenStackSDK實(shí)現(xiàn)，OpenStackSDK能滿足絕大部分需求。安裝Python開發(fā)環(huán)境2.安裝openstacksdk庫(kù)要在python中使用OpenStackSDK，需要使用pip3命令進(jìn)行安裝，安裝命令為“pip3installopenstacksdk”，該命令會(huì)安裝最新版本的OpenStackSDK。該命令的安裝默認(rèn)是從國(guó)外的網(wǎng)站下載安裝，速度較慢，通?？梢允褂脟?guó)內(nèi)的加速網(wǎng)站進(jìn)行下載，在windows中，打開控制臺(tái)，輸入下面的命令，進(jìn)行安裝，命令中使用了清華大學(xué)的加速鏡像。安裝Python開發(fā)環(huán)境pip3installopenstacksdk-i/simple上面的安裝命令，如果不安裝最新版本，而只安裝特定版本，可以在命令中的“openstacksdk”后面添加版本號(hào)進(jìn)行安裝，如“pip3installopenstacksdk==0.103.0”安裝“0.103.0”版本。2.安裝openstacksdk庫(kù)安裝過(guò)程如果不出錯(cuò)，則成功安裝，讀者應(yīng)注意安裝過(guò)程的提示信息。如果出現(xiàn)如下錯(cuò)誤信息，如右圖所示，說(shuō)明windows中缺少“MicrosoftVisualC++”14.0或更高版本的組件。安裝Python開發(fā)環(huán)境2.安裝openstacksdk庫(kù)出現(xiàn)錯(cuò)誤后，可以按ctrl鍵，點(diǎn)擊上頁(yè)圖中的連接“/visual-cpp-build-tools/”,打開微軟的站點(diǎn)，如右圖所示。安裝Python開發(fā)環(huán)境點(diǎn)擊“下載生成工具”按鈕，開始下載。下載完成后，雙擊下載的文件“vs_BuildTools.exe”，按提示進(jìn)行安裝完成后，再次執(zhí)行上面的安裝openstacksdk命令，即可以正確安裝。3.設(shè)置openstack域名的對(duì)應(yīng)IP前面在安裝OpenStack服務(wù)的時(shí)候，OpenStack服務(wù)對(duì)應(yīng)的URL終端地址都使用了controller和compute的域名，所以，在windows下訪問(wèn)OpenStack時(shí)，需要綁定域名。安裝Python開發(fā)環(huán)境在C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts文件最后，添加下面兩行中的controller和compute域名與IP的對(duì)應(yīng)關(guān)系。0controller0compute4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具目前Python開發(fā)的主流工具有兩個(gè)，PyCharm和VisualStudioCode。前者是由JetBrains打造的一款PythonIDE，提供了三個(gè)版本，專業(yè)版、社區(qū)版和教育版。專業(yè)版是收費(fèi)軟件，需要付費(fèi)購(gòu)買，后兩個(gè)版本免費(fèi)，但是功能有很多限制，有興趣的讀者可以去官網(wǎng)了解，其官網(wǎng)地址為：/PyCharm/；后者通常簡(jiǎn)稱為VSC，是微軟的產(chǎn)品，是一款免費(fèi)開源的現(xiàn)代化輕量級(jí)代碼編輯器，支持幾乎所有主流的開發(fā)語(yǔ)言的語(yǔ)法高亮、智能代碼補(bǔ)全、自定義快捷鍵、括號(hào)匹配和顏色區(qū)分、代碼片段、代碼對(duì)比Diff、GIT命令等特性，支持插件擴(kuò)展，并針對(duì)網(wǎng)頁(yè)開發(fā)和云端應(yīng)用開發(fā)做了優(yōu)化，軟件跨平臺(tái)支持Windows、Mac以及Linux，安裝包小，運(yùn)行流暢。安裝Python開發(fā)環(huán)境4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具本教材采用VSC進(jìn)行Python代碼編寫，其官方地址為：/，如下圖所示，點(diǎn)擊“Downloadforfree”按鈕，會(huì)自動(dòng)根據(jù)用戶windows的版本，下載對(duì)應(yīng)的VSC版本。安裝Python開發(fā)環(huán)境4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具下載完成后，雙擊下載的安裝文件，安裝過(guò)程中，首先需要同意一下許可協(xié)議，然后點(diǎn)擊下一步，安裝路徑使用默認(rèn)的位置，再次點(diǎn)擊下一步，選擇一下創(chuàng)建桌面快捷方式，這兩個(gè)重要界面如下圖所示。安裝Python開發(fā)環(huán)境4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具選擇完成后，下一步，再下一步開始安裝，完成后，可以選擇直接啟動(dòng)VSC，如下圖所示，也可以取消啟動(dòng)，后續(xù)點(diǎn)擊創(chuàng)建的桌面圖標(biāo)進(jìn)行啟動(dòng)。安裝Python開發(fā)環(huán)境4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具VSC的安裝一般會(huì)自動(dòng)根據(jù)windows操作系統(tǒng)的語(yǔ)言設(shè)置，自動(dòng)安裝中文語(yǔ)言包，如果沒有安裝，啟動(dòng)后是英文界面，如下圖所示。安裝Python開發(fā)環(huán)境4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具讀者可以參考下面的方法安裝中文語(yǔ)言包，將界面調(diào)整為中文。安裝Python開發(fā)環(huán)境點(diǎn)擊左側(cè)邊欄中的“Extensions”按鈕“”，打開擴(kuò)展面板，在擴(kuò)展面板中輸入“chinese”并回車，點(diǎn)擊搜索到的第一項(xiàng)“Chinese(Simplified)”,打開組件面板，如下圖所示。4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具點(diǎn)擊組件“Chinese(Simplified)”面板中的按鈕“Install”，開始安裝中文語(yǔ)言包插件，安裝完成后，在VSC的右下角會(huì)出現(xiàn)如下圖所示的對(duì)話框。安裝Python開發(fā)環(huán)境4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具點(diǎn)擊“ChangeLanguageandRestart”按鈕，進(jìn)行重啟，如果誤關(guān)掉了該對(duì)話框，也可以手動(dòng)重新啟動(dòng)VSC，啟動(dòng)后，即變?yōu)橹形慕缑?，如右圖所示。安裝Python開發(fā)環(huán)境4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具如果不習(xí)慣深色界面，可以通過(guò)設(shè)置將界面調(diào)整為淺色，點(diǎn)擊左下角的“設(shè)置”按鈕，如右圖所示。安裝Python開發(fā)環(huán)境4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具點(diǎn)擊“顏色主題”后，在彈出的菜單中選擇“淺色（VisualStudio）”，界面即切換為淺色，如右圖所示。安裝Python開發(fā)環(huán)境4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具到此基本工作已完成，還需要安裝一下VSC的Python插件，就可以開始Python開發(fā)了，和安裝中文語(yǔ)言包的方法一樣，在擴(kuò)展面板里搜索“Python”，直接使用搜索到的微軟官方的Python插件，點(diǎn)擊“安裝”按鈕開始安裝，如右圖所示。安裝Python開發(fā)環(huán)境4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具安裝完成后，關(guān)掉“擴(kuò)展Python面板”，下面就可以使用VSC進(jìn)行openstack的開發(fā)了，VSC以文件夾的形式組織項(xiàng)目，因此需要先建一個(gè)固定的文件夾作為openstack開發(fā)的位置，本教材使用“D:/openstackdev”，使用“文件”菜單中的“打開文件夾...”,選擇打開文件夾“D:/openstackdev”，如右圖所示。安裝Python開發(fā)環(huán)境4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具選擇文件夾后，界面如右圖所示。安裝Python開發(fā)環(huán)境4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具為了保證項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程中具有足夠的權(quán)限，在上頁(yè)圖所示的對(duì)話框中，點(diǎn)擊按鈕“是，我信任此作者”，VSC開發(fā)界面如右圖所示，既可以開發(fā)編寫Python代碼。安裝Python開發(fā)環(huán)境4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具點(diǎn)擊文件夾名稱“OPENSTACKDEV”后的按鈕“新建文件...”,如右圖所示。安裝Python開發(fā)環(huán)境4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具點(diǎn)擊“新建文件...”按鈕后,在資源管理器面板中輸入文件名“1.py”,如右圖所示。安裝Python開發(fā)環(huán)境4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具輸入文件名后，回車，在編輯窗口打開文件1.py。下面編寫一個(gè)最基本的Python代碼，輸入如下代碼。安裝Python開發(fā)環(huán)境#!/usr/bin/python3print("Hello,World!")4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具輸入完成后，在編輯器的空白區(qū)域點(diǎn)擊右鍵，選擇菜單中的“運(yùn)行Python-->在終端中運(yùn)行Python文件”，如右圖所示。安裝Python開發(fā)環(huán)境4.安裝和設(shè)置開發(fā)工具運(yùn)行后，在編輯器的下方打開終端面板，顯示運(yùn)行結(jié)果，如右圖所示。安裝Python開發(fā)環(huán)境任務(wù)二OpenStackSDK的基本用法本任務(wù)將學(xué)習(xí)openstacksdk的調(diào)用方法，包括使用Python腳本訪問(wèn)OpenStack平臺(tái)，并列出所有用戶、所有項(xiàng)目以及所有域等操作。通過(guò)本任務(wù)的學(xué)習(xí)，可以掌握如何使用OpenStackSDK提供的方法和類來(lái)實(shí)現(xiàn)這些操作，包括創(chuàng)建連接、身份驗(yàn)證、訪問(wèn)不同的服務(wù)，并獲取所需的信息。下面編寫python代碼，使用OpenStackSDK訪問(wèn)OpenStack平臺(tái)，獲取用戶信息，展示使用OpenStackSDK的基本流程。程序的整體設(shè)計(jì)思路，即使用OpenStackSDK庫(kù)訪問(wèn)OpenStack平臺(tái)的基本流程，如下：OpenStackSDK的基本用法(1)使用認(rèn)證信息，包括認(rèn)證服務(wù)器地址、用戶名、密碼、域，創(chuàng)建訪問(wèn)OpenStack平臺(tái)的連接。(2)使用上述認(rèn)證信息，初始化用戶管理類，創(chuàng)建訪問(wèn)OpenStack平臺(tái)的連接。(3)通過(guò)用戶管理類，利用連接訪問(wèn)OpenStack平臺(tái)的各種服務(wù)和資源。首先啟動(dòng)VSC工具，打開要使用的文件夾，本教材使用任務(wù)一創(chuàng)建的文件夾“D:\openstackdev”，在文件夾中新建Python文件sdk_identity.py，如下圖所示。OpenStackSDK的基本用法添加代碼如下：OpenStackSDK的基本用法1importjson2importopenstack34defcreate_connection(auth_URL,user_domain_name,username,password):5returnopenstack.connect(6auth_url=auth_URL,7user_domain_name=user_domain_name,8username=username,9password=password,10)1112classuser_manager:13def__init__(self,connect:openstack.connection.Connection):14self.connect=connect15OpenStackSDK的基本用法16deflist_users(self):17users=self.connect.identity.users()18user_jsons={}19foruserinusers:20user_jsons[user['name']]=user21returnjson.dumps(user_jsons,indent=2)2223deflist_projects(self):24projects=jects()25projects_jsons={}26foriteminprojects:27projects_jsons[item['name']]=item28returnjson.dumps(projects_jsons,indent=2)29OpenStackSDK的基本用法30deflist_domains(self):31items=self.connect.identity.domains()32items_jsons={}33foriteminitems:34items_jsons[item['name']]=item35returnjson.dumps(items_jsons,indent=2)36OpenStackSDK的基本用法37

if__name__=='__main__':38

auth_URL="0:5000/v3/"39

username="admin"40

password="000000"41

user_domain_name='demo'42

conn=create_connection(auth_URL,user_domain_name,username,password)43

user_m=user_manager(conn)44

print("-------users-------")45

result=user_m.list_users()46

print(result)47

print("-------projects-------")48

result=user_m.list_projects()49

print(result)50

print("-------domains-------")51

result=user_m.list_domains()52

print(result)OpenStackSDK的基本用法運(yùn)行代碼，執(zhí)行結(jié)果打印出查詢到的“用戶”、“項(xiàng)目”和“域”信息，說(shuō)明python代碼成功調(diào)用了OpenStackSDK庫(kù)，并訪問(wèn)了OpenStack服務(wù)，運(yùn)行結(jié)果如右圖所示。注意：要深入學(xué)習(xí)使用Python操作OpenStack，可以查看官方文檔https://docs./openstacksdk/latest/user/index.html。任務(wù)三使用OpenStackSDK創(chuàng)建云主機(jī)本任務(wù)將通過(guò)OpenStackSDK提供的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)云主機(jī)的創(chuàng)建。首先需要進(jìn)行身份認(rèn)證以獲取訪問(wèn)令牌，然后使用OpenStackSDK提供的接口和方法，傳遞必要的參數(shù)和配置信息，來(lái)發(fā)起創(chuàng)建云主機(jī)的請(qǐng)求。完成后，在web頁(yè)面中，查看創(chuàng)建的云主機(jī)。通過(guò)如下的步驟，在Python程序中訪問(wèn)OpenStack，并創(chuàng)建云主機(jī)。使用OpenStackSDK創(chuàng)建云主機(jī)(1)創(chuàng)建訪問(wèn)OpenStack平臺(tái)的連接。(2)使用連接分別初始化主機(jī)管理類、鏡像管理類、模板管理類、網(wǎng)絡(luò)管理類。(3)通過(guò)主機(jī)管理類，利用連接按照傳入的主機(jī)名稱、鏡像名稱，模板名稱，網(wǎng)絡(luò)名稱，創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的主機(jī)。在VSC中，新建python文件sdk_compute.py，代碼如下。使用OpenStackSDK創(chuàng)建云主機(jī)1importjson2importopenstack34defcreate_connection(auth_URL,user_domain_name,username,password):5returnopenstack.connect(6auth_url=auth_URL,7user_domain_name=user_domain_name,8username=username,9password=password,10)11使用OpenStackSDK創(chuàng)建云主機(jī)12classserver_manager:13def__init__(self,connect):14self.connect=connect1516deflist_servers(self):17items=pute.servers()18server_jsons={}19fori_serverinitems:20server=i_server.to_dict()21server_jsons[server['name']]=server22returnjson.dumps(server_jsons,indent=2,skipkeys=True)23使用OpenStackSDK創(chuàng)建云主機(jī)24defcreate_server(self,server_name,image_name,flavor_name,networks_name):25image=pute.find_image(image_name)26flavor=pute.find_flavor(flavor_name)27networks=work.find_network(networks_name)28server=pute.create_server(29