CN114629789B - 一种基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法。基于OpenStack平台架构,采用万兆光网络连接控制节点和多个计算节点;在控制节点部署认证、镜像、面板、计量和编排服务,以及计算和网络服务端;在计算节点部署块存储服务和计算服务客户端,并完成与控制节点互联;采用多后端方式将计算节点磁盘创建为块存储资源;在控制节点部署自定义类型网络,构建私有云平台;以项目方式创建n个分组,为各分组分配相应的计算、存储和网络资源,并为每个分组创建专用管理账户;使用分组管理账户创建组内普通用户账户;基于普通用户和资源创建虚机和网络,构建小组技能实践环境;实验完成后,云平台管理员通过编排服务批量删除各组虚机和网络,释放相关资源。

Description

一种基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法
技术领域
本发明涉及,特别是一种基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法。
背景技术
近年来,在大型企业、政府机构和事业单位,私有云建设和发展呈逐年上升趋势。通过自身构建和管理的专用资源,私有云为用户提供更高级别的数据安全性和隐私性。CN202011593605.8公开了一种基于OpenStack的虚拟私有云系统及其搭建方法,虚拟私有云系统包括依次相连的基础设施层、OpenStack管理平台层和应用层,搭建方法包括:通过基础设施层对服务器资源、网络设备资源和存储设备资源进行虚拟化以得到虚拟资源;通过OpenStack管理平台层调用虚拟资源,分级部署、调度以及API组装,获得Rest API形式的业务并进行发布;通过应用层构建虚拟资源环境,为用户提供多级云服务;通过OpenStack管理平台层中的后台管理模块对OpenStack管理平台层和基础设施层进行管理和监控。对于私有云IaaS从业技术人员而言,其技能培训和实践通常需要一系列高配置基础设施,然而现有培训机构和学校的普通机房或者服务器系统环境难以满足私有云综合技能训练的特殊需求,主要存在两方面不足:第一,普通机房网络功能简单、硬件资源固化,缺乏资源虚拟化导致利用率不高;第二,服务器系统环境下大量硬件价格昂贵,现有系统管理效率不高。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法,通过普通主机的计算和存储的整合和虚拟化,构建集中管理的IaaS逻辑资源池;采用项目的方式将逻辑资源赋予训练小组,支持组内自主定义和修改实践环境,有效隔离组间逻辑资源、避免冲突;通过编排功能和脚本设计等批量管理实验环境中虚拟机资源,切实提高平台管理效率。
本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法,步骤包括:
1)基于OpenStack平台架构,采用万兆光网络连接控制节点和多个计算节点;在控制节点部署认证、镜像、面板、计量和编排服务,以及计算和网络服务端;在计算节点部署块存储服务和计算服务客户端,并完成与控制节点互联;
2)采用多后端方式将计算节点磁盘创建为块存储资源;在控制节点部署自定义类型网络,构建私有云平台;以项目方式创建n个分组,为各分组分配相应的计算、存储和网络资源,并为每个分组创建专用管理账户;
3)使用分组管理账户创建组内普通用户账户;基于普通用户和资源创建虚机和网络,构建小组技能实践环境;实验完成后,云平台管理员通过编排服务批量删除各组虚机和网络,释放相关资源。
所述步骤1)中,所述的OpenStack平台为Train及以上版本;所述的万兆光网络是指通过万兆光纤连接万兆端口构建的以太网络;所述的控制节点是指云平台管理主机,配置不低于2个VCPU、8GB内存、100GB硬盘;所述的多个计算节点是指普通支持CPU虚拟化的主机,配置不低于4个VCPU、8GB内存、100GB硬盘。
所述步骤1)中,所述的控制节点部署认证、镜像、面板、计量和编排分别指Keystone、Glance、Dashboard、Ceilometer和Heat服务;所述的计算和网络服务端分别指Nova和Neutron服务。
所述步骤1)中,所述的计算节点部署块存储和计算服务分别指Cinder和Nova服务;所述的计算节点与控制节点互联是服务端正确发现和连接客户端信息;
所述步骤2)中,所述的多后端方式包括LVM、NFS、Ceph三种方式;所述的块存储资源是指Cinder提供的逻辑卷;所述的自定义类型网络是指Neutron中用户自服务网络,支持管理员定义和配置项目内部网络,同时支持连接外网资源;所述的私有云平台是指基于OpenStack架构中对应组件构建的IaaS云计算管理平台;
所述步骤2)中,所述的n个分组是指OpenStack中project,早期版本中对应租户的概念;所述的n个分组分配的计算资源是指实例、VCPU、内存、密钥对、主机组等配额;存储资源是指卷、卷快照和总容量大小等;网络资源是指网络、子网、端口、路由、浮动IP、安全组、安全规则等;所述的分组管理账户是指每个分组中admin角色的账户,用于对本项目内资源、设置和用户的管理。
所述步骤3)中,所述的普通用户账户是指由分组管理员创建、能管理项目内资源、构建虚拟机和网络等实验环境的普通用户类型账户,不支持对项目的设置功能;所述的虚机是指根据镜像和主机规格创建的虚拟机;所述的网络是指普通用户自定的项目中单网段或者跨网段虚拟网络,与其他分组内网络完全隔离;所述的技能实践环境是指通过所创建虚机和自定义网络构建的虚拟化实践资源环境,用户对环境具有完全管理和访问权。
所述步骤3)中,所述的实验完成是指用户不再使用当前分组内技能训练环境;所述编排服务是使用栈、创建模板定制方式编排,批量删除分组内虚机和网络资源。
相比于现有技术,本发明的优点在于:本发明的基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法,通过普通主机的计算和存储的整合和虚拟化,能构建集中管理的IaaS资源池;以项目的方式将资源分配给各小组,支持组内自主定义和修改实践环境,有效隔离各组间逻辑资源;利用编排功能和脚本等批量管理实验环境中虚拟机资源,切实提高平台管理效率。本发明应用于教育和IT培训领域,能够直观、高效地构建私有云IaaS实践平台,支持不同分组资源隔离和个性化资源的逻辑分配与使用,为私有云技能训练平台的建设与优化提供重要基础,对指导云平台教育厂商产品开发和提升培训学员实践技能训练水平具有重要指导意义。
附图说明
图1是本发明中基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法流程图;
图2是本发明中私有云IaaS实践平台节点网络拓扑图;
图3是本发明中私有云IaaS实践平台节点组件;
图4是本发明中私有云IaaS实践平台整体架构与分组图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例,对本发明作详细描述。
实施例1
参照图1所示,本发明基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法,包括如下步骤:
步骤1:基于OpenStack平台架构,采用万兆光网络连接控制节点和多个计算节点;在控制节点部署认证、镜像、面板、计量和编排服务,以及计算和网络服务端;在计算节点部署块存储服务和计算服务客户端,并完成与控制节点互联;
步骤2:采用多后端方式将计算节点磁盘创建为块存储资源;在控制节点部署自定义类型网络,构建私有云平台;以项目方式创建n个分组,为各分组分配相应的计算、存储和网络资源,并为每个分组创建专用管理账户;
步骤3:使用分组管理账户创建组内普通用户账户;基于普通用户和资源创建虚机和网络,构建小组技能实践环境;实验完成后,云平台管理员通过编排服务批量删除各组虚机和网络,释放相关资源。
前述的基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法,所述步骤1包括以下步骤:
步骤1a:基于OpenStack平台架构,如图2所示,采用万兆光网络连接控制节点和多个计算节点;
步骤1b:如图3所示,在控制节点部署认证、镜像、面板、计量和编排服务,以及计算和网络服务端;
步骤1c:在计算节点部署块存储服务和计算服务客户端,并完成与控制节点互联;
步骤2a:采用多后端方式将计算节点磁盘创建为块存储资源;在控制节点部署自定义类型网络,构建私有云平台;
步骤2b:如图4所示,在云平台中以项目方式创建n个分组,为各分组分配相应的计算、存储和网络资源,创建分组管理账户;
步骤3a:使用分组管理账户创建组内普通用户账户;基于普通用户和资源创建虚机和网络,构建小组技能实践环境;
步骤3b:实验完成后,云平台管理员通过编排服务批量删除各组虚机和网络,释放相关资源。
所述步骤1)中,所述的OpenStack平台为Train及以上版本;所述的万兆光网络是指通过万兆光纤连接万兆端口构建的以太网络;所述的控制节点是指云平台管理主机,配置不低于2个VCPU、8GB内存、100GB硬盘;所述的多个计算节点是指普通支持CPU虚拟化的主机,配置不低于4个VCPU、8GB内存、100GB硬盘。
所述步骤1)中,所述的控制节点部署认证、镜像、面板、计量和编排分别指Keystone、Glance、Dashboard、Ceilometer和Heat服务;所述的计算和网络服务端分别指Nova和Neutron服务。
所述步骤1)中,所述的计算节点部署块存储和计算服务分别指Cinder和Nova服务;所述的计算节点与控制节点互联是服务端正确发现和连接客户端信息;
所述步骤2)中,所述的多后端方式包括LVM、NFS、Ceph三种方式;所述的块存储资源是指Cinder提供的逻辑卷;所述的自定义类型网络是指Neutron中用户自服务网络,支持管理员定义和配置项目内部网络,同时支持连接外网资源;所述的私有云平台是指基于OpenStack架构中对应组件构建的IaaS云计算管理平台;
所述步骤2)中,所述的n个分组是指OpenStack中project,早期版本中对应租户的概念;所述的n个分组分配的计算资源是指实例、VCPU、内存、密钥对、主机组等配额;存储资源是指卷、卷快照和总容量大小等;网络资源是指网络、子网、端口、路由、浮动IP、安全组、安全规则等;所述的分组管理账户是指每个分组中admin角色的账户,用于对本项目内资源、设置和用户的管理。
所述步骤3)中,所述的普通用户账户是指由分组管理员创建、能管理项目内资源、构建虚拟机和网络等实验环境的普通用户类型账户,不支持对项目的设置功能;所述的虚机是指根据镜像和主机规格创建的虚拟机;所述的网络是指普通用户自定的项目中单网段或者跨网段虚拟网络,与其他分组内网络完全隔离;所述的技能实践环境是指通过所创建虚机和自定义网络构建的虚拟化实践资源环境,用户对环境具有完全管理和访问权。
所述步骤3)中,所述的实验完成是指用户不再使用当前分组内技能训练环境;所述编排服务是使用栈、创建模板定制方式编排,批量删除分组内虚机和网络资源。
本方法未进一步说明的均为现有技术。
本发明给出了基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法。首先,基于OpenStack平台架构,采用万兆光网络连接控制节点和多个计算节点;在控制节点部署认证、镜像、面板、计量和编排服务,以及计算和网络服务端;在计算节点部署块存储服务和计算服务客户端,并完成与控制节点互联;然后,采用多后端方式将计算节点磁盘创建为块存储资源;在控制节点部署自定义类型网络,构建私有云平台;以项目方式创建n个分组,为各分组分配相应的计算、存储和网络资源,并为每个分组创建专用管理账户;最后,使用分组管理账户创建组内普通用户账户;基于普通用户和资源创建虚机和网络,构建小组技能实践环境;实验完成后,云平台管理员通过编排服务批量删除各组虚机和网络,释放相关资源。
本发明能够直观、高效地构建私有云IaaS实践平台,支持不同分组资源隔离和个性化资源的逻辑分配与使用,为私有云技能训练平台的建设与优化提供重要基础,对指导云平台教育厂商产品开发和提升培训学员实践技能训练水平具有重要指导意义。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法,其特征在于步骤包括:
1)基于OpenStack平台架构,采用万兆光网络连接控制节点和多个计算节点;在控制节点部署认证、镜像、面板、计量和编排服务,以及计算和网络服务端;在计算节点部署块存储服务和计算服务客户端,并完成与控制节点互联;
2)采用多后端方式将计算节点磁盘创建为块存储资源;在控制节点部署自定义类型网络,构建私有云平台;以项目方式创建n个分组,为各分组分配相应的计算、存储和网络资源,并为每个分组创建专用管理账户;
3)使用分组管理账户创建组内普通用户账户;基于普通用户和资源创建虚机和网络,构建小组技能实践环境;实验完成后,云平台管理员通过编排服务批量删除各组虚机和网络,释放相关资源。
2.根据权利要求1所述的基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法,其特征在于所述步骤1)中,所述的OpenStack平台为Train及以上版本;所述的万兆光网络是指通过万兆光纤连接万兆端口构建的以太网络;所述的控制节点是指云平台管理主机,配置不低于2个VCPU、8GB内存、100GB硬盘;所述的多个计算节点是指普通支持CPU虚拟化的主机,配置不低于4个VCPU、8GB内存、100GB硬盘。
3.根据权利要求2所述的基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法,其特征在于所述步骤1)中,所述的控制节点部署认证、镜像、面板、计量和编排分别指Keystone、Glance、Dashboard、Ceilometer和Heat服务;所述的计算和网络服务端分别指Nova和Neutron服务。
4.根据权利要求3所述的基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法,其特征在于所述步骤1)中,所述的计算节点部署块存储和计算服务分别指Cinder和Nova服务;所述的计算节点与控制节点互联是服务端正确发现和连接客户端信息。
5.根据权利要求1所述的基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法,其特征在于所述步骤2)中,所述的多后端方式包括LVM、NFS、Ceph三种方式;所述的块存储资源是指Cinder提供的逻辑卷;所述的自定义类型网络是指Neutron中用户自服务网络,支持管理员定义和配置项目内部网络,同时支持连接外网资源;所述的私有云平台是指基于OpenStack架构中对应组件构建的IaaS云计算管理平台。
6.根据权利要求5所述的基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法,其特征在于所述步骤2)中,所述的n个分组是指OpenStack中project,早期版本中对应租户的概念;所述的n个分组分配的计算资源是指实例、VCPU、内存、密钥对、主机组配额;存储资源是指卷、卷快照和总容量大小;网络资源是指网络、子网、端口、路由、浮动IP、安全组、安全规则;所述的分组管理账户是指每个分组中admin角色的账户,用于对本项目内资源、设置和用户的管理。
7.根据权利要求1所述的基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法,其特征在于所述步骤3)中,所述的普通用户账户是指由分组管理员创建、能管理项目内资源、构建虚拟机和网络实验环境的普通用户类型账户,不支持对项目的设置功能;所述的虚机是指根据镜像和主机规格创建的虚拟机;所述的网络是指普通用户自定的项目中单网段或者跨网段虚拟网络,与其他分组内网络完全隔离;所述的技能实践环境是指通过所创建虚机和自定义网络构建的虚拟化实践资源环境,用户对环境具有完全管理和访问权。
8.根据权利要求7所述的基于OpenStack架构的私有云IaaS实践平台构建方法,其特征在于所述步骤3)中,所述的实验完成是指用户不再使用当前分组内技能训练环境;所述编排服务是使用栈、创建模板定制方式编排,批量删除分组内虚机和网络资源。
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