第5章 云計(jì)算管理平臺(tái)

第章云計(jì)算管理平臺(tái)云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)主編：崔升廣CONTENTSCONTENTS01LINUX操作系統(tǒng)02OPENSTACK云計(jì)算平臺(tái)管理03

DOCKER容器技術(shù)第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.1LINUX操作系統(tǒng)5.1.1Linux概述5.1.2操作系統(tǒng)安裝5.1.3熟悉Ubuntu桌面環(huán)境5.1.4常用的圖形界面應(yīng)用程序5.1.5Ubuntu個(gè)性化設(shè)置第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.1LINUX操作系統(tǒng)5.1.6Ubuntu命令行終端管理5.1.7使用CRT與FX配置管理Ubuntu系統(tǒng)5.1.8系統(tǒng)克隆與快照管理5.1.9Shell概述5.1.10Vi、Vim編輯器的使用第5章云計(jì)算管理平臺(tái)Linux操作系統(tǒng)是一種類UNIX的操作系統(tǒng)，UNIX是一種主流經(jīng)典的操作系統(tǒng)，Linux操作系統(tǒng)來源于UNIX，是UNIX在計(jì)算機(jī)上的完整實(shí)現(xiàn)。由于UNIX具有良好而穩(wěn)定的性能，因此在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。1．Linux簡(jiǎn)介2．Linux的體系結(jié)構(gòu)3．Linux的版本4．Linux的特性5.1.1Linux概述第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.1.2操作系統(tǒng)安裝在學(xué)習(xí)Linux操作系統(tǒng)的過程中必定要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)操作，而完成這些實(shí)驗(yàn)操作最方便的就是借助虛擬機(jī)（VirtualMachine）。虛擬機(jī)是指通過軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。使用虛擬機(jī)軟件，一方面，可以很方便地搭建各種實(shí)驗(yàn)環(huán)境；另一方面，可以很好地保護(hù)真機(jī)，尤其是在完成一些諸如硬盤分區(qū)、安裝系統(tǒng)的操作時(shí)，其對(duì)真機(jī)沒有任何影響。1.虛擬機(jī)安裝2.Ubuntu操作系統(tǒng)安裝第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.1.3熟悉Ubuntu桌面環(huán)境使用UbuntuLinux操作系統(tǒng)之前用戶必須登錄，然后才能使用系統(tǒng)中的各種資源，登錄的目的就是使系統(tǒng)能夠識(shí)別出當(dāng)前的用戶身份，當(dāng)用戶訪問資源時(shí)就可以判斷該用戶是否具有相應(yīng)的訪問權(quán)限。登錄Linux系統(tǒng)是使用個(gè)系統(tǒng)的第一步。用戶應(yīng)該首先擁有一個(gè)系統(tǒng)的賬戶，作為登錄憑證，然后再進(jìn)行其他相關(guān)操作。1．系統(tǒng)登錄、注銷與關(guān)機(jī)2．活動(dòng)概覽視圖3．啟動(dòng)應(yīng)用程序4．將應(yīng)用程序添加到Dash面板5．窗口操作6．使用工作區(qū)7．用戶管理第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.1.4常用的圖形界面應(yīng)用程序UbuntuLinux操作系統(tǒng)的圖形界面應(yīng)用程序非常多，方便實(shí)用。1．FireFox瀏覽器2．Thunderbird郵件/新聞3．文件管理器4．文本編輯器第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.1.5Ubuntu個(gè)性化設(shè)置用戶在開始使用Ubuntu時(shí)，往往要根據(jù)自己的需求對(duì)桌面環(huán)境進(jìn)行制定。多數(shù)設(shè)置針對(duì)當(dāng)前用戶，不需要用戶認(rèn)證，而有關(guān)系統(tǒng)的設(shè)置則需要擁有超級(jí)管理員權(quán)限。1．顯示器設(shè)置2．背景設(shè)置3．外觀設(shè)置4．鍵盤快捷鍵4．網(wǎng)絡(luò)設(shè)置第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.1.6Ubuntu命令行終端管理使用命令管理Linux系統(tǒng)是最基本和最要的方式。到目前為止，很多重要的任務(wù)依然必須由命令行完成，而且執(zhí)行相同的任務(wù)，由命令行來完成比使用圖形界面要簡(jiǎn)捷高效得多。使用命令行有兩種方式，一種是在桌面環(huán)境中使用仿真終端，另一種是進(jìn)入文本模式后登錄到終端。1．使用仿真終端窗口2．使用文本模式3．配置超級(jí)管理員root4．使用命令行關(guān)閉和重啟系統(tǒng)第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.1.7使用CRT與FX配置管理Ubuntu系統(tǒng)SecureCRT是Windows下登錄UNIX或Linux服務(wù)器主機(jī)的軟件，SecureFX是一種FTP軟件，用于實(shí)現(xiàn)Windows和UNIX或Linux的文件互動(dòng)。1．使用SecureCRT配置管理Ubuntu系統(tǒng)2．使用SecureFX遠(yuǎn)程連接Ubuntu系統(tǒng)3．SecureCRT無法連接登錄Ubuntu系統(tǒng)原因及解決方案第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.1.8系統(tǒng)克隆與快照管理我們經(jīng)常用虛擬機(jī)做各種試驗(yàn)，初學(xué)者免不了誤操作導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰、無法啟動(dòng)，或者在做集群的時(shí)候，通常需要多臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行測(cè)試，比如搭建mysql服務(wù)，redis服務(wù)，tomcat、nginx等，搭建一臺(tái)服務(wù)器都很費(fèi)時(shí)費(fèi)力，一旦系統(tǒng)崩潰、無法啟動(dòng)，需要重新安裝操作系統(tǒng)或是部署多臺(tái)服務(wù)器的時(shí)候，安裝操作系統(tǒng)將會(huì)浪費(fèi)太多時(shí)間，那么我們將如何進(jìn)行操作呢？系統(tǒng)克隆將會(huì)很好的解決這個(gè)問題。1．系統(tǒng)克隆2．快照管理第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.1.9Shell概述Linux操作系統(tǒng)的Shell作為操作系統(tǒng)的外殼，為用戶提供使用操作系統(tǒng)的接口。它是命令語言、命令解釋程序及程序設(shè)計(jì)語言的統(tǒng)稱。1.Shell簡(jiǎn)介2．Shell命令的基本格式3．輸入命令時(shí)鍵盤操作的一般規(guī)律4．顯示系統(tǒng)信息的命令5．Shell使用技巧第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.1.10Vi、Vim編輯器的使用Vim有3種基本工作模式：命令模式、編輯模式、末行模式。考慮到各種用戶的需要，采用狀態(tài)切換的方法可以實(shí)現(xiàn)工作模式的轉(zhuǎn)換，切換只是習(xí)慣性的問題，一旦熟練使用Vim，就會(huì)覺得它非常易于使用。1．命令模式2．編輯模式3．末行模式第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.2OPENSTACK云計(jì)算平臺(tái)管理5.2.1OpenStack概述5.2.2OpenStack認(rèn)證服務(wù)5.2.3OpenStack鏡像服務(wù)5.2.4OpenStack網(wǎng)絡(luò)服務(wù)5.2.5OpenStack計(jì)算服務(wù)5.2.6OpenStack存儲(chǔ)服務(wù)第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.2.1OpenStack概述OpenStack是一個(gè)旨在為公有云及私有云的建設(shè)與管理提供軟件的開源項(xiàng)目。它的社區(qū)擁有眾多企業(yè)及開發(fā)者，這些企業(yè)與個(gè)人將OpenStack作為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)資源的通用前端。OpenStack項(xiàng)目的首要任務(wù)是簡(jiǎn)化云的部署過程并為其帶來良好的可擴(kuò)展性。OpenStack為私有云和公有云提供可擴(kuò)展的彈性的云計(jì)算服務(wù)，項(xiàng)目目標(biāo)是提供實(shí)施簡(jiǎn)單、豐富、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、可大規(guī)模擴(kuò)展的云計(jì)算管理平臺(tái)。1．OpenStack的起源2．OpenStack版本演變3．OpenStack的架構(gòu)第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.2.2OpenStack認(rèn)證服務(wù)Keystone是OpenStack默認(rèn)使用的身份認(rèn)證管理系統(tǒng)，也是OpenStack中唯一可以提供身份認(rèn)證的組件。在安裝OpenStack身份服務(wù)之后，其他OpenStack服務(wù)必須在其中注冊(cè)才能使用，Keystone可以跟蹤每一個(gè)OpenStack服務(wù)的安裝，并在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中定位該服務(wù)的位置，身份服務(wù)主要用于認(rèn)證，因此它又稱為認(rèn)證服務(wù)。1．Keystone的基本概念2．Keystone的主要功能3．Keystone的管理層次結(jié)構(gòu)4．Keystone的認(rèn)證服務(wù)流程第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.2.3OpenStack鏡像服務(wù)鏡像服務(wù)讓用戶能夠上傳和獲取其他OpenStack服務(wù)需要使用的鏡像和元數(shù)據(jù)定義等數(shù)據(jù)資產(chǎn)。鏡像服務(wù)包括發(fā)現(xiàn)、注冊(cè)和檢索虛擬機(jī)鏡像，提供了一個(gè)能夠查詢虛擬機(jī)鏡像元數(shù)據(jù)和檢索實(shí)際鏡像的表述性狀態(tài)傳遞應(yīng)用程序接口（RepresentationalStateTransferApplicationProgrammingInterface，RESTAPI）的軟件架構(gòu)風(fēng)格。通過Glance虛擬機(jī)鏡像可以存儲(chǔ)到不同的位置，例如，從簡(jiǎn)單的文件系統(tǒng)到Swift服務(wù)這樣的對(duì)象存儲(chǔ)鏡像系統(tǒng)。1．鏡像與鏡像服務(wù)2．Glance服務(wù)架構(gòu)3．Glance工作流程第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.2.4OpenStack網(wǎng)絡(luò)服務(wù)OpenStack網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供了一個(gè)API讓用戶在云中建立和定義網(wǎng)絡(luò)連接。該網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的項(xiàng)目名稱是Neutron。OpenStack網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)創(chuàng)建和管理虛擬網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)，包括網(wǎng)絡(luò)、交換機(jī)、路由器和子網(wǎng)等，它們可由OpenStack計(jì)算服務(wù)Nova管理。它還提供類似防火墻的高級(jí)服務(wù)。OpenStack網(wǎng)絡(luò)整體上是獨(dú)立的，能夠部署到專用主機(jī)上。1．Neutron網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2．Neutron管理的網(wǎng)絡(luò)資源3．Neutron網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕愋?．Neutron基本架構(gòu)5．Neutron的物理部署第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.2.5OpenStack計(jì)算服務(wù)OpenStack計(jì)算服務(wù)是IaaS系統(tǒng)的重要組成部分，OpenStack的其他組件依托Nova，與Nova協(xié)同工作，組成了整個(gè)OpenStack云計(jì)算管理平臺(tái)。OpenStack使用它來托管和管理云計(jì)算系統(tǒng)。1．什么是Nova2．Nova的系統(tǒng)架構(gòu)3．API組件4．Conductor組件5．Scheduler組件6．Compute組件第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.2.6OpenStack存儲(chǔ)服務(wù)OpenStack從Folsom版本開始將Nova中的持久性塊存儲(chǔ)功能組件Nova-Volume剝離出來，獨(dú)立為OpenStack塊存儲(chǔ)服務(wù)，并將其命名為Cinder。與Nova利用主機(jī)本地存儲(chǔ)為虛擬機(jī)提供的臨時(shí)存儲(chǔ)不同，Cinder為虛擬機(jī)提供持久性的存儲(chǔ)，并實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)存儲(chǔ)卷的生命周期管理，因此又稱卷存儲(chǔ)服務(wù)。1．Cinder塊存儲(chǔ)服務(wù)2．Swift對(duì)象存儲(chǔ)服務(wù)第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.3DOCKER容器技術(shù)5.3.1Docker技術(shù)概述5.3.2Docker架構(gòu)與應(yīng)用第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.3.1Docker技術(shù)概述Docker容器能夠幫助開發(fā)人員、系統(tǒng)管理員和項(xiàng)目工程師在一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中協(xié)同工作。制訂一套容器標(biāo)準(zhǔn)能夠使系統(tǒng)管理員在更改容器的時(shí)候，開發(fā)人員不需要關(guān)心容器的變化，只需要專注于自己的應(yīng)用程序代碼即可。這樣做的好處是隔離了開發(fā)和管理，簡(jiǎn)化了重新部署、調(diào)試等瑣碎工作，減小了開發(fā)和部署的成本，極大地提高了工作效率。1．Docker的發(fā)展歷程2．Docker的定義3．Docker的優(yōu)勢(shì)4．容器與虛擬機(jī)5．Docker的三大核心概念第5章云計(jì)算管理平臺(tái)5.3.2Docker架構(gòu)與應(yīng)用Docker引擎是用來運(yùn)行和管理容器的核心軟件，它是目前主流的容器引擎，如圖5.130所示，通常人們會(huì)簡(jiǎn)單地將其稱為Docker或Docker平臺(tái)。Docker引擎由如下主要的組件構(gòu)成：Docker客戶端（DockerClient）、Docker守護(hù)進(jìn)程（