云計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程（項目式微課版）-教案 項目7-構(gòu)建OpenStack云平臺虛擬化網(wǎng)絡(luò)-教學(xué)設(shè)計

項目7構(gòu)建OpenStack云平臺虛擬化網(wǎng)絡(luò)《云網(wǎng)絡(luò)技術(shù)項目教程》教學(xué)設(shè)計課程名稱：授課年級：授課學(xué)期：教師姓名：年月日課題名稱項目7構(gòu)建OpenStack云平臺虛擬化網(wǎng)絡(luò)計劃學(xué)時112學(xué)時內(nèi)容分析為了整合KVM虛擬機(jī)的計算存儲和網(wǎng)絡(luò)資源，公司決定部署OpenStack云平臺，實現(xiàn)虛擬機(jī)的快速構(gòu)建和統(tǒng)一管理。項目經(jīng)理要求王亮在控制節(jié)點和計算節(jié)點上部署OpenStack云平臺的組件服務(wù)，在控制節(jié)點上完成計算節(jié)點KVM虛擬機(jī)的創(chuàng)建和管理，構(gòu)建常用的OpenStack虛擬化網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)虛擬機(jī)的內(nèi)外網(wǎng)互訪。教學(xué)目標(biāo)及基本要求【知識目標(biāo)】（1）掌握OpenStack云平臺的作用。（2）掌握OpenStack各個組件的作用。（3）掌握Neutron組件的架構(gòu)。（4）掌握Neutron組件創(chuàng)建虛擬化網(wǎng)絡(luò)的流程?！炯寄苣繕?biāo)】（1）能夠安裝OpenStack基礎(chǔ)環(huán)境。（2）能夠安裝OpenStack基礎(chǔ)組件。（3）能夠使用圖形界面和命令行方式創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)和虛擬機(jī)。（4）能夠部署分析Flat扁平虛擬化網(wǎng)絡(luò)。（5）能夠部署分析Vlan虛擬化網(wǎng)絡(luò)。（6）能夠部署分析Vxlan大二層虛擬化網(wǎng)絡(luò)。教學(xué)重點了解OpenStack云平臺以及它和kvm的關(guān)系教學(xué)難點安裝OpenStack的過程。教學(xué)方式教學(xué)采用教師課堂講授為主，結(jié)合教學(xué)PPT進(jìn)行講解教學(xué)過程任務(wù)1安裝Openstack云平臺任務(wù)描述KVM虛擬化技術(shù)提升了服務(wù)器資源的利用效率，但在使用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)創(chuàng)建和管理一臺虛擬機(jī)時，都要到相對應(yīng)的服務(wù)器操作，為提升運維效率，公司決定部署OpenStack云平臺，實現(xiàn)KVM虛擬機(jī)的統(tǒng)一部署和管理。項目經(jīng)理要求王亮在控制節(jié)點controller服務(wù)器上部署Mariadb數(shù)據(jù)庫服務(wù)、Keystone認(rèn)證服務(wù)、Glance鏡像服務(wù)、Plancement資源管理服務(wù)、Nova計算服務(wù)、Neutron網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、Horizon圖形化服務(wù)。在計算節(jié)點compute服務(wù)器上部署Nova-compute計算服務(wù)，Neutron網(wǎng)橋服務(wù)，部署完成了登錄到OpenStack平臺。OpenStack云平臺介紹：OpenStack是一個開源的云計算平臺，它提供了一套豐富的組件和工具，用于構(gòu)建和管理私有云、公有云以及混合云環(huán)境。這些組件共同協(xié)作，提供了強(qiáng)大的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)功能，使用戶能夠輕松創(chuàng)建和管理虛擬機(jī)、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù),逐項講解以下內(nèi)容。Keystone（身份認(rèn)證服務(wù)）Glance（鏡像服務(wù)）（3）Placement（資源跟蹤管理服務(wù)）（4）Nova（計算服務(wù)）（5）Neutron（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)）（6）Cinder（塊存儲服務(wù)）（7）Swift（對象存儲服務(wù)）（8）Heat（編排服務(wù)）（9）Horizon（圖形界面服務(wù)）三、進(jìn)行重點知識的講解1、OpenStack云平臺和KVM虛擬機(jī)的關(guān)系OpenStack云平臺和KVM虛擬機(jī)之間存在密切的關(guān)系，可以簡單地理解為OpenStack云平臺是用于管理和部署KVM虛擬機(jī)的工具和平臺。2、安裝基礎(chǔ)環(huán)境1）配置服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境2）基礎(chǔ)配置（1）系統(tǒng)初始化配置①修改主機(jī)名②配置主機(jī)名稱解析③關(guān)閉防火墻和Selinux（2）配置免密碼登錄（3）配置時間同步①配置controller為時間同步服務(wù)器②compute同步時間到controller③查看時間同步效果3）配置網(wǎng)絡(luò)Yum源(1)配置華為CentOS8網(wǎng)絡(luò)yum源(2)配置OpenStack安裝源①安裝openstack源②修改源③更新軟件包(3)安裝OpenStack客戶端和安全策略4）安裝配置Mariadb數(shù)據(jù)庫（controller節(jié)點）（1）安裝數(shù)據(jù)庫（2）加固數(shù)據(jù)庫安全（3）修改配置文件5）安裝配置消息隊列rabbitmq（controller節(jié)點）（1）安裝rabbitmq-server（2）設(shè)置登錄用戶（3）查看用戶和權(quán)限6）安裝配置Memcached（controller節(jié)點）（1）安裝Memcached（2）配置Memcached2）部署Openstack組件服務(wù)1）安裝配置Keystone認(rèn)證服務(wù)（controller節(jié)點）（1）創(chuàng)建Keystone服務(wù)的數(shù)據(jù)庫并授權(quán)①創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫Keystone②授權(quán)本地和遠(yuǎn)程訪問（2）安裝組件同步數(shù)據(jù)庫①安裝Keystone服務(wù)②配置Keystone服務(wù)③同步Keystone數(shù)據(jù)庫④生成Fernet密鑰⑤生成管理員憑據(jù)⑥Keystone服務(wù)初始化⑦修改httpd服務(wù)⑧設(shè)置管理員客戶端環(huán)境變量⑨驗證Keystone服務(wù)2）安裝配置Glance鏡像服務(wù)（controller節(jié)點）（1）創(chuàng)建glance鏡像服務(wù)的數(shù)據(jù)庫并授權(quán)①創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫glance②授權(quán)本地和遠(yuǎn)程訪問（2）在Keystone上為glance服務(wù)創(chuàng)建用戶①創(chuàng)建service工程②創(chuàng)建glance用戶③設(shè)置glance用戶為service工程的管理員（3）在Keystone上創(chuàng)建image鏡像服務(wù)，設(shè)置服務(wù)端點①創(chuàng)建image類型服務(wù)②設(shè)置服務(wù)的訪問地址③查看訪問地址（服務(wù)端點）（4）安裝配置glance服務(wù)①安裝glance服務(wù)②配置glance服務(wù)③同步數(shù)據(jù)庫并啟動服務(wù)3）安裝配置placement資源管理服務(wù)（controller節(jié)點）（1）創(chuàng)建placement數(shù)據(jù)庫并授權(quán)①創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫placement②授權(quán)本地和遠(yuǎn)程訪問（2）在Keystone上為placement服務(wù)創(chuàng)建用戶①創(chuàng)建placement用戶②設(shè)置placement用戶為service工程的管理員（3）在Keystone上創(chuàng)建placement資源管理服務(wù)，設(shè)置服務(wù)端點（4）安裝配置placement服務(wù)①安裝placement服務(wù)②配置placement服務(wù)③修改00-placement-api.conf配置④同步數(shù)據(jù)庫驗證安裝4）安裝配置Nova計算服務(wù)（controller節(jié)點）（1）創(chuàng)建nova_api、nova、nova_cell0數(shù)據(jù)庫并授權(quán)①創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫②授權(quán)本地和遠(yuǎn)程訪問（2）在Keystone上為Nova服務(wù)創(chuàng)建用戶①創(chuàng)建Nova用戶②設(shè)置Nova用戶為service工程的管理員（3）在Keystone上創(chuàng)建Nova資源管理服務(wù)，設(shè)置服務(wù)端點（4）安裝配置Nova服務(wù)①安裝Nova服務(wù)②配置Nova服務(wù)③同步數(shù)據(jù)庫④啟動服務(wù)5）安裝配置Nova計算服務(wù)（compute節(jié)點）（1）安裝nova-compute服務(wù)（2）配置nova-compute服務(wù)（3）啟動服務(wù)（4）修改控制(controller)節(jié)點Nova配置①發(fā)現(xiàn)計算節(jié)點并將其注冊到Novacell中②驗證Nova配置6）安裝配置Neutron網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（controller節(jié)點）（1）創(chuàng)建Neutron數(shù)據(jù)庫并授權(quán)①創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫placement②授權(quán)本地和遠(yuǎn)程訪問（2）在Keystone上為neutron服務(wù)創(chuàng)建用戶①創(chuàng)建placement用戶②設(shè)置neutron用戶為service工程的管理員（3）在Keystone上創(chuàng)建neutron資源管理服務(wù)，設(shè)置服務(wù)端點（4）安裝Neutron服務(wù)（5）配置Neutron服務(wù)①修改主配置文件②配置ml2_conf.ini③配置/etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini④安裝啟動必要組件（控制節(jié)點和計算節(jié)點）⑤修改l3_agent.ini⑥修改dhcp_agent.ini⑦修改metadata_agent.ini⑧修改nova.conf（6）啟動Neutron服務(wù)①創(chuàng)建軟鏈接②同步數(shù)據(jù)庫③啟動服務(wù)4.安裝配置Nova計算服務(wù)（controller節(jié)點）（1）創(chuàng)建nova_api、nova、nova_cell0數(shù)據(jù)庫并授權(quán)①創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫②授權(quán)本地和遠(yuǎn)程訪問（2）在Keystone上為Nova服務(wù)創(chuàng)建用戶①創(chuàng)建Nova用戶②設(shè)置Nova用戶為service工程的管理員（3）在Keystone上創(chuàng)建Nova資源管理服務(wù)，設(shè)置服務(wù)端點（4）安裝配置Nova服務(wù)①安裝Nova服務(wù)②配置Nova服務(wù)③同步數(shù)據(jù)庫④啟動服務(wù)5.安裝配置Nova計算服務(wù)（compute節(jié)點）（1）安裝nova-compute服務(wù)（2）配置nova-compute服務(wù)（3）啟動服務(wù)（4）修改控制(controller)節(jié)點Nova配置①發(fā)現(xiàn)計算節(jié)點并將其注冊到Novacell中②驗證Nova配置6.安裝配置Neutron網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（controller節(jié)點）（1）創(chuàng)建Neutron數(shù)據(jù)庫并授權(quán)①創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫placement②授權(quán)本地和遠(yuǎn)程訪問（2）在Keystone上為neutron服務(wù)創(chuàng)建用戶①創(chuàng)建placement用戶②設(shè)置neutron用戶為service工程的管理員（3）在Keystone上創(chuàng)建neutron資源管理服務(wù)，設(shè)置服務(wù)端點（4）安裝Neutron服務(wù)（5）配置Neutron服務(wù)①修改主配置文件②配置ml2_conf.ini③配置/etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini④安裝啟動必要組件（控制節(jié)點和計算節(jié)點）⑤修改l3_agent.ini⑥修改dhcp_agent.ini⑦修改metadata_agent.ini⑧修改nova.conf（6）啟動Neutron服務(wù)①創(chuàng)建軟鏈接②同步數(shù)據(jù)庫③啟動服務(wù)7.安裝配置Neutron網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（compute節(jié)點）（1）安裝計算節(jié)點Neutron服務(wù)（2）配置計算節(jié)點neutron服務(wù)①修改neutron.conf②修改linuxbridge_agent.ini③修改nova.conf（3）啟動服務(wù)（4）驗證Neutron服務(wù)8.安裝Horizon圖形界面服務(wù)（controller節(jié)點）（1）安裝Horizon（2）配置Horizon服務(wù)①修改local_settings②修改openstack-dashboard.conf③修改defaults.py和settings.py④重啟httpd和memcached服務(wù)驗證Horizon服務(wù)四、歸納總結(jié)，布置課后作業(yè)回顧上課前的學(xué)習(xí)目標(biāo)，對本節(jié)課知識點進(jìn)行總結(jié)。布置課后習(xí)題作業(yè)。任務(wù)2構(gòu)建OpenStack虛擬化網(wǎng)絡(luò)一、任務(wù)描述構(gòu)建了Openstack云平臺之后，需要在云平臺上創(chuàng)建虛擬機(jī)，虛擬機(jī)需要借助虛擬化網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)互聯(lián)，項目經(jīng)理要求王亮使用圖形化界面創(chuàng)建常用的虛擬化網(wǎng)絡(luò)，并且在命令行界面分析虛擬網(wǎng)絡(luò)中的各種網(wǎng)絡(luò)虛擬設(shè)備以及連接方式，深入理解Openstack云平臺的虛擬化網(wǎng)絡(luò)。二、進(jìn)行重點知識的講解（一）部署分析Flat扁平虛擬化網(wǎng)絡(luò)1.登錄云平臺（1）登錄進(jìn)入OpenStack云平臺（2）創(chuàng)建Flat類型網(wǎng)絡(luò)2.基于Flat網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建云主機(jī)（1）上傳鏡像（2）創(chuàng)建實例類型（3）創(chuàng)建云主機(jī)demo1（4）配置安全組策略（5）測試登錄云主機(jī)3.分析Flat類型網(wǎng)絡(luò)（1）查看計算節(jié)點的虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（2）查看控制節(jié)點的虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（二）部署分析vlan企業(yè)級虛擬化網(wǎng)絡(luò)1.創(chuàng)建vlan網(wǎng)絡(luò)（1）使用圖形界面創(chuàng)建vlan10網(wǎng)絡(luò)（2）使用vlan10網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建云主機(jī)demo22.分析Vlan類型網(wǎng)絡(luò)（1）查看計算節(jié)點虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（2）查看控制節(jié)點的虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備3.實現(xiàn)不同vlan網(wǎng)絡(luò)的云主機(jī)內(nèi)外網(wǎng)互聯(lián)（1）創(chuàng)建vlan20網(wǎng)絡(luò)（2）使用vlan20網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建云主機(jī)demo3（3）創(chuàng)建路由r1連通vlan20、vlan30和外部網(wǎng)絡(luò)flat①創(chuàng)建路由r1②虛擬路由添加接口（4）測試云主機(jī)內(nèi)外網(wǎng)連通性①登錄云主機(jī)②測試內(nèi)外網(wǎng)連通性（5）外部主機(jī)登錄到云主機(jī)①分配浮動IP地址②windows主機(jī)登錄demo2云主機(jī)4.分析Vlan內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（1）查看計算節(jié)點的虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（2）查看控制節(jié)點的虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（三）部署分析vxlan大二層虛擬化網(wǎng)絡(luò)1.創(chuàng)建vxlan網(wǎng)絡(luò)2.基于vxlan10網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建云主機(jī)3.分析VXLAN類型網(wǎng)絡(luò)（1）查看計算節(jié)點的虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（2）查看控制節(jié)點的虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備4.VXLAN類型網(wǎng)絡(luò)的云主機(jī)內(nèi)外網(wǎng)互訪三、歸納