云计算框架与应用

本书系统讲解了业内最常用的两种云计算框架——OpenStack和Kubernetes的搭建、配置及应用方面的实用性知识，旨在使读者通过对本书的学习，能独立完成一套完整云平台的搭建与应用工作。
全书共分11章，简要介绍了云计算及云计算框架OpenStack和Kubernetes的基础知识、当前常用的操作系统无人值守安装方式以及OpenStack各基础组件及服务的安装配置方法，并扩展讲解了另一种常用的云计算框架——容器云Kubernetes的安装、配置及应用方法。
本书内容全面，精练易懂、实用性强，可作为云计算与大数据、计算机科学与技术等专业的教材，也可作为有一定Linux和虚拟化基础并打算进入云计算领域的从业者及初学者的参考用书。

第1章 云计算概论 1
1.1 云计算概述 2
1.1.1 云计算的概念 2
1.1.2 云计算的历史及现状 3
1.1.3 云计算的发展趋势 4
1.1.4 云计算的优势 7
1.1.5 云计算的常用框架 7
1.2 OpenStack概述 8
1.2.1 OpenStack的概念 8
1.2.2 OpenStack的历史 9
1.2.3 OpenStack的优势 10
1.2.4 OpenStack的架构 10
1.3 Kubernetes概述 16
1.3.1 Kubernetes的概念 16
1.3.2 Kubernetes的历史 16
1.3.3 Kubernetes的优势 17
1.3.4 Kubernetes的架构 18
本章小结 20
本章练习 21
第2章 无人值守安装操作系统 23
2.1 PXE、Kickstart与Preseed 24
2.1.1 PXE简介 24
2.1.2 Kickstart与Preseed 25
2.2 使用PXE+Kickstart安装操作系统 26
2.2.1 准备Server端安装环境 26
2.2.2 安装操作系统 41
本章小结 44
本章练习 44
第3章 OpenStack网络基础 45
3.1 OpenStack网络基础 46
3.1.1 网桥 46
3.1.2 网关 47
3.1.3 VLAN 47
3.1.4 子接口 48
3.1.5 Access端口和Trunk端口 48
3.1.6 二层交换机和三层交换机 49
3.1.7 VXLAN 49
3.1.8 GRE 50
3.1.9 Open vSwitch 50
3.2 VLAN实验 50
3.2.1 安装配置GNS3 51
3.2.2 配置WMware Workstation 65
3.2.3 三层交换机的启动与配置 76
3.2.4 配置VMware虚拟机 78
3.2.5 配置KVM虚拟机 83
3.2.6 实验结论 89
3.3 VXLAN实验 89
3.3.1 配置交换机 90
3.3.2 配置宿主机 90
3.3.3 配置KVM虚拟机 95
3.3.4 配置VXLAN 97
3.3.5 连通性测试 97
3.3.6 实验结论 98
3.4 GRE实验 98
3.4.1 删除VXLAN的配置 98
3.4.2 配置GRE 99
3.4.3 测试GRE 100
本章小结 100
本章练习 101
第4章 安装OpenStack基础组件 103
4.1 OpenStack基础组件简介 104
4.1.1 OpenStack基本架构 104
4.1.2 OpenStack基础组件 104
4.2 准备安装环境 105
4.2.1 配置宿主机环境 105
4.2.2 配置虚拟机环境 107
4.3 配置时间服务器和客户端 108
4.3.1 启动Chonry服务 108
4.3.2 修改系统时区 108
4.3.3 配置时间服务器 109
4.3.4 配置时间服务客户端 110
4.4 安装基础组件 111
4.4.1 配置OpenStack软件源 111
4.4.2 安装并配置MySQL组件 112
4.4.3 安装并配置RabbitMQ组件 114
4.4.4 安装并配置Memcached组件 115
4.4.5 安装并配置Etcd组件 116
4.4.6 安装并配置Keystone组件 116
4.4.7 安装并配置Glance组件 126
4.4.8 安装并配置Nova组件 132
4.4.9 安装并配置Horizon组件 143
本章小结 145
本章练习 145
第5章 OpenStack网络服务
Neutron 147
5.1 OpenStack网络基础 148
5.1.1 OpenStack节点 149
5.1.2 OpenStack网络种类 149
5.2 Neutron架构及组件 150
5.2.1 Neutron Server 150
5.2.2 Neutron L2代理 152
5.2.3 Neutron L3代理 153
5.2.4 Neutron DHCP代理 153
5.2.5 消息队列 153
5.2.6 数据库 153
5.2.7 认证服务 154
5.3 Neutron的网络资源 154
5.4 Neutron的网络类型(network类型) 155
5.4.1 Local网络类型 155
5.4.2 Flat网络类型 156
5.4.3 VLAN网络类型 156
5.4.4 VXLAN网络类型 157
5.4.5 GRE网络类型 158
5.5 Neutron实验 158
5.5.1 实验环境介绍 158
5.5.2 配置控制节点 159
5.5.3 配置网络节点 167
5.5.4 配置计算节点 173
5.5.5 创建虚拟机网络 177
本章小结 187
本章练习 187
第6章 Cinder卷服务 189
6.1 Cinder简介 190
6.1.1 Cinder概述 190
6.1.2 Cinder架构 190
6.2 安装Cinder卷服务 192
6.2.1 搭建安装环境 192
6.2.2 配置相关节点 192
6.2.3 安装Cinder卷服务 194
6.2.4 验证Cinder卷服务 208
6.2.5 使用Horizon操作Cinder卷
服务 210
本章小结 213
本章练习 214
第7章 管理分布式文件系统 215
7.1 分布式文件系统与Cinder卷服务 216
7.1.1 分布式文件系统简介 216
7.1.2 Cinder与分布式文件系统的交互 216
7.2 管理Ceph文件系统 217
7.2.1 Ceph文件系统简介 217
7.2.2 Ceph文件系统架构 217
7.2.3 创建Ceph文件系统 218
7.2.4 使用Cinder管理Ceph文件系统 229
本章小结 237
本章练习 237
第8章 管理虚拟机 239
8.1 在共享存储设备上创建虚拟机 240
8.1.1 配置环境 240
8.1.2 Ceph集成Glance与Nova 242
8.1.3 创建虚拟机网络 245
8.1.4 创建虚拟机 246
8.2 迁移虚拟机 259
8.2.1 前期准备 259
8.2.2 进行迁移 260
本章小结 263
本章练习 263
第9章 对象存储组件Swift 265
9.1 Swift简介 266
9.1.1 Swift的特点 266
9.1.2 Swift的应用场景 266
9.1.3 Swift的主要概念 267
9.2 Swift实验 268
9.2.1 实验环境 268
9.2.2 实验步骤 268
本章小结 289
本章练习 289
第10章 Kubernetes安装与配置 291
10.1 Kubernetes简介 292
10.1.1 Kubernetes基本架构 292
10.1.2 Kubernetes相关概念 294
10.2 准备安装环境 299
10.2.1 配置主机名和IP地址映射 299
10.2.2 配置各节点之间免密码登录 300
10.2.3 关闭防火墙和SELinux 300
10.3 安装Docker 300
10.3.1 使用命令直接安装 300
10.3.2 配置软件源安装 302
10.3.3 下载安装包安装 306
10.3.4 使用二进制文件包+脚本安装 309
10.4 制作CA证书 313
10.4.1 数字证书的原理 313
10.4.2 创建CA证书 314
10.5 安装配置Etcd 317
10.5.1 下载Etcd安装包 317
10.5.2 创建密钥和证书 318
10.5.3 编辑Etcd配置文件 319
10.5.4 创建Etcd服务 320
10.5.5 启动Etcd服务 321
10.6 配置Master节点 322
10.6.1 下载Kubernetes安装包 322
10.6.2 安装并配置Kubernetes 323
10.7 配置Node节点 331
10.7.1 在Master节点上的配置 331
10.7.2 在Node节点上部署kubelet
服务 332
10.7.3 在Node节点上部署kube-proxy
服务 335
10.8 部署Flannel网络 339
10.8.1 下载Flannel安装包 339
10.8.2 创建并分发密钥和证书 339
10.8.3 配置Flannel 340
10.8.4 集成Flannel和CNI 341
10.8.5 在Docker中配置Flannel服务 342
10.9 创建测试Deployment 344
10.9.1 创建Deployment 344
10.9.2 查看Deployment 345
本章小结 345
本章练习 346
第11章 Kubernetes的使用 347
11.1 kubectl工具使用 348
11.1.1 kubectl基本语法 348
11.1.2 kubectl常用子命令 348
11.2 编写YAML文件 357
11.2.1 YAML文件结构 358
11.2.2 YAML文件应用 360
11.3 管理Pod 362
11.3.1 Pod的生命周期 362
11.3.2 Pod的健康检查 363
11.3.3 Pod的调度管理 367
11.4 管理Service 372
11.4.1 NodePort、TargetPort与Port的
区别 372
11.4.2 Service工作方式 372
11.4.3 Service工作方式验证 373
本章小结 380
本章练习 380
参考文献 382