本節書摘來自華章出版社《openstack實戰指南》一 書中的第2章，第2.1節，作者：黃 凱 毛偉傑 顧駿傑 ，更多章節内容可以通路雲栖社群“華章計算機”公衆号檢視。
筆者寫本書的時候，openstack已經發展到havana版本，幾大主流的linux發行版本都會将openstack的源代碼做成各自平台的二進制安裝包，以供使用者使用。随着openstack使用的人越來越多，發行版本對linux的支援力度也越來越大，就目前來看，ubuntu（debian）、redhat、opensuse都有相應的包和開發定制的安裝程式。當然，各個linux平台上的包制作釋出的時間各有快慢，同時支援的版本更新也有快有慢。ubuntu是更新最快的發行版本之一。redhat也越來越重視openstack，更新包的速度也比以前快很多。這裡先以ubuntu作為底層的作業系統，因為ubuntu從openstack的cactus版本開始就将其作為自身一個雲計算的軟體，同時，社群對openstack的支援很好，網絡上很多文檔都是以ubuntu為作業系統進行部署安裝的，并且openstack的開發人員是在ubuntu上進行openstack的開發的，就目前情況來看，其支援度最好。
本節将會介紹如何在ubuntu 12.04 lts上安裝keystone、glance、nova、neutron、cinder和horizon這幾個元件，其中使用4台伺服器，分别作為controller、network、compute、volume節點。這4個節點的名字隻是按照它們需要完成的任務來命名的，并不是說它們有特定的名字。
在controller節點上計劃部署如下元件：
rabbitmq
mysql
keystone
glance
neutron
nova中除去nova-compute的其他元件
cinder中除去cinder-volume的其他元件
horizon
下面詳細介紹一下各個元件。
rabbitmq：在openstack中，各個服務之間是通過消息來互動的。因為openstack使用amqp（進階消息隊列協定）作為其消息傳遞的技術，是以rabbitmq、qpid、zeromq等支援amqp的軟體都是被openstack所支援的。這裡會使用rabbitmq，因為它是第一個被openstack使用的消息傳遞的軟體。openstack通過amqp實作rpc的服務，來保證不同元件之間的通信，rabbitmq是controller中一個非常關鍵的服務。rabbitmq結構圖如圖2-1所示。
mysql：openstack所使用的資料庫。包括nova、glance、cinder等在内的元件都會建立自己的資料庫，儲存一些必要的資料。
keystone：openstack的使用者認證元件。它的功能主要是建立管理項目的使用者和各種服務端口，以及進行使用者的身份認證。要使用openstack的任意api，第一步就必須通過keystone的驗證。
glance：用來存放管理虛拟機鏡像和快照的服務，這也是一個最小架構中必須有的服務。
neutron：用來提供虛拟機網絡通信的元件。
nova（除去nova-compute的其他元件）：這裡不包括nova-compute，因為controller節點不負責運作虛拟機。nova是個至關重要的元件，也是個相對龐大的元件，其中有很多服務，它是進行生成虛拟機工作的主要服務。
cinder（除去cinder-volume的其他元件）：用來建立、删除及管理volume（虛拟磁盤卷），以及給volume做快照等服務的元件。
horizon：openstack的web管理頁面，使用django架構開發。web管理頁面包含了日常使用的大部分功能，提供給使用者一個最直覺的展現方式。很多簡單的二次開發工作都是從horizon開始的。
1.?系統環境準備
在安裝部署openstack之前，首先需要做一些安裝額外軟體和配置網絡等準備，主要包括以下幾個部分：
作業系統為ubuntu 12.04 lts，最小化安裝即可。在安裝系統的時候，安裝openssh-server，分區盡量能有30gb空間，用來完成這個測試環境。
網絡連接配接和ip設定。需要兩個以太網口，配置設定兩個獨立的網絡。
添加openstack havana版本的軟體包源到系統中，并且更新系統。
安裝ntp服務。
mysql，安裝mysql資料庫和python的mysql庫。
rabbitmq，安裝rabbitmq-server作為openstack的amqp。
（1）網絡ip配置
按照架構的設計，controller需要兩個網口，連接配接兩個網段。
eth0所在的網段是一個使用者可通路的網段，在本章中，把這個網絡命名為network-1，将會通過web通路這個eth0所使用的ip來進行登入web的操作。舉例來說，如果筆者現在的pc配置的ip是10.10.101.10，22位的掩碼，那麼筆者的controller的eth0可以配置為10.10.101.10/22這個網段中任何沒有使用的ip位址。
eth1所在的網段是一個私有的管理網段，在本章中，把這個網絡命名為network-2。在實際環境中，所有的節點，無論是controller，還是計算節點，網絡節點都需要有一個網口連接配接這個網段，所有的資料庫連接配接，以及rabbitmq的通信使用的都是這個網口。如果用ssh登入來進行修改配置等工作，也應接入這個網段進行操作。如果需要監控openstack環境中的伺服器和虛拟機，也建議通過接入這個網段進行。這個網段不需要有能通路外部網絡的功能。在一個簡單的模型中，隻要把這些網口接入到一台交換機上即可，示例如下所示：
以上是筆者環境中的網絡配置檔案，讀者可以根據自己環境的實際情況進行修改，然後重新開機伺服器網絡。指令如下，提示符#的指令操作表示是在root使用者環境下進行的操作。
（2）添加havana的源
ubuntu 12.04預設的openstack的版本是essex版本，如果不安裝其他版本的源，那麼預設指令安裝的都是essex版本的軟體包，這點需要使用者注意。此處，要加入openstack軟體包的havana的源，然後更新一下系統的軟體包資訊和已安裝的軟體。指令如下：
加入新的源後會在/etc/apt/sources.list.d/目錄下多出一個havana源的檔案，如下所示：
更新完系統後可以重新開機，也可以等安裝完openstack後再重新開機。
（3）安裝ntp服務
在整個openstack叢集中，規模可以從幾個節點到幾十個節點，甚至幾百個，為了保證這些叢集中的節點互相通信正常，需要使各個節點的時間一緻，誤差不能太大，是以需要一台ntp伺服器來提供時間同步，在這個測試環境中，選擇在控制節點上安裝ntp服務。指令如下：
（4）安裝mysql資料庫
openstack的主要元件都需要資料庫的支援。openstack支援mysql、postgresql、sqlite。在這個測試環境中，選擇mysql作為資料庫。控制端安裝mysql的server，節點通過python的mysql用戶端子產品連接配接到mysql server。指令如下：
安裝mysql的過程中，會提示建立mysql的root密碼。
預設mysql隻監聽127.0.0.1，而在實際的生産環境中，出于安全考慮，資料庫通信經過的是管理網段，隻需讓mysql監聽管理網的ip。在這個安裝執行個體中，可以将管理網ip設定為10.80.80.10。重新開機mysql使配置生效。代碼如下：
（5）安裝messaging服務
openstack元件之間的通信需要通過支援amqp的messaging服務軟體。openstack支援的有rabbitmq、qpid和zeromq。這裡安裝rabbitmq。指令如下：
安裝rabbitmq服務軟體時，rabbitmq預設使用者guest的密碼是guest，出于安全考慮，使用者可以在實際環境中更改密碼。如果使用者的rabbitmq啟動失敗，那麼可能是由于/etc/hosts中127.0.0.1所對應的主機名和使用指令hostname後的結果不一緻，此時可以嘗試在/etc/hosts的localhost前面把hostname加入，然後再啟動rabbitmq。修改guest密碼的指令是：
至此，前置工作已經完成，下面可以開始安裝openstack了。
2.?安裝部署keystone
把keystone作為安裝openstack的第一步，因為它是整個openstack的認證系統，就好比屋子的一扇門，隻有通過了這扇門，才能進行後面的操作。另外，keystone負責openstack的使用者管理，隻有建立了使用者，才能以這個使用者的身份進入這扇門。
安裝配置keystone的過程主要分為下面幾步：
安裝軟體包和修改配置檔案。
建立keystone的資料庫，并建立keystone的表結構。
啟動服務，确認服務正常運作。驗證keystone可以使用。
建立keystone的管理者使用者。
定義keystone使用的services和api endpoints。
以建立的使用者來使用keystone用戶端指令行。
（1）安裝和配置keystone
直接安裝keystone一個包即可，系統同時會自動安裝python-keystoneclient的用戶端包，其指令如下：
keystone的配置檔案放在/etc/keystone目錄下，要修改的主要是keystone.conf這個檔案。主要修改以下幾個參數：
admin_token：這個選項至關重要，可以将其比喻成擷取keystone管理權限的“鑰匙”。在這裡可以設定一個複雜的字元串，因為太簡單的字元串容易被破解。由于是測試環境，筆者就用openstack這個字元串作為admin的token。此時，因為在keystone中還未建立任何使用者，是以這個token和使用者無關，但是這個token在生産環境中需要足夠複雜且絕對保密。
debug與verbose：這兩個選項均設定為true，用于測試時檢視詳細的輸出資訊，而輸出資訊會儲存在log_dir和log_file定義的目錄檔案中。
connection：這個選項定義keystone使用的資料庫的url。這裡用了mysql的keystoneuser使用者，密碼是openstack，資料庫位址是localhost，也就是本機，資料庫名是keystone。注意，目前我們還沒有建立這個資料庫和資料庫使用者。
在這個測試環境中，保持配置檔案中其他選項不變。
（2）keystone的資料庫操作
需要在mysql中建立一個keystone的資料庫，再建立一個使用者，賦予其對keystone資料庫的操作權限，代碼如下。注意，建立的資料庫名、使用者名及密碼要和上面keystone.conf配置檔案中的connection選項一緻。
建立好的資料庫是空的，需要初始化keystone資料庫的表結構。keystone提供了一個很友善的建立結構的指令：
運作成功之後，可以進入mysql檢視keystone這個資料庫的表結構和字段。
（3）确認keystone服務正常運作
配置檔案修改後需要重新開機服務：
如何确認keystone服務正常啟動？根據筆者的經驗，可以從幾個方面入手，這個也是後面經常會使用的方法。
使用指令“service keystone status”檢視keystone程序是否為running狀态。
檢視log檔案。log檔案被定義在keytone.conf中，預設是/var/log/keystone/keystone.log，檢視是否有出錯日志。如果設定了debug和verbose為true，那麼資訊會很詳細，有利于排錯。
調用指令“keystone client”。其實前兩步是檢視服務是否正常啟動，真正确認還需要第三步，即排錯。服務啟動了并不代表keystone能如使用者所願地進行工作，有時配置選項設定成不同的參數，服務也能正常運作，但是使用keystone的時候會出錯，是以，運作一個實際的指令來驗證keystone是否能正常工作。運作指令前首先要輸入token和keystone的endpoint:
前面兩行是設定token和endpoint的環境變量。可以把它放入一個檔案裡，然後每次使用openstack之前隻要執行“source這個檔案”即可。還記得前面在keystone配置檔案中的一個選項admin_token嗎？這裡的第一個token使的就是當時設定的那個值。第三行指令是測試keystone是否能正常運作，需要列出keystone中的使用者。輸出是一個空行？不用擔心，這是正常運作的表現，至少沒有報錯資訊。運作指令的時候，建議結合日志的方法，再打開一個視窗使用指令tail日志檔案，檢視是否有報錯情況。因為到目前為止還沒有建立過使用者，是以肯定沒有使用者使用的使用keystone服務的日志。
（4）建立第一個keystone使用者
接下來的部分可能有點煩瑣和難以了解，但筆者不打算在這裡詳細講解每條指令的意思，也不會說明為什麼要這樣做。這些原理性的内容将在第5章詳細講解。這裡的任務是快速地把基本環境搭起來，如果讀者對這部分的内容産生疑惑，可以先照着步驟去做，相信等有了一個完整可用的體系後，在使用中會慢慢了解其中的含義。
這裡将建立一個使用者、一個tenant和一個role，它們之間的關系是使用者屬于tenant，使用者在tenant中可以有不同的角色。記住，操作之前一定要設定token和endpoint這兩個環境變量。
首先，建立一個具有管理權限的tenant，稱為admin，其代碼如下：
然後，建立一個使用者，命名為admin，密碼設定為openstack，其代碼如下：
最後，把前面建立的tenant、使用者和role組合起來，在admin的tenant中配置設定admin的角色給使用者admin，指令如下：
（5）定義services和api endpoints
為了使用keystone來認證使用者使用的openstack中的其他元件，需要在keystone中建立元件的服務和相應的api endpoints，元件服務的api endpoints是一組url加端口号，用來提供元件服務的api接口。
這裡需要建立一個keystone的服務和keystone的api endpoints，其代碼如下：
endpoint-create指令中的service id是service-create指令得到的id号。publicurl裡面的ip使用對外是可以通路的。adminurl和internalurl使用内部管理的ip，當然這個也可以視實際情況而定。
（6）使用keystone指令行用戶端
使用指令行用戶端需要通過認證，有以下兩種認證的方式。
使用keystone.conf配置檔案中的token認證，設定以下兩個環境變量：
其中填入需要認證使用者的tenant、使用者名和密碼，最後一個是認證的url，仔細觀察和keystone的endpoint中的publicurl的關系。
第一種方式通過設定os_service_token和os_service_endpoint來認證，适用于keystone中還沒有管理者權限的使用者的情況。現在我們有了一個管理者使用者，就應該通過使用者登入，而不是使用token。需要取消os_service_token和os_service_endpoint這兩個變量，然後再導入使用者的認證。如果同時設定了兩種方式，那麼系統會有一個忽略使用者認證的警告，仍舊使用token的認證。指令如下：
可以把認證方式的變量寫在一個檔案中，這裡指令為openstackrc，在以後每次使用的時候，導入以下檔案即可。
3.?安裝glance鏡像元件
glance元件完成鏡像模闆snapshot的存儲工作。glance主要包括了glance-api和glane-registry兩個服務，其安裝和配置都比較簡單，主要分為以下幾步：
安裝軟體包，編輯配置檔案。
建立glance的資料庫。
在keystone中，建立glance的使用者、服務和endpoint。
初始化glance資料庫，啟動服務，确認服務正常運作。
在glance中添加虛拟機鏡像。
（1）安裝軟體包，編輯配置檔案
安裝glance服務時，将把glance-api、glance-registry、python-glanceclient都安裝上。安裝指令如下：
glance的配置預設檔案在/etc/glance下，需要修改如下内容。
glance-api.conf的修改如下：
（2）建立glance資料庫
根據上面配置檔案中設定的sql_connection，在資料庫中建立使用者名為glanceuser，密碼為openstack。建立資料庫glance，賦予glanceuser對資料庫glance的所有權限，其代碼如下：
（3）在keystone中，建立glance的使用者、服務和endpoint
在這個測試安裝中，glance需要通過keystone來進行使用者的身份認證。我們已經在前面的glance-api和glance-registry配置檔案中設定了認證的使用者等，現在必須在keystone中建立使用者glance，加入service這個tenant，賦予admin的角色，其代碼如下：
在keystone通過使用者驗證後，因為需要知道glance的服務和endpoint api，是以必須在keystone建立，其代碼如下：
兩條指令的service id必須一緻。
（4）初始化glance資料庫，啟動服務，确認服務正常運作
使用glance-manage指令，初始化glance資料庫，其指令如下：
重新開機服務，檢視/var/log/glance目錄下的日志檔案，確定啟動後沒有出錯資訊。也可以在glance-api.conf和glance-registry.conf中設定debug和verbose為true，來得到更多的日志資訊。重新開機代碼如下：
最後，确認一下服務是否運作，其代碼如下：
（5）在glance中添加虛拟機鏡像
到此為止，glance的環境已經搭建好，但是glance中還沒有可用的鏡像，隻是可以用來啟動虛拟機的模闆。模闆可以自己建立，具體建立的方法将會在第6章詳細介紹。在這個測試安裝中，為了友善，使用網絡上一個精簡的可啟動的linux系統作為模闆。首先下載下傳這個小鏡像，其代碼如下：
使用glance指令行用戶端把鏡像添加到glance中。glance會在資料庫中記錄，并把檔案複制到指定的目錄，其代碼如下：
再次運作“glance image-list”指令檢視已上傳的鏡像，其代碼如下：
4.?安裝neutron網絡元件
neutron在整個openstack中負責網絡部分的功能，其實neutron僅僅隻有管理功能，實際的網絡方面的實作依靠的是更加底層的網絡技術，譬如linux網橋、open vswitch和nicira等，在neutron中，這些網絡技術以plugin的形式使用。是以，在各個節點上，需要安裝neutron的不同服務，才能形成一個真正的網絡元件。
在grizzly版本釋出以後，網絡元件改名為neutron，以前叫做quantum，是以，當看到有的文檔或者安裝過程提到quantum的時候，其實指的就是neutron。
在控制節點上，需要主要進行以下幾個步驟：
安裝neutron-server服務，修改配置檔案。
在keystone中建立使用者、服務和endpoint。
在mysql中建立資料庫和使用者。
（1）安裝軟體包，修改配置檔案
neutron的軟體包按照功能可以劃分為多個，在控制節點，隻需要安裝neutron-server的服務。同時，依賴會安裝neutron-plugin-openvswitch。其代碼如下：
修改配置檔案，主要是設定keystone認證和neutron資料庫，其代碼如下：
（2）建立使用者、服務和endpoint
在keystone中建立使用者、服務和endpoint，其代碼如下：
（3）建立neutron資料庫和使用者
因為neutron的資料庫會被其他節點連接配接，是以必須賦予neutron資料庫使用者相應的權限，使neutronuser不但能從本機連接配接，還要能從節點機器上連接配接控制伺服器上的資料庫，其代碼如下：
5.?安裝nova元件
nova項目中雖然包含了很多元件，但是要在控制伺服器上安裝除去nova-compute的其他一切nova元件。其過程主要分為下面幾步：
安裝nova軟體包，設定nova配置檔案。
建立資料庫，初始化nova資料庫。
在keystone中建立nova使用者和endpoint。
1）安裝nova軟體包，并配置相應檔案，指令如下：
nova的配置檔案放在/etc/nova目錄下，這次安裝中需要修改的是api-paste.ini和nova.conf這兩個檔案。
api-paste.ini中要修改的是認證部分，其代碼如下：
nova幾乎全部的配置都是寫在nova.conf中的，其中選項參數很多，這裡，筆者将列出一份測試環境安裝使用的nova.conf配置檔案以供參考。
2）建立并初始化nova資料庫，指令如下：
因為nova資料庫也需要其他節點連接配接，是以必須賦予從localhost和其他節點連接配接的權限，代碼如下：
初始化nova資料庫的表結構：
修改配置檔案和初始化資料庫後，需要重新開機nova所有安裝的服務，其代碼如下：
用如下指令檢視nova服務的狀态，:-）表示服務運作，xxx表示服務停止。也可以檢視/var/log/nova下的各個日志檔案是否有出錯日志。如果有出錯日志和xxx顯示，那麼必須排查錯誤。錯誤很可能出現在nova.conf配置檔案上。在進行下一步前，必須確定服務正常運作，其代碼如下：
3）在keystone中建立nova使用者和endpoint，示例如下：
運作nova的用戶端指令，列出目前可用的鏡像，測試是否能正常運作，其代碼如下：
6.?安裝cinder
cinder有三個元件服務：cinder-api、cinder-scheduler、cinder-volume。要在控制節點上安裝cinder-api和cinder-scheduler，其中cinder-api負責接收其他元件或指令對cinder-volume的請求，而cinder-scheduler則是cinder的排程程式，排程使用哪個volume。
（1）安裝和配置
指令如下：
配置keystone認證檔案，其代碼如下：
（2）建立資料庫和keystone使用者
建立和cinder.conf中connection變量一緻的資料庫使用者名及密碼，其代碼如下：
初始化資料庫cinder表結構：
在keystone中添加cinder使用者和服務的endpoint，其代碼如下：
重新開機cinder服務，其代碼如下：
可以使用指令檢視cinder服務的狀态，其代碼如下：
7.?安裝horizon
horizon是openstack的一個dashboard，也就是以網頁形式面向使用者的一個界面。通過horizon，使用者可以很友善地使用openstack，而不必使用煩瑣的指令行。安裝openstack的dashboard的過程很簡單，其指令如下：
安裝好以後，就可以使用web浏覽器了，這裡建議使用chrome通路10.80.80.10/horizon。此處暫時可以使用使用者名admin和密碼openstack進行登入。這個界面是ubuntu包裝過的，如果想要用horizon原來的界面，可以去除ubuntu的界面，代碼如下：
至此，可以打開web浏覽器，在位址欄裡輸入10.80.80.10/horizon，其中ip位址需更換成使用者實際環境中的。此時，會看到openstack登入界面，使用使用者名admin和密碼openstack進行登入，如圖2-2所示。
在keystone中建立member角色，因為horizon中會用到這個角色，其代碼如下：