架构篇 2
第1章 云计算架构设计及业务系统高可用 2
1.1 企业为何要进行云计算建设 2
1.1.1 政策导向与IT发展的必然 2
1.1.2 业务导向与IT弹性需求 4
1.1.3 技术导向与IT自动化 4
1.1.4 成本导向与TCO 6
1.2 企业如何决策公有云与私有云 8
1.2.1 云计算部署模式对比 8
1.2.2 如何决策私有云与公有云 10
1.3 云计算架构设计与进阶路线 13
1.3.1 云计算生态模型 13
1.3.2 云计算架构基本模型 15
1.3.3 通用云计算参考架构 16
1.3.4 云计算实施进阶路线 20
1.4 业务系统高可用性概述 22
1.4.1 业务系统高可用性 23
1.4.2 业务系统容灾恢复 24
1.5 传统IT架构高可用设计 26
1.5.1 传统数据中心HADR设计原则 26
1.5.2 故障划分与HADR高可用实现 27
1.6 云环境下的高可用设计 29
1.6.1 云计算HADR架构设计原则 30
1.6.2 云计算HADR架构设计实现 33
1.7 本章小结 36
第2章 OpenStack高可用集群架构概述 37
2.1 OpenStack高可用集群功能组件 37
2.1.1 集群控制节点 38
2.1.2 集群计算节点 39
2.1.3 集群存储节点 40
2.1.4 集群网络节点 41
2.1.5 集群负载均衡器 43
2.1.6 集群网络拓扑 44
2.2 OpenStack高可用集群服务组件 47
2.2.1 认证服务Keystone 47
2.2.2 镜像服务Glance 50
2.2.3 计算服务Nova 52
2.2.4 块存储服务Cinder 54
2.2.5 网络服务Neutron 57
2.2.6 控制面板Horizon 59
2.2.7 其他OpenStack服务 60
2.3 Redhat OpenStack高可用部署架构 63
2.3.1 Redhat OpenStack高可用集群部署架构 63
2.3.2 Redhat OpenStack高可用集群服务规划 67
2.4 Mirantis OpenStack高可用部署架构 71
2.4.1 Mirantis OpenStack高可用集群部署架构 72
2.4.2 Mirantis OpenStack自定义高可用集群架构 76
2.5 其他厂商OpenStack高可用部署架构介绍及对比分析 79
2.5.1 Juniper Networks OpenStack高可用部署方案 80
2.5.2 HPE OpenStack高可用部署方案 81
2.5.3 TCP Cloud OpenStack高可用部署方案 83
2.5.4 Paypal OpenStack高可用部署方案 84
2.5.5 Oracle OpenStack高可用部署方案 87
2.5.6 OpenStack高可用部署方案对比分析 87
2.6 本章小结 89
原理篇 92
第3章 集群资源管理系统 92
3.1 Pacemaker概述 93
3.2 Pacemaker集群分类 95
3.3 Pacemaker集群架构 97
3.4 Pacemaker内部组件 98
3.5 Pacemaker集群配置信息管理 99
3.5.1 Pacemaker集群状态信息 100
3.5.2 Pacemaker集群配置信息 101
3.6 Pacemaker集群管理工具PCS 108
3.6.1 PCS命令行工具 108
3.6.2 PCS用户接口界面 110
3.7 Pacemaker集群资源管理 113
3.7.1 集群资源代理 113
3.7.2 集群资源约束 118
3.7.3 集群资源类型 120
3.7.4 集群资源规则 124
3.8 本章小结 126
第4章 集群负载均衡系统 127
4.1 Keepalived概述与配置 128
4.1.1 Keepalived及LVS概述 128
4.1.2 Keepalived工作原理 133
4.1.3 Keepalived调度算法 136
4.1.4 Keepalived路由方式 137
4.1.5 Keepalived配置与使用 138
4.2 HAProxy概述与配置 144
4.2.1 HAProxy概述 144
4.2.2 HAProxy配置 146
4.2.3 HAProxy监控页面 151
4.2.4 HAProxy配置参考 154
4.3 本章小结 158
第5章 集群消息队列系统 159
5.1 AMQP概述 160
5.2 RabbitMQ概述 161
5.3 RabbitMQ工作原理 167
5.4 RabbitMQ基本配置 169
5.5 RabbitMQ集群基础 170
5.5.1 RabbitMQ集群概述 170
5.5.2 RabbitMQ的集群配置 171
5.6 RabbitMQ集群管理 174
5.6.1 RabbitMQ集群节点启停 174
5.6.2 RabbitMQ的集群节点移除 175
5.7 RabbitMQ的集群队列镜像 177
5.8 基于Pacemaker的高可用Rabbit-MQ集群 181
5.8.1 Active/Passive模式的Rabbit-MQ集群 181
5.8.2 Active/Active模式的Rabbit-MQ集群 182
5.9 RabbitMQ在OpenStack中的应用分析 187
5.10 本章小结 192
第6章 集群缓存系统 193
6.1 Memcache缓存系统 193
6.1.1 Memcache缓存概述 193
6.1.2 Memcache的工作原理 194
6.1.3 Memcache的功能特点 196
6.1.4 Memcache集群概述 197
6.1.5 Memcache集群高可用 201
6.2 Redis缓存系统 204
6.2.1 Redis缓存概述 204
6.2.2 Redis数据交换 205
6.2.3 Redis数据持久化 206
6.2.4 Redis数据高可用 207
6.2.5 Redis高可用配置 209
6.2.6 Redis集群概述 216
6.2.7 Redis在OpenStack中的应用 218
6.3 本章小结 219
第7章 集群数据库系统 221
7.1 关系型数据库——MariaDB 221
7.1.1 MySQL概述 221
7.1.2 MariaDB概述 224
7.1.3 MariaDB安装配置 225
7.1.4 MariaDB高可用方案 233
7.1.5 MariaDB Galera Cluster概述 236
7.1.6 MariaDB Galera Cluster配置 239
7.2 非关系型数据库——MongoDB 249
7.2.1 NoSQL概述 249
7.2.2 MongoDB概述 251
7.2.3 MongoDB安装配置 254
7.2.4 MongoDB Replica Set概述 258
7.2.5 MongoDB Replica Set部署 260
7.3 本章小结 265
第8章 OpenStack计算服务 267
8.1 OpenStack项目概述 267
8.1.1 OpenStack项目概要 267
8.1.2 OpenStack版本发行 268
8.1.3 OpenStack组织机构 272
8.1.4 OpenStack使用情况 274
8.1.5 OpenStack服务项目 276
8.2 Nova项目概述 277
8.2.1 Nova架构设计 277
8.2.2 Nova功能模块 282
8.3 Nova分区与区域 285
8.3.1 Nova中的Region 285
8.3.2 Nova中的Cell 288
8.3.3 Nova中的Availability Zone 292
8.3.4 Nova中的Host Aggregate 294
8.4 Nova Hypervisor配置概述 297
8.4.1 虚拟化与Hypervisor概述 297
8.4.2 Nova Hypervisor归类支持 303
8.4.3 Nova Hypervisor选取配置 308
8.5 Nova主机策略 317
8.5.1 Nova scheduler主机过滤 317
8.5.2 Nova scheduler主机加权 324
8.5.3 Nova scheduler配置选项 329
8.6 Nova实例创建 333
8.6.1 Nova实例创建流程 333
8.6.2 Nova实例状态变更 341
8.6.3 Nova实例创建方法 347
8.7 Nova实例迁移 354
8.7.1 Nova实例resize/migrate迁移 354
8.7.2 Nova实例live-migration迁移 365
8.8 Nova实例高可用 376
8.8.1 Nova实例高可用概述 376
8.8.2 Nova实例高可用之Evacuate/Rebuild 378
8.8.3 Nova实例高可用之Pace-maker_remote 382
8.9 本章小结 387
第9章 OpenStack网络服务 388
9.1 Neutron网络概述 388
9.2 Neutron网络架构 394
9.2.1 Neutron网络架构概述 394
9.2.2 Neutron Plugin与Agent 396
9.2.3 Neutron L3 Service分析 402
9.3 Neutron网络类型 408
9.3.1 Provider网络 408
9.3.2 Self-Service网络 411
9.4 Provider网络部署与分析 415
9.4.1 Provider网络基于OpenvSwitch实现 415
9.4.2 Provider网络基于LinuxBridge实现 424
9.4.3 Provider网络创建与验证 429
9.5 Self-Service网络部署与高可用 433
9.5.1 Self-Service网络实现 433
9.5.2 Self-Service网络高可用 450
9.6 L3 HA高可用方案 452
9.6.1 L3 HA高可用部署实现 452
9.6.2 L3 HA高可用验证与分析 459
9.7 DVR高可用方案 470
9.7.1 DVR高可用部署实现 470
9.7.2 DVR高可用验证与分析 477
9.7.3 DVR与L3 HA对比 492
9.8 DVR/L3 HA高可用方案 493
9.8.1 DVR/L3 HA高可用部署实现 493
9.8.2 DVR/L3HA高可用验证与分析 499
9.9 本章小结 511
第10章 OpenStack存储服务 512
10.1 OpenStack存储概述 513
10.1.1 OpenStack存储分类对比 513
10.1.2 OpenStack存储后端选择 515
10.2 Cinder块存储 519
10.2.1 Cinder块存储架构 519
10.2.2 Cinder块存储使用 520
10.2.3 Cinder块存储插件 524
10.2.4 Cinder LVM插件实现 529
10.2.5 Cinder NFS插件实现 534
10.2.6 Cinder Multi-Backends实现 540
10.3 Ceph存储系统 545
10.3.1 Ceph背景概述 545
10.3.2 Ceph架构设计 547
10.3.3 Ceph工作原理 553
10.3.4 Ceph部署实现 559
10.4 Ceph集成OpenStack 564
10.4.1 Ceph集成OpenStack概述 564
10.4.2 Ceph集成OpenStack准备 566
10.4.3 Ceph集成Glance 569
10.4.4 Ceph集成Cinder 571
10.4.5 Ceph集成Nova 574
10.4.6 Ceph集成OpenStack验证 578
10.5 本章小结 581
部署篇 584
第11章 OpenStack高可用集群基础服务部署 584
11.1 OpenStack集群高可用离线部署 584
11.1.1 制作OpenStack离线安装pip源 585
11.1.2 制作OpenStack离线安装yum源 592
11.2 OpenStack集群高可用部署架构设计 599
11.2.1 OpenStack高可用部署实验环境架构 599
11.2.2 OpenStack高可用部署生产环境架构 603
11.2.3 OpenStack高可用部署软件拓扑架构 608
11.3 OpenStack集群高可用部署实验环境准备 610
11.3.1 控制节点VMware宿主机准备 611
11.3.2 控制节点KVM虚拟机准备 617
11.3.3 计算节点VMware虚拟机准备 624
11.4 OpenStack高可用集群基础服务部署 625
11.4.1 Pacemaker集群管理软件部署 625
11.4.2 HAProxy负载均衡器高可用部署 628
11.4.3 MariaDB关系数据库高可用部署 633
11.4.4 Memcache缓存系统高可用部署 639
11.4.5 RabbitMQ消息队列高可用部署 640
11.4.6 MongoDB非关系数据库高可用部署 643
11.5 本章小结 646
第12章 OpenStack高可用集群核心服务部署 647
12.1 OpenStack控制节点服务高可用部署 647
12.1.1 Keystone认证服务高可用部署 648
12.1.2 Glance镜像服务高可用部署 655
12.1.3 Cinder块存储服务高可用部署 660
12.1.4 Neutron网络服务高可用部署 665
12.1.5 NovaAPI服务高可用部署 676
12.1.6 Ceilometer数据采集服务高可用部署 682
12.1.7 Heat编排服务高可用部署 687
12.1.8 Horizon控制面板服务高可用部署 691
12.2 OpenStack计算节点服务高可用部署 694
12.2.1 OpenStack计算节点高可用实现概述 694
12.2.2 OpenStack计算节点高可用方案分析 695
12.2.3 OpenStack计算节点Pace-maker高可用集群分析 696
12.2.4 OpenStack计算节点Pace-maker高可用集群实现 697
12.3 OpenStack集群服务高可用验证 707
12.3.1 OpenStack高可用集群功能性验证 707
12.3.2 OpenStack高可用集群高可用验证 722
12.4 本章小结 731
运维篇 734
第13章 OpenStack高可用集群运维最佳实践 734
13.1 Pacemaker OCF资源代理故障诊断分析 735
13.1.1 Pacemaker集群OCF资源代理使用介绍 735
13.1.2 Pacemaker集群OCF资源代理定义语法 737
13.1.3 Pacemaker集群OCF资源代理调试诊断 744
13.2 Pacemaker集群调试与管理维护 749
13.2.1 Pacemaker集群日志系统设置 749
13.2.2 Pacemaker集群日志构成分析 751
13.2.3 Pacemaker集群日志调试分析 755
13.2.4 Pacemaker集群GUI管理界面 758
13.3 OpenStack实例高可用原理分析与问题诊断 765
13.3.1 OpenStack高可用集群计算节点资源配置 765
13.3.2 OpenStack高可用集群Fence_compute分析 766
13.3.3 OpenStack高可用集群NovaEvacuate分析 771
13.3.4 计算节点高可用实现原理与问题诊断分析 774
13.4 OpenStack Neutron网络理解与故障问题诊断 781
13.4.1 OpenStack Neutron网络概念基础 781
13.4.2 OpenStack Neuron网络深入理解 784
13.4.3 OpenStack Neutron网络故障分析 803
13.5 OpenStack日常管理与运维 811
13.5.1 OpenStack日志设置管理与使用 811
13.5.2 OpenStack故障实例数据检查恢复 813
13.5.3 OpenStack故障计算节点实例恢复 816
13.5.4 OpenStack实例间浮动IP地址管理 818
13.5.5 OpenStack服务运行缓慢解决方案 819
13.5.6 OpenStack配置文件及数据库备份 821
13.6 本章小结 824
第14章 Ceph存储集群运维最佳实践 825
14.1 Ceph规划配置与性能调优 825
14.1.1 Ceph硬件配置推荐 825
14.1.2 Ceph配置文件设置 829
14.1.3 Ceph CRUSH自定义 843
14.1.4 Ceph SSD应用场景 854
14.1.5 Ceph性能调优关键 862
14.2 Ceph运维与常见故障处理 867
14.2.1 Ceph OSD与PG状态 867
14.2.2 Ceph OSD节点增删 871
14.2.3 Ceph MON节点增删 875
14.2.4 Ceph Journal故障维护 877
14.2.5 Ceph OSD故障硬盘更换 880
14.2.6 Ceph存储节点停机维护 881
14.2.7 Ceph容量耗尽解决方案 883
14.2.8 Ceph常用命令使用参考 886
14.3 本章小结 891
扩展篇 894
第15章 Docker容器部署Open-Stack 894
15.1 OpenStack与Docker 894
15.1.1 容器与虚拟机的现状 894
15.1.2 OpenStack融合Docker 897
15.2 Kolla项目介绍 900
15.2.1 Kolla项目使命 900
15.2.2 Kolla及其现状 905
15.2.3 Kolla内部组件 907
15.3 Kolla容器化部署OpenStack 915
15.3.1 系统部署环境准备 915
15.3.2 制作Docker镜像 917
15.3.3 部署Docker容器 919
15.3.4 OpenStack功能验证 920
15.4 本章小结 924