OpenStack组件——Keyston身份认证服务

  • 一、Keystone身份服务简介
  • 1.1、概述：主要功能
  • 1.2、管理对象
  • 1.3keystone认证过程⭐⭐⭐
  • 二、Keystone身份认证服务组件部署安装
  • 2.1、创建数据库实例和数据库用户
  • 2.2、安装、配置keystone、数据库、Apache
  • 1、安装keystone、httpd、mod_wsgi
  • 2、初始化认证服务数据库
  • 3、初始化fernet 密钥存储库
  • 4、配置bootstrap身份认证服务
  • 5、配置Apache HTTP服务器
  • 6、需要创建配置文件
  • 7、开启服务
  • 8、配置管理员账户的环境变量
  • 9、通过配置环境变量，可以使用openstack命令进行一些操作
  • 2.3、创建OpenStack 域、项目、用户和角色
  • 1、创建一个项目（project）
  • 2、创建角色（可使用openstack role list查看）
  • 3、查看openstack 角色列表
  • 4、查看是否可以不指定密码就可以获取到token信息（验证认证服务）
  • 三、小结


一、Keystone身份服务简介

Keystone (openStack ldentity Service）是OpenStack中的一个独立的提供安全认证的模块，主要负责openstack用户的身份认证、令牌管理、提供访问资源的服务目录、以及基于用户角色的访问控制。

Keystone类似一个服务总线，或者说是整个Openstack框架的注册表,其他服务通过keystone来注册其服务的Endpoint（服务访问的URL)，任何服务之间相互的调用，需要经过Keystone的身份验证，来获得目标服务的Endpoint来找到目标服务。

1.1、概述：主要功能

身份认证：对用户进行身份认证，并对应权限范围
用户授权(令牌管理权限)：以token令牌的方式标识用户对应拥有的权限范围
用户管理(寻址功能)：提供用户访问资源的寻址功能(URL)
服务目录：所有服务的交互/调用，均需要keyston进行认证

1.2、管理对象

①User：指使用Openstack service的用户，nova glance(跑在OpenStack里面，是需要一个用户进行管理的)。
②Project(Tenant)：可以理解为一个人或服务所拥有的资源集合。
③Role：用于划分权限，通过给User指定Role, 使User获得Role对应操作权限。
④Authentication：确定用户身份的过程。
⑤Token：是一个字符串表示，作为访问资源的令牌。Token包含了在指定范围和有效时间内可以被访问的资源。
⑥Credentials：用于确认用户身份的凭证，用户的用户名和密码，或者是用户名和API密钥,或者身份管理服务提供的认证令牌。
⑦Service Openstack service, 即Openstack中运行的组件服务。如nova、swift、glance、 neutron、 cinder等。
⑧Endpoint：一个可以通过网络来访问和定位某个Openstack service的地址,通常是一个URL(apache的api (位置点))。

1.3keystone认证过程⭐⭐⭐

①user 登陆（keystone 认证）。
②user 进入控制台/命令行界面（位置点）。
③user 发起创建虚拟的请求（向keystone认证指引位置点）。
④请求到达nova组件（向keystone认证 ）。
⑤nova会开始执行请求，并且调用创建实例所需要的glance、neutron等资源（向keystone
认证，指引对应服务的位置点）。
⑥glance和neutron服务收到请求后（向keystone认证）才会给与nova对应的资源。
⑦nova拿到资源后，调用对应资源，创建实例，最后将创建结果返回给用户（成功? 失败？ 原因）。

二、Keystone身份认证服务组件部署安装

基于openstack基本环境部署之后继续部署实验
①Keystone (apache)
②glance
③nova
④neutron
⑤cinder

部署openstack组件时,需先行安装认证服务(keystone) ,而认证服务是使用Apache运行的，安装完成后才可以创建、管理账号，然后安装镜像服务(glance) 、计算服务(nova) 、网络服务(neutron)
其中计算服务和网络服务分为管理端和客户端，所以需要在openstack的管理端安装计算服务和网络服务的管理端,在创建虚拟机的node节点上安装计算服务和网络服务的客户端，最后安装
dashboard服务，openstack 各种组件的API都是通过apache运行的;
openstack的管理端负责创建、管理虚拟机过程的调度
通过openstack管理端创建虚拟机的相关数据最终都会记录到mysql(mariadb) 中; node节点没有权限往数据库中写数据，只有控制端有权限，并且node节点与控制端通讯是通过rabbitmq间接通讯,node节点会监听rabbitmq，控制端也会监听rabbitmq,控制端把创建虚拟机的指令发送到rabbitmq,由监听rabbitmq指定队列的node节点接收消息并创建虚拟机

1、控制节点ct
CPU：双核双线程-CPU虚拟化开启
内存：8G	
硬盘：300G
双网卡：VM1-（局域网）192.168.100.10 NAT-192.168.153.227
操作系统：Centos 7.6（1810）-最小化安装

2、计算节点c1
CPU：双核双线程-CPU虚拟化开启
内存：8G	
硬盘：300G
双网卡：VM1（局域网）-192.168.100.20  NAT-192.168.153.228
操作系统：Centos 7.6（1810）-最小化安装

2.1、创建数据库实例和数据库用户

[root@ct ~]#  mysql -u root -p123
MariaDB [(none)]> create database keystone;
MariaDB [(none)]> grant all privileges on keystone.* to 'keystone'@'localhost'identified by 'keystone_dbpass';
MariaDB [(none)]> grant all privileges on keystone.* to 'keystone'@'%' identified by 'keystone_dbpass';
MariaDB [(none)]> flush privileges;
MariaDB [(none)]> exit

2.2、安装、配置keystone、数据库、Apache

1、安装keystone、httpd、mod_wsgi

mod_wsgi包的作用是让apache能够代理python程序的组件；openstack的各个组件，包括API都是用python写的，但访问的是apache，apache会把请求转发给python去处理,这些包只安装在controler节点
yum -y install openstack-keystone httpd mod_wsgi   在控制节点安装
cd /etc/keystone/
cp -a keystone.conf{,.bak}
grep -Ev "^$|#" keystone.conf.bak >keystone.conf

通过pymysql模块访问mysql，指定用户名密码、数据库的域名、数据库名 
openstack-config --set /etc/keystone/keystone.conf database connection mysql+pymysql://keystone:keystone_dbpass@ct/keystone

指定token的提供者；提供者就是keystone自己本身
openstack-config --set /etc/keystone/keystone.conf token provider fernet
Fernet：一种安全的消息传递格式

2、初始化认证服务数据库

su切换环境   -s：指定切换的环境
su -s /bin/sh -c "keystone-manage db_sync" keystone

在使用openstack中的一些服务时总是需要身份验证 openstack身份验证模块_身份认证

3、初始化fernet 密钥存储库

(以下命令会生成两个密钥，生成的密钥放于/etc/keystone/目录下，用于加密数据）

keystone-manage fernet_setup --keystone-user keystone --keystone-group keystone
keystone-manage credential_setup --keystone-user keystone --keystone-group keystone

4、配置bootstrap身份认证服务

keystone-manage bootstrap --bootstrap-password ADMIN_PASS \
--bootstrap-admin-url http://ct:5000/v3/ \
--bootstrap-internal-url http://ct:5000/v3/ \
--bootstrap-public-url http://ct:5000/v3/ \
--bootstrap-region-id RegionOne      指定一个区域名称

①初始化openstack，会把openstack的admin用户的信息写入到mysql的user表中，以及url等其他信息写入到mysql的相关表中；
②admin-url：是管理网(如公有云内部openstack管理网络)，用于管理虚拟机的扩容或删除；如果共有网络和管理网是一个网络，则当业务量大时，会造成无法通过openstack的控制端扩容虚拟机，所以需要一个管理网；
③internal-url：是内部网络，进行数据传输，如虚拟机访问存储和数据库、zookeeper等中间件，这个网络是不能被外网访问的，只能用于企业内部访问
④public-url：是共有网络，可以给用户访问的(如公有云) #但是此环境没有这些网络，则公用同一个网络
⑤5000端口：是keystone提供认证的端口
以下部分指的是openstack多节点的配置
需要在haproxy服务器上添加一条listen
各种网络的url需要指定controler节点的域名，一般是haproxy的vip的域名（高可用模式）

5、配置Apache HTTP服务器

echo “ServerName controller” >> /etc/httpd/conf/httpd.conf

6、需要创建配置文件

安装完mod_wsgi包后，会生成 wsgi-keystone.conf 这个文件，文件中配置了虚拟主机及监听了5000端口，mod_wsgi就是python的网关。

ln -s /usr/share/keystone/wsgi-keystone.conf /etc/httpd/conf.d/

7、开启服务

systemctl enable httpd
systemctl start httpd
netstat -antp | grep httpd

在使用openstack中的一些服务时总是需要身份验证 openstack身份验证模块_运维_02

8、配置管理员账户的环境变量

这些环境变量是用于创建角色和项目使用，但是创建角色和项目需要有认证信息，所以通过环境变量声明用户名和密码等认证信息，欺骗openstack已经登录且通过认证，这样就可以创建项目和角色；也就是把admin用户的验证信息通过声明环境变量的方式传递给openstack进行验证，实现针对于openstack的非交互式操作。

vim ~/.bashrc
export OS_USERNAME=admin       控制台登陆用户名
export OS_PASSWORD=ADMIN_PASS  控制台登陆密码
export OS_PROJECT_NAME=admin
export OS_USER_DOMAIN_NAME=Default
export OS_PROJECT_DOMAIN_NAME=Default
export OS_AUTH_URL=http://ct:5000/v3
export OS_IDENTITY_API_VERSION=3
export OS_IMAGE_API_VERSION=2
保存退出
source ~/.bashrc   加载

9、通过配置环境变量，可以使用openstack命令进行一些操作

openstack user list

在使用openstack中的一些服务时总是需要身份验证 openstack身份验证模块_mysql_03

2.3、创建OpenStack 域、项目、用户和角色

1、创建一个项目（project）

创建在指定的domain（域）中，指定描述信息，project名称为service（可使用openstack domain list 查询）

openstack project create --domain default --description "Service Project" service

在使用openstack中的一些服务时总是需要身份验证 openstack身份验证模块_数据库_04

2、创建角色（可使用openstack role list查看）

openstack role create user

在使用openstack中的一些服务时总是需要身份验证 openstack身份验证模块_数据库_05

3、查看openstack 角色列表

openstack role list

在使用openstack中的一些服务时总是需要身份验证 openstack身份验证模块_数据库_06


admin为管理员

member为 租户

user：用户

4、查看是否可以不指定密码就可以获取到token信息（验证认证服务）

openstack token issue

在使用openstack中的一些服务时总是需要身份验证 openstack身份验证模块_数据库_07

三、小结

Keystone 组件是作为OpenStack 集群中统一认证、授权的模块，其核心功能就是针对于User（用户）、Tenant（租户）、Role（角色）、Token（令牌/凭证）的控制（手工编译部署即围绕此功能展开的）

①User：使用 openstack 的用户。
②Project/Tenant：租户,可以理解为一个人、项目或者组织拥有的资源的合集。在一个租户中可以拥有很多个用户，这些用户可以根据权限的划分使用租户中的资源。
③Role：角色，用于分配操作的权限。角色可以被指定给用户，使得该用户获得角色对应的操作权限。
④Token：是指一串比特值或者字符串，用来作为访问资源的记号。Token 中含有可访问资源的范围和有效时间，token 是用户的一种凭证，需要使用正确的用户名和密码向 Keystone 服务申请才能得到 token。

使用手动部署的模式搭建OpenStack的思路：
①分模块部署
②部署keystone模块的基础环境（下载依赖包、组件包、第三方工具/插件）
③创建、开启此模块的功能（以keystone为例，创建并初始化认证数据库、修改配置文件、初始化密钥-fernet格式、配置身份认证服务）
④验证实验