最近2个星期在尝试用OpenStack搭建私有云，提供方便的虚拟机部署和管理。写一篇博客记录一下相关资料。
1. OpenStack简介
OpenStack是一个开源软件，它提供了一个部署云的平台。为虚拟计算或存储服务的公有/私有云，提供可扩展的、灵活的云计算。
OpenStack包含了一组由社区维护的开源项目，主要项目有Compute（Nova）， Object Storage（Swift），Image Service（Glance）。
Nova提供虚拟计算服务，Swift提供存储服务，Glance提供虚拟机镜像的注册、分发服务。
他们之间的关系可以用这个简图来表示：
2. OpenStack能够做什么
OpenStack能帮我们建立自己的IaaS，提供类似Amazon Web Service的服务给用户：
普通用户可以通过它注册云服务，查看运行和计费情况
开发和运维人员可以创建和存储他们应用的自定义镜像，并通过这些镜像启动、监控和终止实例
平台的管理人员能够配置和操作网络，存储等基础架构
3. OpenStack Compute(Nova)的软件架构
下图是Nova的软件架构，每个nova-xxx组件是由python代码编写的守护进程，每个进程之间通过队列（Queue）和数据库 （nova database）来交换信息，执行各种请求。而用户通过nova-api暴露的web service来同其他组件进行进行交互。Glance是相对独立的基础架构，nova通过glance-api来和它交互。
4. Nova各个组件的作用
nova-api是Nova的中心。它为所有外部调用提供服务，除了提供OpenStack本身的API规范外，他还提供了兼容EC2的部分API，所以也可以用EC2的管理工具对nova进行日常管理。
nova-compute负责对虚拟机实例进行创建、终止、迁移、Resize的操作。工作原理可以简单描述为：从队列中接收请求，通过相关的系统命令执行他们，再更新数据库的状态。
nova-volume管理映射到虚拟机实例的卷的创建、附加和取消。
nova-network从队列中接收网络任务，然后执行任务控制虚拟机的网络，比如创建桥接网络或改变iptables的规则。
nova-scheduler 提供调度，来决定在哪台资源空闲的机器上启动新的虚拟机实例
Queue为守护进程传递消息。只要支持AMQP协议的任何Message Queue Sever都可以，当前官方推荐用RabbitMQ。
SQL database存储云基础架构中的各种数据。包括了虚拟机实例数据，网络数据等。
user dashboard是一个可选的项目。它提供了一个web界面来给普通用户或者管理者来管理、配置他们的计算资源。
5. Nova的硬件架构
Nova采用无共享、基于消息的架构，我们能安装每个nova-xxx组件在单独的服务器上，这样可以根据不同目的进行不同的配置安装
单结点：一台服务器运行所有的nova-xxx组件，同时也驱动虚拟实例。这种配置只为尝试Nova，或者为了开发目的进行安装。
1控制节点+N个计算节点：一个控制结点运行除nova-compute外的所有nova-services，然后其他compute结点运行 nova-compute。所有的计算节点需要和控制节点进行镜像交互，网络交互，控制节点是整个架构的瓶颈，这种配置主要用于概念证明或实验环境。
多节点：增加节点单独运行nova-volume，同时在计算节点上运行nova-network，并且根据不同的网络硬件架构选择DHCP或者VLan模式，让控制网络和公共网络的流量分离。
6. OpenStack的安装
OpenStack的安装是比较麻烦，可以参考官方文档进行： http://docs.openstack.org/diablo/openstack-compute/admin/content/ , 文档有一些地方没有更新到最新版本，会遇到一些小问题，推荐一个第3方脚本进行安装: http://devstack.org/ 它适合用来搭建实验环境。可以通过阅读这个脚本，同时配合官方文档来理解整个软件架构。
同时通过Ubuntu源安装的nova在实际使用过程中遇到一些小问题，都需要打补丁来解决，建议了解整个配置以后，可以改成从git上获取stable分支的代码进行安装，这样日后维护升级也比较方便。
如果你需要从无到有搭建整个数据中心，推荐Crowbar实现自动化远程安装： https://github.com/dellcloudedge/crowbar 从裸机到可用系统只用在web界面点击几下即可完成，还自带各种SA常用功能（比如nagios监控等），不过这个东西也比较复杂，推荐有兴趣的SA们试 用。
7. 遇到的问题
官方文档和devstack脚本基本上都是为了搭建实验环境写的，没有为生产环境做最佳实践的指导，在安装过程中遇到很多问题，比如：
A. 多节点部署的时候要用multi host参数
B. 使用VLAN+硬件网关的时候做网络配置时候，需要指定dnsmasq_config_file来强制覆盖dnsmasq的网关配置
C. 用KVM制作windows镜像的时候需要安装virtio驱动
D. 通过Ubuntu源安装的Nova，在Ami格式的镜像启动的instance无法做snapshot，需要打
E. 通过Ubuntu源安装的Nova，在启用keystone进行身份认证的情况下，无法提供EC2的兼容API，也需要打补丁
8. Openstack 的各种资料
A. 官网和wiki http://docs.openstack.org/
B. Devstack的脚本说明，对于了解如何配置各个组件非常有帮助 http://devstack.org/stack.sh.html
C. Rackspace的参考架构，有很多很有用的信息，包括硬件，网络，软件配置等等，强烈推荐： http://www.referencearchitecture.org
D. 看你准备基于什么技术进行虚拟化，KVM或者Xen的文档也是很有用的。
9. 展示
用dashboard管理虚拟机
通过noVNC在web上连接到虚拟机
