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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TCO6

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Keystone47

2.2.2 镜像服务Glance50

2.2.3 计算服务Nova52

2.2.4 块存储服务Cinder54

2.2.5 网络服务Neutron57

2.2.6 控制面板Horizon59

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PCS108

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——MariaDB221

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——MongoDB249

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Region285

8.3.2 Nova中的Cell288

8.3.3 Nova中的Availability Zone292

8.3.4 Nova中的Host Aggregate294

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/Rebuild378

8.8.3 Nova实例高可用之Pace-maker_remote382

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Agent396

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OpenStack564

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Glance569

10.4.4 Ceph集成Cinder571

10.4.5 Ceph集成Nova574

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-Stack894

15.1 OpenStack与Docker894

15.1.1 容器与虚拟机的现状894

15.1.2 OpenStack融合Docker897

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OpenStack915

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