本书依据教育部《高等职业学校云计算技术与应用专业教学标准》中云计算基础架构平台应用课程主要内容和教学要求，结合课程教学实际编写而成，详细阐述了云平台中的计算、网络、存储、服务编排、智能运维等模块中通用技术的关键应用。 全书共包括 12 个项目，按照从基础到应用递进式组织，在各组件讲解环节，兼顾命令行和图形化两类实践环境。内容包括：初识 OpenStack 云平台、体验单节点测试平台、基础环境测试与部署、Keystone 认证服务部署、Glance 镜像服务部署、Nova 计算服务部署、Neutron 网络服务部署、Dashboad 控制界面部署、Cinder 块存储服务部署、Swift 对象存储服务部署、Ceilometer计量服务部署和 Heat 编排服务部署。本书由浅入深，理实结合，可帮助读者快速掌握 OpenStack核心功能部署与运维技能。 本书适合作为高等职业院校计算机类专业相关课程的教材，也可供云计算工程师参考使用。

1.有机融入课程思政元素
2．对标云计算X证书
3．任务驱动式项目化实施

4．实践教学资源配套完善

近年来，云计算因其资源整合、成本控制、灵活扩展等创新优势，备受不同行业和企业关注，并已成为当下众多智能应用落地的重要基石。基础架构作为云计算的平台基础和重要组成部分，为上层应用提供资源支撑。作为众多机构和服务提供商的战略选择，OpenStack 开源项目已公认为当前云计算基础架构平台的事实开放标准，其核心被广泛应用于主流 IT 厂商云计算产品。此外，OpenStack 也是教育部发布的1 X证书考核部分。万物互联、万物上云时代，迫切需要大量云计算技术人才，尤其是熟练掌握 OpenStack 基础架构平台规划、部署和运维管理新技术的高技能型人才。
OpenStack 作为云计算领域的开源项目，结构复杂、内容繁多，官网参考文档无法满足初学者快速入门的要求；目前国内市场上虽有不少 OpenStack 相关图书，但写作水平参差不齐，适用于高职层次教程的不多。关键的是，现有教材和相关课程资源库大都基于较低版本编写，内容略显陈旧，无法介绍 OpenStack 新功能和前沿技术。因此，为确保相关专业学生云计算基础架构平台应用实战技能的培养质量，建设适合于高职层次学生认知规律的项目式新型实践教材迫在眉睫。
本书基于新版（T 版）OpenStack，以官方在线文档为指导，以关键模块架构分析和项目开发为主线，通过 OpenStack 典型组件和若干典型项目，详细阐述云平台中的计算、网络、存储、服务编排、智能运维等模块中通用技术的关键应用，适合于高职云计算及相关专业基础架构平台教学，适应新技术发展需求。
在体例格式设计方面，采用由浅入深、理实结合、项目贯穿策略，帮助读者快速理解和掌握 OpenStack 核心功能部署与运维技能，解决高职院校云计算技术或相关专业云计算架构搭建与应用教学需求，带领读者快速走入 OpenStack 云平台建设与运维环境。
在教材内容选取和组织方面，从云计算实际生产应用出发，以教育部1 X证书云服务操作管理职业技能等级标准云计算开发与运维职业技能等级标准云计算中心运维服务职业技能等级标准（以下简称X证书）为指导，以云平台基础架构平台安装、实施和运维环节工作为基线，组织理论和实践内容，充分体现高职高专技术技能型人才培养的实践性。
概括而言，本书编写主要思路和特点包括以下几点：
1．有机融入课程思政元素
贯彻落实立德树人根本任务，本书将国家战略安全、精益求精的大国工匠精神、科技报国的家国情怀和使命担当等思政元素，通过选取合适的案例和内容并有机地融入教材，引导读者树立正确的人生观和价值观。
2．对标云计算X证书
开发团队通过广泛深入的企业调研，准确定位技术需求，对标教育部的云计算相关X证书，确保教材内容与企业生产环境基本一致、主流技术方向等高度契合，有助于读者适应典型岗位工作环境。
3．任务驱动式项目化实施
提炼企业真实项目典型案例，面向基础架构平台建设、实施与运维岗位，以项目为载体、任务为驱动思路组织教材。遵循高职学生学习认知规律，有效结合任务目标、实施细则和任务验收等岗位流程与环节，做到知识、技能训练有针对性，任务目标操作具体化，项目管理突显规范性。
4．实践教学资源配套完善
OpenStack 结构复杂、模块众多。结合当下高职学生特质和学情，将云平台基础架构按照功能模块和组件进行解剖，按照项目和组件之间的关联与耦合，由简单到复杂，结合实际项目建设流程，设计大量实践内容，同时融入必要的技术原理，使得读者能自然地将理论和实践学习有机融合。此外，基于虚拟机方式部署实践环境，实践层面设计开发大量图形和命令行界面实践资源和视频教学资源，便于读者随时随地进行实践练习，进而理解功能原理、掌握系统部署实践技能。
本书由常州工程职业技术学院云计算教学团队组织编写，由陈小中、蒋熹、冒志建编著。感谢江苏省青蓝工程项目资助。
由于时间仓促，编者水平所限，书中难免存在疏漏和不妥之处，恳请读者不吝赐教。
编 者
2021 年 1 月于江苏常州

陈小中，常州工程职业技术学院副教授，工学博士，江苏省高校青蓝工程优秀青年骨干教师。以作者发表论文20余篇，其中SCI/EI检索6篇，申报发明专利11项，其中授权4项。主编、编著教材2本，参编教材3本。主持省、市、校科研、教研课题10余项。

任务描述 ........................................... 1
知识准备 ........................................... 1
任务实施
一、了解私有云应用 ............................ 5
二、了解公有云应用 ............................ 5
任务验收 ........................................... 5
任务二 初识 OpenStack ...................... 5
任务描述 ........................................... 5
知识准备 ........................................... 6
任务实施 ........................................... 8
任务验收 ........................................... 8
项目二 体验单节点测试平台 ...................9
任务一 单节点环境一体化部署......... 9
任务描述 ........................................... 9
知识准备 ......................................... 10
任务实施
一、安装环境准备 .............................. 10
二、网络与主机配置 .......................... 11
三、网络源配置 .................................. 13
四、本地源部署 .................................. 14
五、一键安装 OpenStack 系统............ 16
六、工程化操作 .................................. 18
任务验收 ......................................... 20
任务二 体验 OpenStack 环境 ........... 20
任务描述 ......................................... 20
知识准备 ......................................... 21
任务实施
一、初识 OpenStack 环境 ................... 21
二、配置公网连接环境 ...................... 24
三、新建云主机 .................................. 30
任务验收 ..........................................37
项目三 基础环境设计与部署..................39
任务一 OpenStack 云架构设计 .........39
任务描述 ..........................................39
知识准备 ..........................................40
任务实施
一、实施环境部署...............................41
二、控制节点系统安装 .......................41
三、计算节点系统安装 .......................42
四、块存储节点系统安装 ...................43
任务验收 ..........................................43
任务二 节点主机信息配置 ...............43
任务描述 ..........................................43
知识准备 ..........................................43
任务实施
一、节点网络配置...............................45
二、NTP 服务部署 ..............................45
三、工程化操作 ..................................47
任务验收 ..........................................47
任务三 节点通用组件安装 ...............48
任务描述 ..........................................48
知识准备 ..........................................48
任务实施
一、准备 RDO 安装资源库 .................48
二、安装包 ..........................................49
三、数据库服务器配置 .......................49
四、工程化操作 ..................................52
任务验收 ..........................................53
项目四 Keystone 认证服务部署 ............54
任务一 初识组件与流程 ...................54
任务描述 ..........................................54
知识准备 ..........................................55
任务实施
一、账户登录分析 .............................. 59
二、操作显示分析 .............................. 59
三、查看镜像列表 .............................. 60
任务验收 ......................................... 60
任务二 手工安装部署 Keystone ....... 61
任务描述 ......................................... 61
知识准备 ......................................... 61
任务实施
一、创库授权 ..................................... 62
二、安装和配置组件 .......................... 63
三、配置 Apache HTTP 服务 .............. 65
四、临时配置管理员环境变量 ........... 66
五、创建域、项目、用户和角色 ....... 67
六、工程化操作 .................................. 71
任务验收 ......................................... 72
任务三 Keystone 认证运维 ............... 73
任务描述 ......................................... 73
知识准备 ......................................... 73
任务实施
一、项目与用户管理 .......................... 75
二、服务与服务用户管理 ................... 77
三、工程化操作 .................................. 78
任务验收 ......................................... 78
项目五 Glance 镜像服务部署................79
任务一 了解 Glance 组件 ................. 79
任务描述 ......................................... 79
知识准备 ......................................... 80
任务实施
熟悉管理界面 ..................................... 82
任务验收 ......................................... 82
任务二 安装 Glance 服务 ................. 83
任务描述 ......................................... 83
知识准备 ......................................... 83
任务实施
一、创库授权 ..................................... 84
二、创建 glance 用户和服务 .............. 84
三、安装配置组件 .............................. 85
四、工程化操作 ..................................88
任务验收 ..........................................91
任务三 Glance 服务管理...................91
任务描述 ..........................................91
知识准备 ..........................................91
任务实施
一、命令行管理 ..................................92
二、图形界面管理...............................93
任务验收 ..........................................94
任务四 虚拟机镜像文件制作 ...........95
任务描述 ..........................................95
知识准备 ..........................................95
任务实施
一、环境准备 ......................................95
二、安装 Linux 虚机 ...........................97
三、安装 Windows 虚机 ......................99
任务验收 ........................................101
项目六 Nova 计算服务部署 .................102
任务一 了解 Nova 组件...................102
任务描述 ........................................102
知识准备 ........................................102
任务实施
一、查询 Nova 服务 .........................105
二、查看调度方式.............................106
三、查看 Cell ....................................106
任务验收 ........................................106
任务二 安装 Nova 服务...................107
任务描述 ........................................107
知识准备 ........................................107
任务实施
一、安装 Placement 放置服务 ...........108
二、控制节点安装 Nova 服务 ...........112
三、部署计算节点.............................119
四、部署完成 ....................................121
五、工程化操作 ................................123
任务验收 ........................................128
任务三 使用和管理计算服务 .........129
任务描述 ........................................129
知识准备 ....................................... 129
任务实施
一、查看镜像列表 ............................ 129
二、管理主机类型 ............................ 129
三、管理密钥对 ................................ 130
四、工程化操作 ................................ 131
任务验收 ....................................... 131
项目七 Neutron 网络服务部署 ............132
任务一 了解 Neutron 组件.............. 132
任务描述 ....................................... 132
知识准备 ....................................... 133
任务实施
一、登录 dashboard 查看网络........... 141
二、创建内部网络 ............................ 142
三、创建路由 ................................... 144
任务验收 ....................................... 145
任务二 安装 Neutron 服务.............. 145
任务描述 ....................................... 145
知识准备 ....................................... 146
任务实施
一、建库授权 ................................... 149
二、创建 Neutron 服务与用户 .......... 150
三、部署自服务网络 ........................ 151
四、配置 metadata 代理 .................... 156
五、部署计算节点 ............................ 158
六、验证操作 ................................... 159
七、工程化操作 ................................ 160
任务验收 ....................................... 165
任务三 部署网络与实例 ................ 165
任务描述 ....................................... 165
知识准备 ....................................... 165
任务实施
一、创建提供者网络 ........................ 170
二、创建内部网络 ............................ 173
三、创建路由器 ................................ 177
四、网络运维 ................................... 179
五、实例部署 ................................... 181
任务验收 ....................................... 189
项目八 Dashboard 控制界面部署........190
任务一 安装 Dashboard 组件 ..........190
任务描述 ........................................190
知识准备 ........................................190
任务实施
一、安装软件包并配置服务..............191
二、登录系统 ....................................192
任务验收 ........................................193
项目九 Cinder 块存储服务部署 ...........194
任务一 安装 Cinder 组件 ................194
任务描述 ........................................194
知识准备 ........................................195
任务实施
一、安装部署控制节点 .....................198
二、安装部署存储节点 .....................201
三、在控制节点验证 .........................205
四、工程化操作 ................................206
任务验收 ........................................209
任务二 部署 NFS 存储后端 ............209
任务描述 ........................................209
知识准备 ........................................209
任务实施
一、部署 NFS 后端 ...........................210
二、多后端管理 ................................212
任务验收 ........................................214
任务三 Cinder 运维.........................214
任务描述 ........................................214
知识准备 ........................................215
任务实施
一、卷创建与挂载.............................216
二、卷扩容与转让.............................223
三、快照管理 ....................................228
任务验收 ........................................230
项目十 Swift 对象存储服务部署 ..........231
任务一 安装 Swift 组件 ...................231
任务描述 ........................................231
知识准备 ........................................232
任务实施
一、安装控制节点 ............................ 235
二、部署存储节点 ............................ 239
三、创建和分发初始环 .................... 243
四、完成安装 ................................... 246
五、工程化操作 ................................ 249
任务验收 ....................................... 258
任务二 配置管理 Swift 服务........... 258
任务描述 ....................................... 258
知识准备 ....................................... 258
任务实施
一、基于命令行管理存储 ................. 259
二、基于 dashboard 管理存储........... 261
任务验收 ....................................... 263
项目十一 Ceilometer 计量服务部署 ....264
任务一 安装计量和监控服务 ........ 264
任务描述 ....................................... 264
知识准备 ....................................... 264
任务实施
一、先决环境配置 ............................ 269
二、安装配置 Gnocchi...................... 271
三、安装和配置 Ceilometer .............. 273
四、控制节点验证 ............................ 276
五、工程化操作 ................................ 277
任务验收 ....................................... 281
任务二 启用其他服务计量 ............ 281
任务描述 ........................................281
知识准备 ........................................282
任务实施
一、启用块存储服务计量 .................282
二、启用镜像服务计量 .....................283
三、启用网络服务计量 .....................283
四、启用对象存储服务计量..............284
五、启用编排服务计量 .....................285
任务验收 ........................................285
项目十二 Heat 编排服务部署 ..............286
任务一 安装编排服务.....................286
任务描述 ........................................286
知识准备 ........................................286
任务实施
一、准备工作 ....................................293