| 标题 | OpenStack平台部署改进方法研究 |
| 范文 | 冯向科++邓莹 摘 要：OpenStack是目前构建云计算环境的首选开源平台，具有模块化部署的优势，但部署过程复杂。采用Python这种OpenStack原生开发语言改进部署命令，可以降低部署命令参数的复杂度，简化OpenStack部署，有利于OpenStack云平台推广。 关键词：OpenStack；Python；Keystone；数据库操作 DOIDOI：10.11907/rjdk.151923 中图分类号：TP303 文献标识码：A 文章编号文章编号：16727800（2015）012003602 0 引言 云计算利用非本地或远程服务器（集群）的分布式计算机为互联网用户提供服务（计算、存储、软硬件等），使得用户可以将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统，实现按需计算，有效提高了软硬件资源的利用效率[1]。典型的云计算架构分为3个层次的服务：基础设施即服务、平台即服务和软件即服务[2]，在基础设施即服务层，消费者通过Internet，从完善的计算机基础设施上获得服务；平台即服务是将软件研发的平台作为一种服务，以软件即服务的模式提供给用户[3]；软件即服务是通过Internet提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用基于Web的软件来管理企业经营活动。 1 Openstack架构设计 OpenStack是一个开源的云计算管理平台项目，支持几乎所有类型的云环境，提供实施简单、可大规模扩展、丰富、标准统一的云计算管理平台。OpenStack由Keystone、Nova、Glance、Cinder、Swift、Neutron、Heat、VM、Ceilometer、Horizon这10个核心组件组合，完成具体工作，通过各种互补服务提供基础设施即服务的解决方案，每个服务提供API以进行集成[4]。 Keystone是OpenStack的基础组件，为OpenStack其它服务提供身份验证、服务规则和服务令牌功能，管理Domains、Projects、Users、Groups、Roles。Keystone[5]作为一个为其它OpenStack组件提供身份验证服务的组件，依赖于数据库服务，即有关身份验证的信息均存储在数据库中，这个数据库为用户在OpenStack环境提供可扩展和可靠的关系和非关系数据库引擎服务，支持MySQL、PostgreSQL等数据库引擎。目前，安装部署基于OpenStack的云平台过程繁琐、操作复杂，不利于云服务的应用和推广。OpenStack以Python程序设计语言编写，采用Python改写部署脚本，可以大幅降低部署Keystone组件的难度和复杂度。 2 Python程序设计 Python作为一种面向对象、解释型计算机程序设计语言，遵循 GPL（GNU General Public License）协议，语法简洁而清晰，具有丰富和强大的类库。Python能够把用其它语言制作的各种模块（如C/C++）很轻松地联结在一起。常见的情况是使用Python快速生成程序原型甚至是最终界面），对其中有特别要求的部分，用更合适的语言改写，比如3D游戏中的图形渲染模块，性能要求特别高，用C/C++重写，而后封装为Python可以调用的扩展类库。 Python是完全面向对象的语言，函数、模块、数字、字符串都是对象，并且完全支持继承、重载、派生、多继承，有益于增强源代码的复用性。Python也支持重载运算符和动态类型。Python本身被设计为可扩充的，并非所有的特性和功能都集成到语言核心。Python提供了丰富的API和工具，以便程序员能够轻松地使用C/C++等编写扩充模块。Python编译器本身也可以被集成到其它需要脚本语言的程序内。 3 Keystone模块部署改进 OpenStack各个组件与Keystone都有交互，其中登录认证体现在用户访问各个组件的API时，调用了WSGI框架的authtoken filter，该filter调用keystoneclient，最终通过keystone验证token，完成对用户的登录认证。如果认证失败，用户将不能访问该组件的API，对应组件将不能被用户使用。 部署Keystone组件包括安装Keystone和配置Keystone两大操作，配置Keystone是最耗费时间和精力的一个环节，包括修改配置文件、同步数据、添加环境变量、创建用户信息、绑定用户和创建服务等系列步骤，其中同步数据、创建用户信息、绑定用户和创建服务都需要与数据库交互，可以归类为数据库操作；修改配置文件归类为文件I/O操作，添加环境变量归类为系统环境操作。使用Python的面向对象特性，按“模块→类→函数”的层次封装数据库、文件I/O和系统环境操作服务，提供操作接口，使用Python重新编写OpenStack部署命令，将原有的部署命令参数简单化、过程批处理化，设计的部署包图如图1所示。 图1 改进后的OpenStack部署 在部署包图中，Utilities Level表示实用工具层，提供操作系统基础操作方法，Environment Level表示系统环境操作服务层，I/O Level表示文件I/O操作服务层，Data Service Level表示数据库操作服务层，Command Level层提供改写后的OpenStack部署命令。 4 部署方法实现 在部署改进方案中，Data Service Level层是关键，其中的数据库操作接口则是该层的重点，由SqlHelper类以函数的形式提供数据库操作服务： class SqlHelper： #获取连接 def getConnection（self）： return MySQLdb.connect（os.getEnv（"MYSQL_URL"），os.getEnv （"MYSQL_USERNAME"），os.getEnv （"MYSQL_PASSWORD"），os.getEnv （"MYSQL_DATABASE"））[6] #返回查询结果集 def getValues（self，sql）： db = self.getConnection（） cursor = db.cursor（） try： cursor.execute（sql） result = cursor.fetchall（） return result except： print "Error：unable to fecth data" db.close（） return Null #提交更新 def executeUpdate（self，sql）： db = self.getConnection（） cursor = db.cursor（） try： cursor.execute（sql） db.commit（） except： db.rollback（） db.close（） 按照这种设计思路改进部署命令后，原来绑定用户角色到租户的命令大大简化。原有“添加admin用户admin角色到admin租户”命令样例为： #keystone user-role-add--user 49629c089d5f4fba 80542ba34b15cd9f--tenant_id ca2f5fd3014342788eebfe8ca 08b74f2--role d6231adf78334a6f8f89cb5cf99e891c 修改后的新命令为： # binder admin admin admin 新命令无需用户从数据库中根据用户名查询用户编号、根据角色名查询角色编号、根据租户名查询租户编号。将3个编号填写到keystone命令中，用户只需将用户、角色和租户的名称作为参数填入命令行即可，显著降低了使用keystone命令的难度，降低了部署OpenStack的复杂度。 参考文献参考文献： [1] 陈康，郑纬民.云计算：系统实例与研究现状 [J].软件学报，2009（5）：13371348. [2] 罗军舟，金嘉晖，宋爱波，等.云计算：体系架构与关键技术 [J].通信学报，2011（7）：321. [3] 王佳隽，吕智慧，吴杰，等.云计算技术发展分析及其应用探讨 [J].计算机工程与设计，2010（3）：44044409. [4] 邵珠兴，陈彩.基于OpenStack的云存储系统的大文件存储方案 [J].计算机工程与设计，2010（2）：396405. [5] 张新潮，孙峰.基于OpenStack云平台虚拟集群环境的部署 [J].闽南师范大学学报：自然科学版， 2015（1）：4853. [6] 陈慧，李陶深，岑霄.OpenStack核心存储件Swift与Keystone的集群整合方法 [J].广西科技学院学报，2015（31）：7376. （责任编辑：杜能钢） |
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