För att hantera lagringseffektivitet i molnbaserade miljöer är det avgörande att förstå hur man skapar, bifogar och administrerar volymer. En volym är en enhet av lagring som kan kopplas till en instans för att tillhandahålla datahantering och lagring. När man arbetar med applikationer som kräver stor lagringskapacitet eller flera volymer, till exempel GitforGits, måste man förstå de grundläggande stegen för att skapa och hantera dessa volymer på ett effektivt sätt.

För att skapa en volym i Cinder bör man först förstå de specifika lagringsbehoven för applikationen. Detta inkluderar volymens storlek, vilken typ av lagringsbackend som krävs (t.ex. SSD eller HDD) samt prestandakrav. Som ett exempel, för en databasapplikation som kräver hög prestanda, kan en volym på 100 GB vara lämplig. För att skapa en sådan volym i OpenStack använder man följande kommando:

arduino
openstack volume create --size 100 --description "Database Volume for GitforGits" gitforgits-db-volume

Detta kommando skapar en 100 GB volym som kallas gitforgits-db-volume. För att kontrollera att volymen skapades korrekt kan man lista alla volymer med kommandot:

nginx
openstack volume list

Detta kommer att visa den nyskapade volymen med statusen "tillgänglig". Om instansen kräver flera volymer kan processen upprepas för att skapa ytterligare volymer, exempelvis en volym på 50 GB för logglagring:

matlab
openstack volume create --size 50 --description "Log Volume for GitforGits" gitforgits-log-volume

När volymerna är skapade, är nästa steg att bifoga dem till en instans. För att göra detta listar man de tillgängliga instanserna:

nginx
openstack server list

Genom att notera ID:t eller namnet på den instans som volymerna ska bifogas till, kan man använda följande kommando för att bifoga en volym till instansen:

pgsql
openstack server add volume gitforgits-db-volume

För att bifoga den andra volymen, gitforgits-log-volume, använder man samma kommando:

pgsql
openstack server add volume gitforgits-log-volume

För att verifiera att volymerna är korrekt bifogade till instansen kan man använda kommandot:

pgsql
openstack server show

Här letar man efter attributet os-extended-volumes:volumes_attached, vilket ska bekräfta att volymerna är bifogade. För att säkerställa att volymerna är tillgängliga på instansen, loggar man in via SSH och använder följande kommando för att lista alla bifogade diskar:

nginx
lsblk

De nyligen bifogade volymerna ska nu visas som blockenheter, t.ex. /dev/vdb och /dev/vdc, vilket representerar volymerna gitforgits-db-volume och gitforgits-log-volume. Dessa volymer måste formateras innan de kan användas:

bash
sudo mkfs.ext4 /dev/vdb sudo mkfs.ext4 /dev/vdc

Efter formatering måste volymerna monteras för att bli tillgängliga för användning:

bash
sudo mount /dev/vdb /mnt/dbdata
sudo mount /dev/vdc /mnt/logdata

För att bekräfta att volymerna är korrekt monterade, kan man använda kommandot:

bash
df -h

Om allt är korrekt, kommer systemet att visa volymerna monterade på /mnt/dbdata och /mnt/logdata med deras respektive kapaciteter.

För att automatisera hanteringen av volymer i framtida distributioner, kan man använda Cloud-Init-skript. Ett sådant skript gör att volymerna kan bifogas och konfigureras automatiskt när instansen startas. Skriptet kan se ut så här:

bash
#!/bin/bash
mkfs.ext4 /dev/vdb mkfs.ext4 /dev/vdc mkdir /mnt/dbdata mkdir /mnt/logdata mount /dev/vdb /mnt/dbdata mount /dev/vdc /mnt/logdata

Detta skript kan skickas till instansen vid skapandet med hjälp av --user-data-alternativet:

scss
openstack server create --flavor m1.small --image <image> --network <network> --key-name gitforgits-key --security-group default --user-data myscript.sh gitforgits-automated-instance

Genom att använda denna metod kan man automatisera processen för volymhantering, vilket gör att volymerna är redo att användas direkt efter att instansen har startats.

Ett annat viktigt aspekt av volymhantering är hantering av volymsnapshotar för att skydda data. Snapshots gör det möjligt att fånga tillståndet för en volym vid en viss tidpunkt, vilket kan vara avgörande för återställning vid oönskade förändringar eller datakorruption. När man har skapat en volym och kopplat den till en instans, kan man skapa en snapshot av volymen med följande kommando:

css
openstack volume snapshot create --volume gitforgits-db-volume --name gitforgits-db-snapshot --description "Snapshot of GitforGits DB Volume"

Detta kommando skapar en snapshot av volymen gitforgits-db-volume. För att hantera snapshots, kan man lista alla snapshots med:

nginx
openstack volume snapshot list

För att radera en snapshot som inte längre behövs:

pgsql
openstack volume snapshot delete gitforgits-db-snapshot

För att återställa en volym från en snapshot kan man skapa en ny volym från snapshoten:

css
openstack volume create --snapshot gitforgits-db-snapshot --size 100 --description "Restored DB Volume" gitforgits-db-restored-volume

Genom att använda snapshots kan man säkerställa att viktiga data alltid kan återställas vid behov, vilket gör systemet mer robust och mindre sårbart för dataförlust.

Hur Octavia Load Balancer som Tjänst (LBaaS) kan förbättra tillgängligheten och prestandan i OpenStack

Octavia är en av de mest kraftfulla lösningarna för lastbalansering i OpenStack och erbjuder en skalbar och flexibel metod för att säkerställa hög tillgänglighet och prestanda för applikationer som körs i en molnmiljö. Genom att använda Octavia som en Load Balancer as a Service (LBaaS) kan du effektivt distribuera inkommande trafik mellan flera servrar, vilket förhindrar att någon enskild server blir överbelastad.

LBaaS är ett koncept som gör det möjligt för systemadministratörer att implementera lastbalansering utan att behöva oroa sig för den underliggande infrastrukturen. Det automatiserar fördelningen av nätverkstrafik till flera backend-servrar, vilket leder till effektivare resursanvändning och förbättrad tillgänglighet. LBaaS är särskilt användbart i miljöer där applikationer behöver skalas dynamiskt för att hantera varierande arbetsbelastningar.

Octavia fungerar som OpenStacks officiella LBaaS-lösning och är byggd för att fungera sömlöst med andra komponenter i OpenStack-ekosystemet. Det använder sig av en "controller-worker"-arkitektur, där en controllerhanterar och orkestrerar skapandet, konfigurationen och underhållet av de virtuella maskinerna, kallade amphorae, som fungerar som lastbalanserare. Dessa amphorae använder HAProxy för att utföra lastbalansering och kan anpassas med olika lastbalanseringsalgoritmer, SSL-terminering, L7-innehållsval och hälsokontroller.

För att implementera Octavia i din OpenStack-miljö måste flera konfigurationssteg följas noggrant för att säkerställa att tjänsten fungerar optimalt. Här är några av de viktigaste stegen som krävs:

Förberedelse av miljön
Innan Octavia kan installeras, se till att din OpenStack-miljö är korrekt konfigurerad med alla nödvändiga komponenter, såsom Neutron för nätverkstjänster och Keystone för autentisering.

Installera nödvändiga beroenden
För att installera Octavia på din controller-nod, använd följande kommando för att installera de nödvändiga tjänsterna och klienterna:

bash
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y octavia-api octavia-health-manager octavia-housekeeping octavia-worker python3-octaviaclient

Skapa en Octavia-tjänstanvändare i Keystone
För att ge Octavia nödvändiga rättigheter i OpenStack, skapa en tjänstanvändare i Keystone och ge den de rätta rollerna. Detta görs med följande kommandon:

bash
openstack user create --domain default --password octavia openstack role add --project service --user octavia admin

Registrera Octavia-tjänsten och dess API-endpoint
För att integrera Octavia med OpenStack, registrera tjänsten i Keystone och definiera de nödvändiga API-endpointsen:

bash
openstack service create --name octavia --description "OpenStack Load Balancing" load-balancer
openstack endpoint create --region RegionOne load-balancer public http://<controller_ip>:9876 openstack endpoint create --region RegionOne load-balancer internal http://<controller_ip>:9876 openstack endpoint create --region RegionOne load-balancer admin http://<controller_ip>:9876

Konfigurera Octavia och amfora
När Octavia-tjänsten har installerats behöver den konfigureras genom att redigera konfigurationsfiler som /etc/octavia/octavia.conf. Här anger du bland annat transportprotokoll, autentisering mot Keystone, samt inställningar för amfora-images och nätverksflöden.

Octavia använder amphorae som virtuella maskiner för att utföra lastbalansering. En viktig del av konfigurationen är att ladda upp ett lämpligt amphora-image till Glance och koppla det till rätt konfiguration.

Verifiering av installationen
Efter att alla tjänster och konfigurationer har uppdaterats, kör kommandon för att kontrollera statusen på Octavia-tjänsterna:

bash
sudo systemctl status octavia-worker octavia-health-manager octavia-housekeeping octavia-api

Vid framgång ska alla tjänster rapporteras som aktiva och igång. För att säkerställa att Octavia är korrekt integrerat med OpenStack kan du använda Octavia CLI för att lista eventuella lastbalanserare som har skapats:

bash
openstack loadbalancer list

Skapande och hantering av lastbalanserarpooler
En viktig aspekt av Octavia är hanteringen av lastbalanserarpooler. Dessa pooler består av en uppsättning servrar som delar på inkommande trafik, vilket gör att belastningen fördelas på flera backend-servrar baserat på den valda lastbalanseringsalgoritmen. Genom att effektivt hantera dessa pooler kan du säkerställa hög tillgänglighet och optimera prestanda för dina applikationer. För att skapa en lastbalanserare kan du använda följande kommando:

bash
openstack loadbalancer create --name gitforgits-lb --vip-subnet-id <subnet_id>

Detta kommando skapar en lastbalanserare som distribuerar trafik till servrarna i den angivna subnetten.

Genom att implementera Octavia LBaaS i OpenStack får du en skalbar och kraftfull lösning för att förbättra tillgängligheten och prestandan hos dina applikationer. Med korrekt konfiguration och hantering av lastbalanserarpooler kan du skapa en robust och flexibel infrastruktur som hanterar dynamiska arbetsbelastningar och säkerställer att dina tjänster alltid är tillgängliga.

Förutom de tekniska detaljerna är det viktigt att förstå hur LBaaS påverkar applikationernas skalbarhet och hur den kan bidra till att optimera användarupplevelsen. En korrekt inställd lastbalansering minskar risken för driftstopp och gör det möjligt att hantera trafiktoppar utan att påverka applikationens prestanda. Det är också avgörande att säkerställa att nätverkskomponenterna som Neutron är korrekt konfigurerade och att det finns tillräcklig redundans i infrastrukturen för att undvika flaskhalsar.

Hur man integrerar Octavia med Neutron för lastbalansering i OpenStack

När man arbetar med OpenStack och dess olika tjänster är en av de viktigaste komponenterna lastbalansering, som kan säkerställa att trafiken distribueras effektivt mellan backend-servrar. Octavia är en tjänst för lastbalansering inom OpenStack som erbjuder en skalbar och flexibel lösning för att hantera applikationstrafik. I denna process är Neutron en annan central komponent som tillhandahåller nätverksfunktioner för andra OpenStack-tjänster. Att integrera Octavia med Neutron är avgörande för att lastbalanserare ska kunna interagera effektivt med nätverken och subnät som hanteras av Neutron.

En korrekt integration mellan Octavia och Neutron gör att lastbalanseraren kan arbeta sömlöst inom den befintliga nätverksarkitekturen i OpenStack-miljön, vilket i sin tur garanterar att trafiken kan hanteras och distribueras på ett tillförlitligt sätt.

När det är dags att uppdatera eller byta ut ett SSL-certifikat på en lastbalanserare, behöver man generera ett nytt certifikat och ladda upp det till Barbican, vilket görs genom en specifik kommando. Därefter uppdateras lyssnaren (listener) för att använda det nya certifikatet, och hela processen säkerställer att trafiken mellan klienter och servere fortsätter vara säker. Vid en säkerhetsincident, om ett certifikat har blivit komprometterat, bör det återkallas omedelbart och ersättas med ett nytt. Lyssnaren ska också uppdateras för att säkerställa att säker kommunikationen upprätthålls.

För att integrera Octavia korrekt med Neutron är det viktigt att först förstå det befintliga nätverksupplägget inom Neutron. För att få en fullständig överblick över nätverken och subnäten kan man använda följande kommandon för att lista de nätverk och subnät som är aktuella:

bash
openstack network list
openstack subnet list

Därefter ska man identifiera nätverket som kommer att användas för lastbalanserarens VIP (Virtual IP) och säkerställa att backend-servrarna är korrekt kopplade till rätt nätverk och subnät.

En annan viktig aspekt i denna integration är att konfigurera ett dedikerat hanteringsnätverk för Octavia. Detta nätverk används för intern kommunikation, hälsokontroll och styrtrafik mellan de virtuella maskiner som utför lastbalansering (amphorae). Om ett hanteringsnätverk inte redan finns, måste man skapa ett, och därefter skapa ett subnet för att hantera Octavia-tjänsterna. Exempel på kommando för att skapa ett hanteringsnätverk och subnet:

bash
openstack network create octavia-mgmt-net openstack subnet create --network octavia-mgmt-net --subnet-range 192.168.100.0/24 --gateway 192.168.100.1 octavia-mgmt-subnet

Vidare behöver säkerhetsgrupper konfigureras för att styra trafiken mellan Octavia och de amphorae som hanteras av lastbalanseraren. Att lägga till regler för att tillåta trafik, som SSH på port 22, ICMP för ping, och HTTPS för API-kommunikation, är avgörande för att säkerställa att Octavia kan kommunicera korrekt med andra tjänster. Exempel på kommando för att skapa och konfigurera säkerhetsgrupper:

bash
openstack security group create octavia-mgmt-secgroup --description "Security group for Octavia management network" openstack security group rule create --protocol tcp --dst-port 22:22 --remote-ip 192.168.100.0/24 octavia-mgmt-secgroup openstack security group rule create --protocol icmp octavia-mgmt-secgroup openstack security group rule create --protocol tcp --dst-port 9443:9443 --remote-ip 192.168.100.0/24 octavia-mgmt-secgroup

När alla nödvändiga nätverksresurser och säkerhetsinställningar har konfigurerats är nästa steg att integrera Neutron med Octavia genom att uppdatera Neutron-konfigurationsfilen. Detta görs genom att ange Octavia som en lastbalanserartjänst i sektionen för tjänsteleverantörer i filen /etc/neutron/neutron.conf.

För att verifiera att integrationen fungerar korrekt, måste Neutron-tjänsterna startas om för att tillämpa ändringarna:

bash
sudo systemctl restart neutron-server

När Octavia och Neutron är korrekt integrerade kan lastbalanserare skapas och konfigureras. För att skapa en lastbalanserare och associera den med ett specifikt VIP-subnet, används följande kommando:

bash
openstack loadbalancer create --name gitforgits-lb --vip-subnet-id <subnet_id>

Nästa steg är att skapa en lyssnare för lastbalanseraren, till exempel för HTTP-trafik på port 80, och skapa en pool med backend-servrar som kommer att ta emot trafiken. Dessa steg görs med följande kommandon:

bash
openstack loadbalancer listener create --name gitforgits-http-listener --protocol HTTP --protocol-port 80 --loadbalancer gitforgits-lb openstack loadbalancer pool create --name gitforgits-pool --lb-algorithm ROUND_ROBIN --listener gitforgits-http-listener --protocol HTTP openstack loadbalancer member create --subnet-id <subnet_id> --address <server_ip> --protocol-port 80 gitforgits-pool

För att säkerställa att lastbalanseraren fungerar korrekt kan man testa åtkomst till VIP via curl eller en webbläsare. Detta kommer att bekräfta att trafiken faktiskt distribueras mellan backend-servrarna.

För att uppnå en korrekt och effektiv lastbalansering i en OpenStack-miljö måste Octavia och Neutron samverka på ett sätt som möjliggör smidig trafikhantering och hög tillgänglighet för applikationer. Förutom den tekniska konfigurationen är det också avgörande att förstå hur dessa komponenter samverkar för att undvika driftstopp och optimera prestanda.

Hur man installerar och konfigurerar Glance och Neutron i OpenStack

Glance och Neutron är två av de mest grundläggande komponenterna i OpenStack och hanterar bildlagring och nätverksinfrastruktur. Den här guiden går igenom installationen och konfigurationen av båda tjänsterna, och beskriver hur de integreras med Keystone för autentisering. Här följer en detaljerad översikt av processen för att konfigurera dessa tjänster och få dem att fungera korrekt i en OpenStack-miljö.

Först och främst handlar Glance om hantering av virtuella maskinbilder. Efter att ha registrerat Glance i Keystone och startat tjänsterna kan vi ladda upp och hantera bilder. Det första steget är att skapa själva tjänstposten för Glance, vilket görs med hjälp av följande kommando:

bash
openstack service create --name glance --description "OpenStack Image" image

Därefter måste vi skapa publika, interna och administrativa endpoints för Glance API:

bash
openstack endpoint create --region RegionOne image public http://controller:9292
openstack endpoint create --region RegionOne image internal http://controller:9292 openstack endpoint create --region RegionOne image admin http://controller:9292

Dessa kommandon registrerar Glance i Keystone-tjänstkatalogen och gör den tillgänglig för andra OpenStack-komponenter. När detta är klart, starta Glance-tjänsterna och säkerställ att de startar automatiskt vid uppstart med följande kommandon:

bash
sudo systemctl enable glance-api sudo systemctl start glance-api

För att verifiera att installationen fungerar kan man lista de tillgängliga bilderna:

bash
openstack image list

I början kommer listan vara tom, vilket indikerar att Glance är igång och redo att hantera bilder. Nu kan vi ladda upp en bild till Glance för att kontrollera att lagringen fungerar korrekt. Ett vanligt exempel är CirrOS-bilden, en minimal Linux-distribution för tester, som kan laddas ner från följande URL:

bash
curl -O http://download.cirros-cloud.net/0.5.2/cirros-0.5.2-x86_64-disk.img
openstack image create "CirrOS" --file cirros-0.5.2-x86_64-disk.img --disk-format qcow2 --container-format bare --public

Efter att bilden har laddats upp kan du kontrollera att CirrOS-bilden nu finns listad:

bash
openstack image list

Det bekräftar att Glance är korrekt konfigurerad och funktionell.

För att effektivt hantera bilderna och deras metadata använder Glance ett system för att lägga till och ändra information om varje bild. Metadata kan inkludera parametrar som arkitektur, OS-typ och andra egenskaper. För att visa metadata för en bild, använd följande kommando:

bash
openstack image show "CirrOS"

För att lägga till eller ändra metadata, exempelvis för att ange att en bild är 64-bit, använd flaggan --property:

bash
openstack image set --property architecture=x86_64 "CirrOS"

Detta gör det möjligt att kategorisera och välja bilder baserat på specifika kriterier, vilket är särskilt användbart i stora miljöer.

Nästa del handlar om Neutron, OpenStacks nätverkskomponent. Neutron tillhandahåller ett flexibelt och skalbart nätverkslösning, vilket gör det möjligt för administratörer att definiera och hantera nätverk, subnät, routrar och andra nätverkstjänster som brandväggar och VPN.

För att installera Neutron-paket på en controller-nod, använd följande kommando:

bash
sudo apt update sudo apt install -y neutron-server neutron-plugin-ml2 neutron-linuxbridge-agent neutron-dhcp-agent neutron-metadata-agent neutron-l3-agent

Därefter måste Neutron konfigureras att använda en MySQL-databas. Skapa en databas för Neutron och ge rättigheter med följande kommandon:

bash
sudo mysql -u root -p
CREATE DATABASE neutron; GRANT ALL PRIVILEGES ON neutron.* TO 'neutron'@'localhost' IDENTIFIED BY 'StrongPassword'; GRANT ALL PRIVILEGES ON neutron.* TO 'neutron'@'%' IDENTIFIED BY 'StrongPassword'; FLUSH PRIVILEGES; EXIT;

Synkronisera Neutron-databasen genom att köra:

bash
sudo neutron-db-manage --config-file /etc/neutron/neutron.conf --config-file /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini upgrade head

Nu är databasen redo för användning.

Nästa steg är att konfigurera Neutron genom att redigera de centrala konfigurationsfilerna. I filen /etc/neutron/neutron.conf, konfigurera anslutningen till databasen:

ini
[database]
connection = mysql+pymysql://neutron:StrongPassword@controller/neutron

För autentisering med Keystone, konfigurera följande i samma fil:

ini
[keystone_authtoken] auth_uri = http://controller:5000 auth_url = http://controller:5000 memcached_servers = controller:11211 auth_type = password project_domain_name = Default user_domain_name = Default project_name = service username = neutron password = StrongPassword

Vidare konfigureras ML2-pluginen för hantering av Layer 2-nätverk i filen /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini. Den här inställningen möjliggör olika typer av nätverkslösningar såsom VLAN, VXLAN och GRE-tunnlar.

För att konfigurera den Linux Bridge-agenten och se till att den fungerar med de fysiska nätverksgränssnitten, redigera /etc/neutron/plugins/ml2/linuxbridge_agent.ini:

ini
[linux_bridge]
physical_interface_mappings = provider:eth1 [vxlan] enable_vxlan = True local_ip = 10.0.0.11 l2_population = True

Det här tillvägagångssättet säkerställer att Neutron kan hantera Layer 2-nätverksinfrastruktur på ett effektivt sätt.

När detta är gjort är det viktigt att säkerställa att alla agenttjänster som DHCP, L3 och metadata är korrekt konfigurerade och aktiverade för att säkerställa att Neutron fungerar fullt ut.

Neutron gör det möjligt att definiera komplexa nätverksinfrastrukturer och tillhandahålla isolerade nätverk för olika projekt. Genom att använda funktioner som VLAN, VXLAN och GRE kan man skapa en flexibel och säker nätverksinfrastruktur, vilket är nödvändigt för att stödja stora OpenStack-distributioner.