CentOS 7.5 透過 Helm 安裝 OpenStack Queens


前言

本文為日前在 OpenInfra Days Taiwan 2018 大會上，進行線上實際展示的 SOP 實作內容，有興趣的朋友可以參考看看，或參考 OpenStack Docs: OpenStack-Helm Development 官方文件說明。

簡單來說，我們可以透過 OpenStack 中的 OpenStack-Helm，在 Kubernetes 容器調度環境中搭配  Helm 機制，部署 OpenStack Queens 運作元件達到快速佈建 OpenStack Queens 運作環境的目的。





建立支援 Nested Virtualization 的 CentOS  7.5 虛擬主機

本文，將實作在 CentOS 7.5 主機中安裝 OpenStack Queens 運作環境，當然這台 CentOS 7.5 主機可以在「地端」也可以在「雲端」環境中。值得注意的是，這台 CentOS 7.5 主機必須要支援「巢狀式虛擬化技術」(Nested Virtualization)，屆時才能順利建立 OpenStack Queens 運作環境。

有關地端主機啟用 Nested Virtualization 機制的詳細資訊，請參考站內文章 網管人雜誌 133 期 - 實作 Hyper-V 巢狀虛擬化測試研發效率大提升。

圖、Hyper-V 虛擬化平台巢狀式虛擬化運作架構示意圖
圖片來源： Virtualization Blog - Windows Insider Preview： Nested Virtualization

有關 Microsoft Azure 雲端主機啟用 Nested Virtualization 機制的詳細資訊，請參考站內文章 ASDK Journey (2) - 實戰 Azure Stack Development Kit on Azure。

圖、Nested Virtualization in Azure
圖片來源： Nested Virtualization in Azure | Blog | Microsoft Azure

在 Microsoft Azure 雲端環境中，需要支援 CentOS 7.5 主機啟用 Nested Virtualization 機制時，請記得選擇的 VM 虛擬主機必須是「Dv3 或 Ev3」系列才行。舉例來說，本文採用 D16s v3 系列的 VM 虛擬主機。

由於本文並非著重於 Microsoft Azure 議題，所以如何建立 CentOS 虛擬主機就不詳述。請透過下列的 Azure CLI 指令，先在東南亞的資料中心建立資源群組，然後再建立具備 Nested Virtualization 機制的 CentOS 7.5 虛擬主機。
# Create Resource Group in Azure SouthEast Asia DataCenter
$ az group create --name RG-OpenStackHelmLab --location southeastasia

# Create CentOS 7.5 Virtual Machine
$ az vm create \
--resource-group RG-OpenStackHelmLab \
--name vm-helmqueens \
--image OpenLogic:CentOS:7.5:latest \
--size Standard_D16s_v3 \
--admin-username weithenn \
--admin-password OpenInfraDaysTaiwan2018

# Open CentOS 7.5 NSG port 3389 traffic
$ az vm open-port --port 3389 --priority 1200 --resource-group RG-OpenStackHelmLab --name vm-helmqueens

圖、在 Azure 東南亞資料中心建立資源群組

圖、建立 CentOS 7.5 虛擬主機

圖、組態設定 CentOS 7.5 虛擬主機的 NSG 允許 Port 3389 流量





CentOS 7.5 基礎設定

有關 CentOS 的基礎設定就不再贅述，有興趣的朋友可以參考站內文章 CentOS 7.4 攻略 - 基礎設定系列文章。順利建立 CentOS 虛擬主機可以透過 SSH 登入，也可以從 Azure Cloud Shell 進行登入 (但是，必須注意 20 分鐘 Idle 自動登出的情況)，請執行下列指令進行安裝桌面環境 (屆時，才方便透過瀏覽器連結 Kubernetes Dashboard)：
$ sudo yum -y update
$ sudo yum -y install epel-release
$ sudo yum -y groupinstall "Xfce"

完成後，記得在使用者家目錄新增「.Xclients」檔案，以便屆時 xrdp 能夠在連接時知道採用 Xfce 桌面環境：
$ cat ~/.Xclients
#!/bin/bash
XFCE="$(which xfce4-session 2>/dev/null)"
exec "$XFCE"
$ chmod +x ~/.Xclients

接著，安裝相關套件、組態設定 SELinux、啟用相關服務，以便稍後可以透過 Remote Deskop 連接至 CentOS 7.5 虛擬主機：
$ sudo yum -y install xrdp tigervnc-server firefox
$ sudo chcon --type=bin_t /usr/sbin/xrdp
$ sudo chcon --type=bin_t /usr/sbin/xrdp-sesman
$ sudo systemctl enable xrdp && systemctl start xrdp
$ sudo systemctl enable xrdp-sesman && systemctl start xrdp-sesman
$ sudo netstat -tunpl | grep xrdp

在連接至 CentOS 7.5 虛擬主機之前，除了 CentOS 主機本身的防火牆之外，因為本文實作環境採用 Microsoft Azure 公有雲環境，所以記得確認這台 CentOS 7.5 虛擬主機已經允許「TCP Port 3389」流量能夠通過 NSG 防火牆。本文實作 CentOS 7.5 虛擬主機的 FQDN 為「openstackhelmlab.southeastasia.cloudapp.azure.com」。

圖、透過 Remote Desktop 連結至 CentOS 7.5 虛擬主機

順利透過 Remote Desktop 連結至 CentOS 7.5 虛擬主機後，鍵入使用者帳號及密碼後準備登入剛才安裝的 Xfce 桌面環境。

圖、鍵入使用者帳號及密碼





Kubernetes 環境基礎設定

由於，在稍後的自動化安裝流程中，將會有某些 Python 套件版本相依性導致自動化安裝流程中斷，所以我們可以先執行相關套件版本安裝及升級的動作。
$ sudo pip install -U six
$ sudo pip install PyYAML --ignore-installed PyYAML
$ sudo pip install requests --ignore-installed requests
$ sudo pip install ipaddress --ignore-installed ipaddress

圖、執行相關套件版本安裝及升級

請執行下列指令，以便執行「Clone the OpenStack-Helm Repos」的動作。
$ git clone https://git.openstack.org/openstack/openstack-helm-infra.git
$ git clone https://git.openstack.org/openstack/openstack-helm.git
圖、執行 Clone the OpenStack-Helm Repos 的動作

順利透過 git 指令下載 OpenStack-Helm Repos 之後，切換到 OpenStack-Helm Repos 資料夾，執行部署 Kubernetes 及 Helm 的動作。
$ cd openstack-helm
$ ./tools/deployment/developer/common/010-deploy-k8s.sh
圖、執行部署 Kubernetes 及 Helm 的動作

圖、部署 Kubernetes 及 Helm 的動作完成

執行安裝 OpenStack-Helm 的動作。
$ ./tools/deployment/developer/common/020-setup-client.sh
圖、執行安裝 OpenStack-Helm 的動作

執行部署 Ingress Controller 的動作。
$ ./tools/deployment/developer/common/030-ingress.sh
圖、執行部署 Ingress Controller 的動作





佈署 OpenStack Queens 運作環境

請執行下列 Script 依序部署 NFS、MariaDB、RabbitMQ、Memcached、Keystone、Heat、Horizon、Glance、OpenvSwitch、Libvirt、Nova、Neutron、Gateway (for the public network)：
$ ./tools/deployment/developer/nfs/040-nfs-provisioner.sh
$ ./tools/deployment/developer/nfs/050-mariadb.sh
$ ./tools/deployment/developer/nfs/060-rabbitmq.sh
$ ./tools/deployment/developer/nfs/070-memcached.sh
$ ./tools/deployment/developer/nfs/080-keystone.sh
$ ./tools/deployment/developer/nfs/090-heat.sh
$ ./tools/deployment/developer/nfs/100-horizon.sh
$ ./tools/deployment/developer/nfs/120-glance.sh
$ ./tools/deployment/developer/nfs/140-openvswitch.sh
$ ./tools/deployment/developer/nfs/150-libvirt.sh
$ ./tools/deployment/developer/nfs/160-compute-kit.sh
$ ./tools/deployment/developer/nfs/170-setup-gateway.sh
圖、部署 NFS

圖、部署 MariaDB

圖、部署 RabbitMQ

圖、部署 Memcached

圖、部署 Keystone

圖、部署 Heat

圖、部署 Horizon

圖、部署 Glance

圖、部署 OpenvSwitch

圖、部署 Libvirt

圖、部署 Nova 及 Neutron

圖、部署 Gateway (for the public network)





檢查 OpenStack Queens 環境

順利部署 OpenStack-Helm 之後，便可以執行下列指令開始使用 OpenStack Client 建立 OpenStack 範例運作環境：
$ ./tools/deployment/developer/common/900-use-it.sh
圖、建立 OpenStack 範例運作環境

執行「helm list」指令，查看透過 Helm 機制所部署的 OpenStack 運作元件。

圖、查看透過 Helm 機制所部署的 OpenStack 運作元件

執行「docker ps」指令，查看目前運作的容器清單。

圖、查看目前運作的容器清單

執行下列 Kubernetes 指令，查看 Kubernetes Namespace、Pods 等資訊。
$ kubectl get ns
$ kubectl get pods -n openstack --field-selector=status.phase=Running
$ kubectl get pods -o wide --all-namespaces --field-selector=status.phase=Running
圖、查看 Kubernetes Namespace、Pods 資訊

圖、查看 Kubernetes Namespace、Pods 資訊

執行下列指令，透過 python-openstackclient CLI 啟用 auth 使用者身份驗證機制。
$ export OS_CLOUD=openstack_helm
$ export OS_USERNAME='admin'
$ export OS_PASSWORD='password'
$ export OS_PROJECT_NAME='admin'
$ export OS_PROJECT_DOMAIN_NAME='default'
$ export OS_USER_DOMAIN_NAME='default'
$ export OS_AUTH_URL='http://keystone.openstack.svc.cluster.local/v3'
$ openstack service list
$ openstack stack list
圖、透過 python-openstackclient CLI 啟用 auth 使用者身份驗證機制





使用 OpenStack Queens 環境

佈署作業完成後，請開啟瀏覽器連結至「http://localhost:31000」網址，即可看到 OpenStack Horizon Dashboard 登入畫面。然後鍵入下列 Domain、User Name、Password 等欄位資訊
Domain： default
User Name： admin
Password： password
圖、連結至 OpenStack Horizon 登入畫面

圖、順利登入 OpenStack Horizon 管理環境





安裝 Kubernetes Dashboard 運作環境

由於本文實作環境有結合 Kubernetes 容器調度平台，所以我們也安裝 Kubernetes Dashboard 運作環境來協助我們了解整體環境及相關資訊。
$ kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/master/src/deploy/recommended/kubernetes-dashboard.yaml
$ kubectl describe svc kubernetes-dashboard -n kube-system
$ kubectl get services kubernetes-dashboard -n kube-system
$ kubectl proxy
圖、安裝 Kubernetes Dashboard 運作環境

圖、登入 Kubernetes Dashboard

圖、透過 Kubernetes Dashboard 查看相關資訊





刪除 OpenStack Queens 測試環境

當測試作業完畢或環境玩爛需要打掉重練時，由於本文是在 Microsoft Azure 公有雲環境上進行實作，其實可以透過簡單的 Azure CLI 快速刪除整個測試環境。
# Delete OpenStack-Helm Queens environment
$ az group delete --name RG-OpenStackHelmLab --yes --no-wait
$ : > /home/weithenn/.ssh/known_hosts
圖、刪除 Azure VM 測試環境





參考資源

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