كيفية تثبيت وتكوين أوبنستاك

مقدمة

أوبنستاك هي منصة سحابية مفتوحة المصدر شائعة تمكّن من إدارة ومأتمتة مجموعات كبيرة من الخوادم الافتراضية والموارد. تم تطويرها لدعم نموذج البنية التحتية كخدمة (IaaS)، وأصبحت أوبنستاك العمود الفقري للعديد من السحب الخاصة والعامة. يوفر هذا الدليل مسارًا شاملاً لتثبيت وتكوين أوبنستاك، ويغطي كل شيء من متطلبات النظام إلى نصائح التكوين المتقدمة.

جدول المحتويات

فهم أوبنستاك

ما هي أوبنستاك؟

أوبنستاك هي منصة سحابية مفتوحة المصدر توفر البنية التحتية لإنشاء وإدارة السحب العامة والخاصة. تتكون من مجموعة من الأدوات البرمجية لبناء وإدارة منصات الحوسبة السحابية للسحب العامة والخاصة.

المكونات الرئيسية لأوبنستاك

تتكون أوبنستاك من عدة مكونات مترابطة تتحكم في مجموعات الموارد المعالجة والتخزين والشبكات في مركز البيانات. تشمل المكونات الرئيسية:

• نوفا: تدير موارد الحوسبة وتنسق دورة حياة الآلات الافتراضية.
• سويفت: توفر تخزين الكُتل القابل للتوسع والمكرر.
• سيندر: تدير التخزين الكتلي للحالات.
• نيوترون: توفر الشبكات كخدمة بين أجهزة الواجهة.
• كيستون: تتولى المصادقة والتفويض.
• جلانس: تدير صور الأقراص.
• هورايزون: توفر لوحة تحكم ويب للتفاعل مع خدمات أوبنستاك.

حالات استخدام أوبنستاك

يمكن استخدام أوبنستاك لأغراض متنوعة، بما في ذلك:

• السحابة الخاصة: تستخدم الشركات أوبنستاك لإدارة بنيتها التحتية السحابية الداخلية.
• السحابة العامة: يستخدم مقدمو الخدمات أوبنستاك لتقديم خدمات سحابية للعملاء.
• السحابة الهجينة: تدمج المؤسسات أوبنستاك مع بيئات سحابية أخرى لإنشاء سحب هجينة.
• البحث والتطوير: غالباً ما يتم استخدام أوبنستاك في بيئات البحث والتطوير بسبب مرونتها وقابليتها للتوسع.

التحضير للتثبيت

متطلبات النظام

قبل تثبيت أوبنستاك، تأكد من أن أجهزتك وبرامجك تلبي المتطلبات التالية:

• المعالج: معالج x86_64 متعدد النواة
• الذاكرة: 8 جيجابايت على الأقل من ذاكرة الوصول العشوائي لإعداد أساسي
• التخزين: 100 جيجابايت على الأقل من مساحة القرص
• الشبكة: واجهتا شبكة على الأقل (NIC)
• نظام التشغيل: يُنصح بإصدار أوبونتو 20.04 إل تي إس أو سنتوس 8

المتطلبات الأساسية

تأكد من استيفاء المتطلبات الأساسية التالية قبل المتابعة بالتثبيت:

• وصول SSH: يجب تكوين وصول SSH لخادم التثبيت.
• تكوين الشبكة: إعداد شبكة مناسب باستخدام عناوين IP ثابتة.
• حزم البرامج: يجب تثبيت الحزم المطلوبة مثل بايثون وبيب وبيئات الافتراضية.

تكوين الشبكة

يعتبر تكوين الشبكة أمرًا بالغ الأهمية لتثبيت أوبنستاك. تأكد من:

• عناوين IP: خصص عناوين IP ثابتة للشبكات الإدارية والتخزينية والعميلة.
• DNS: قم بتكوين ترجمة DNS.
• جدار الحماية: اضبط إعدادات جدار الحماية للسماح بالحركة المرورية اللازمة.

اختيار توزيعة أوبنستاك المناسبة

تتوفر عدة توزيعات لأوبنستاك، بما في ذلك:

• أوبنستاك فانيلا: الشكل النقي لأوبنستاك.
• منصة ريد هات أوبنستاك: النسخة المؤسسية مع الدعم.
• أوبنستاك ميرانتيس: تركز على سهولة الاستخدام والميزات المؤسسية.

اختر التوزيعة التي تناسب متطلباتك وخبرتك على أفضل وجه.

تثبيت أوبنستاك

تثبيت أحادي العقدة مقابل متعدد العقد

• التثبيت أحادي العقدة: مناسب لبيئات الاختبار والتطوير. تعمل جميع الخدمات على جهاز واحد.
• التثبيت متعدد العقد: موصى به للبيئات الإنتاجية. يتم توزيع الخدمات عبر عدة عقد للحصول على أداء وقابلية توسع أفضل.

طرق تثبيت أوبنستاك

يمكن تثبيت أوبنستاك باستخدام طرق مختلفة:

• التثبيت اليدوي: تثبيت وتكوين كل مكون خطوة بخطوة.
• التثبيت الآلي: تؤتمت أدوات مثل ديفستاك وباكستاك عملية التثبيت.

التثبيت اليدوي

يتضمن التثبيت اليدوي الخطوات التالية:

1. تثبيت المتطلبات الأساسية: تثبيت الحزم البرمجية اللازمة والمكونات المطلوبة.
2. تثبيت كيستون: إعداد خدمة المُصادقة.
3. تثبيت جلانس: تكوين خدمة الصور.
4. تثبيت نوفا: إعداد خدمة الحوسبة.
5. تثبيت نيوترون: تكوين خدمة الشبكات.
6. تثبيت سيندر: إعداد خدمة التخزين الكتلي.
7. تثبيت سويفت: تكوين خدمة التخزين الكُتلي.

التثبيت الآلي مع ديفستاك

ديفستاك هي سكربت لإعداد بيئة أوبنستاك بسرعة للتطوير والاختبار. لاستخدام ديفستاك:

• استنساخ مستودع ديفستاك:

$ git clone https://opendev.org/openstack/devstack 
$ cd devstack

• إنشاء ملف تكوين محلي:

$ nano local.conf

أضف التكوين التالي:

[[local|localrc]]
ADMIN_PASSWORD=password
DATABASE_PASSWORD=password
RABBIT_PASSWORD=password  
SERVICE_PASSWORD=password

• تشغيل سكربت التثبيت:

$ ./stack.sh

استخدام باكستاك للتثبيت

يبسط باكستاك نشر أوبنستاك على أنظمة سنتوس. لاستخدام باكستاك:

• تثبيت باكستاك:

$ sudo dnf install -y centos-release-openstack-train
$ sudo dnf install -y openstack-packstack

• تشغيل التثبيت:

$ packstack --allinone

تكوين أوبنستاك

تكوين ما بعد التثبيت

بعد التثبيت، قم بإجراء التكوينات التالية:

• إعداد المستخدم الإداري: قم بتكوين المستخدم الإداري وبياناته التعريفية.
• التحقق من الخدمات: تأكد من أن جميع خدمات أوبنستاك تعمل بشكل صحيح.

إعداد لوحة تحكم أوبنستاك

تسمح لوحة تحكم أوبنستاك (هورايزون) للمستخدمين بإدارة موارد السحابة من خلال واجهة ويب. قم بتكوين هورايزون كما يلي:

• تثبيت هورايزون:

$ sudo apt install openstack-dashboard

• تكوين هورايزون:

قم بتحرير ملف التكوين:

$ sudo nano /etc/openstack-dashboard/local_settings.py

اضبط الإعدادات مثل ALLOWED_HOSTS و OPENSTACK_KEYSTONE_URL.

• إعادة تشغيل أباتشي:

$ sudo service apache2 restart

تكوين خدمة المُصادقة (كيستون)

تتولى كيستون المصادقة والتفويض. قم بتكوين كيستون كما يلي:

• إنشاء قاعدة بيانات كيستون:

$ mysql -u root -p
CREATE DATABASE keystone;
GRANT ALL PRIVILEGES ON keystone.* TO 'keystone'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
FLUSH PRIVILEGES;

• تحرير تكوين كيستون:

$ sudo nano /etc/keystone/keystone.conf

قم بتكوين سلسلة اتصال قاعدة البيانات.

• تعبئة قاعدة بيانات كيستون:

$ sudo keystone-manage db_sync

• بدء تشغيل كيستون:

$ sudo keystone-manage bootstrap --bootstrap-password password --bootstrap-admin-url http://localhost:5000/v3/ --bootstrap-internal-url http://localhost:5000/v3/ --bootstrap-public-url http://localhost:5000/v3/ --bootstrap-region-id RegionOne

• تكوين خادم HTTP أباتشي:

$ sudo ln -s /usr/share/keystone/wsgi-keystone.conf /etc/apache2/sites-available/wsgi-keystone.conf
$ sudo a2ensite wsgi-keystone
$ sudo service apache2 reload

تكوين خدمة الصور (جلانس)

تدير جلانس صور الأقراص. قم بتكوين جلانس كما يلي:

• إنشاء قاعدة بيانات جلانس:

$ mysql -u root -p
CREATE DATABASE glance;
GRANT ALL PRIVILEGES ON glance.* TO 'glance'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
FLUSH PRIVILEGES;

• تحرير تكوين جلانس:

$ sudo nano /etc/glance/glance-api.conf

قم بتكوين سلسلة اتصال قاعدة البيانات والإعدادات الأخرى.

• تعبئة قاعدة بيانات جلانس:

$ sudo glance-manage db_sync

• إعادة تشغيل خدمات جلانس:

$ sudo service glance-api restart

تكوين خدمة الحوسبة (نوفا)

تدير نوفا موارد الحوسبة. قم بتكوين نوفا كما يلي:

• إنشاء قاعدة بيانات نوفا:

$ mysql -u root -p
CREATE DATABASE nova_api;
CREATE DATABASE nova;
GRANT ALL PRIVILEGES ON nova_api.* TO 'nova'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON nova.* TO 'nova'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
FLUSH PRIVILEGES;

• تحرير تكوين نوفا:

$ sudo nano /etc/nova/nova.conf

قم بتكوين سلاسل اتصال قواعد البيانات والإعدادات الأخرى.

• تعبئة قاعدة بيانات نوفا:

$ sudo nova-manage api_db sync
$ sudo nova-manage cell_v2 map_cell0
$ sudo nova-manage db sync

• إعادة تشغيل خدمات نوفا:

$ sudo service nova-api restart

تكوين خدمة الشبكات (نيوترون)

توفر نيوترون الشبكات كخدمة. قم بتكوين نيوترون كما يلي:

• إنشاء قاعدة بيانات نيوترون:

$ mysql -u root -p
CREATE DATABASE neutron;
GRANT ALL PRIVILEGES ON neutron.* TO 'neutron'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
FLUSH PRIVILEGES;

• تحرير تكوين نيوترون:

$ sudo nano /etc/neutron/neutron.conf

قم بتكوين سلسلة اتصال قاعدة البيانات والإعدادات الأخرى.

• تعبئة قاعدة بيانات نيوترون:

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

• إعادة تشغيل خدمات نيوترون:

$ sudo service neutron-server restart

تكوين التخزين الكتلي (سيندر)

توفر سيندر التخزين الكتلي. قم بتكوين سيندر كما يلي:

• إنشاء قاعدة بيانات سيندر:

$ mysql -u root -p
CREATE DATABASE cinder;
GRANT ALL PRIVILEGES ON cinder.* TO 'cinder'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
FLUSH PRIVILEGES;

• تحرير تكوين سيندر:

$ sudo nano /etc/cinder/cinder.conf

قم بتكوين سلسلة اتصال قاعدة البيانات والإعدادات الأخرى.

• تعبئة قاعدة بيانات سيندر:

$ sudo cinder-manage db sync

• إعادة تشغيل خدمات سيندر:

$ sudo service cinder-api restart

تكوين التخزين الكُتلي (سويفت)

توفر سويفت تخزين الكُتل القابل للتوسع. قم بتكوين سويفت كما يلي:

• تثبيت سويفت:

$ sudo apt install swift swift-account swift-container swift-object

• تحرير تكوين سويفت:

$ sudo nano /etc/swift/swift.conf

قم بتكوين الإعدادات اللازمة.

• إنشاء ملفات الحلقة:

$ swift-ring-builder account.builder create 10 3 1
$ swift-ring-builder container.builder create 10 3 1
$ swift-ring-builder object.builder create 10 3 1

• توزيع ملفات الحلقة:

$ swift-ring-builder account.builder add z1-127.0.0.1:6002/sdb1 100
$ swift-ring-builder container.builder add z1-127.0.0.1:6001/sdb1 100
$ swift-ring-builder object.builder add z1-127.0.0.1:6000/sdb1 100

• إعادة توازن الحلقات:

$ swift-ring-builder account.builder rebalance
$ swift-ring-builder container.builder rebalance 
$ swift-ring-builder object.builder rebalance

التكوين المتقدم

إعداد التوافر العالي

يضمن التوافر العالي (HA) أن خدمات أوبنستاك متينة ضد الأعطال. قم بتكوين HA كما يلي:

1. تثبيت وتكوين HAProxy: استخدم HAProxy لتوازن حمل خدمات أوبنستاك.
2. تكوين Keepalived: تأكد من تعطل IP الافتراضي (VIP).
3. تكرار قاعدة البيانات: قم بإعداد حزمة Galera لتكرار قاعدة بيانات MySQL.
4. تجميع قائمة الرسائل: استخدم RabbitMQ أو خادم AMQP آخر للتجميع.

دمج الخدمات الخارجية

يمكن دمج أوبنستاك مع مختلف الخدمات الخارجية لزيادة الوظائف:

• دمج LDAP: قم بدمج كيستون مع LDAP للمصادقة المركزية.
• تخزين Ceph: استخدم Ceph للتخزين الكتلي والكُتلي.
• OpenStack Heat: استخدم Heat لأتمتة العمليات وإدارة مجموعات تطبيقات السحابة.

تكوين المراقبة وتسجيل السجلات

تعتبر المراقبة وتسجيل السجلات أمرين حاسمين للحفاظ على بيئة أوبنستاك صحية. استخدم الأدوات التالية:

• Nagios/Zabbix: للمراقبة البنيوية.
• Elasticsearch، Logstash، وKibana (ELK): للتسجيل المركزي وتحليل السجلات.
• Prometheus/Grafana: لجمع المقاييس وإظهارها.

أفضل ممارسات الأمان

ضع أفضل ممارسات الأمان التالية موضع التنفيذ:

• التحكم في الوصول حسب الدور (RBAC): استخدم كيستون لـ RBAC.
• أمن الشبكة: قم بتكوين مجموعات الأمان وعزل الشبكات.
• التحديثات المنتظمة: احتفظ بتحديث جميع مكونات أوبنستاك.
• التشفير: استخدم التشفير للبيانات الساكنة والبيانات المتحركة.

تحسين الأداء

قم بتحسين أداء أوبنستاك من خلال:

• ضبط إعدادات النواة: اضبط إعدادات النواة لأداء الشبكة والإدخال/الإخراج.
• تحسين أداء قاعدة البيانات: قم بتحسين إعدادات MySQL للحصول على أداء أفضل.
• التخزين المؤقت: استخدم Memcached أو Redis للتخزين المؤقت.

استكشاف الأخطاء وإجراءات الصيانة

المشاكل الشائعة والحلول

• فشل المصادقة: تحقق من سجلات كيستون وتكوينها.
• مشاكل الشبكة: تحقق من تكوين نيوترون وإعدادات الشبكة.
• فشل الخدمات: أعد تشغيل الخدمات وتحقق من السجلات للبحث عن الأخطاء.

مهام الصيانة المنتظمة

• نسخ احتياطي لقواعد البيانات: قم بعمل نسخ احتياطية لقواعد بيانات أوبنستاك بانتظام.
• تدوير السجلات: قم بتكوين تدوير السجلات لمنع مشاكل ملء مساحة القرص.
• تنظيف الموارد: قم بتنظيف الموارد غير المستخدمة بشكل دوري.

ترقية أوبنستاك

اتبع هذه الخطوات لترقية أوبنستاك:

1. النسخ الاحتياطي: تأكد من عمل نسخ احتياطية لجميع البيانات والتكوينات.
2. اختبار الترقية: قم بإجراء الترقية في بيئة اختبار أولاً.
3. ترقية المكونات: قم بترقية كل مكون من مكونات أوبنستاك وفقًا لدليل الترقية الرسمي.
4. التحقق: تأكد من عمل جميع الخدمات بشكل صحيح بعد الترقية.

الأسئلة الشائعة

ما هي الحد الأدنى من متطلبات النظام لتثبيت أوبنستاك؟

لتثبيت أوبنستاك، تحتاج على الأقل إلى معالج x86_64 متعدد النواة، و8 جيجابايت من الذاكرة العشوائية، و100 جيجابايت من مساحة القرص، وواجهتي شبكة. يُنصح باستخدام إصدار أوبونتو 20.04 إل تي إس أو سنتوس 8 كنظام تشغيل.

هل يمكنني تثبيت أوبنستاك على جهاز واحد؟

نعم، يمكن تثبيت أوبنستاك على جهاز واحد لأغراض الاختبار والتطوير. تُعرف هذه التهيئة بالتثبيت أحادي العقدة، حيث تعمل جميع الخدمات على نفس الجهاز.

ما هو الفرق بين التثبيت اليدوي والآلي لأوبنستاك؟

يتضمن التثبيت اليدوي إعداد وتكوين كل مكون من مكونات أوبنستاك خطوة بخطوة، مما يوفر المزيد من التحكم ولكنه يتطلب المزيد من الجهد. يُبسط التثبيت الآلي باستخدام أدوات مثل ديفستاك أو باكستاك العملية من خلال أتمتة التثبيت والتكوين الأولي.

كيف يمكنني ضمان التوافر العالي لأوبنستاك؟

لضمان التوافر العالي، يمكنك استخدام HAProxy لتوازن الحمل، وKeepalived للتعطل على IP افتراضي، وحزمة Galera لتكرار قاعدة بيانات، وتجميع RabbitMQ لصف الرسائل. تقلل هذه التهيئة من مدة التوقف وتحسن المتانة.

هل من الممكن دمج أوبنستاك مع حلول تخزين خارجية؟

نعم، يمكن دمج أوبنستاك مع حلول تخزين خارجية مثل Ceph للتخزين الكتلي والكُتلي. توفر Ceph خلفية تخزين قابلة للتوسع بشكل كبير وموثوقة لأوبنستاك.

كيف يمكنني مراقبة وتسجيل عمليات أوبنستاك؟

للمراقبة، يمكنك استخدام أدوات مثل Nagios أو Zabbix. للتسجيل المركزي وتحليل السجلات، يُنصح باستخدام حزمة ELK (Elasticsearch، Logstash، Kibana). يمكن استخدام Prometheus وGrafana لجمع المقاييس وعرضها.

خلاصة

قد يكون تثبيت وتكوين أوبنستاك مهمة معقدة، ولكن مع التخطيط الدقيق والانتباه للتفاصيل، يمكنك إنشاء بيئة سحابة قوية وقابلة للتوسع. غطى هذا الدليل الخطوات والاعتبارات الأساسية لنشر أوبنستاك بنجاح. سواء كنت تقوم بإعداد بيئة اختبار أو سحابة إنتاجية، فإن اتباع هذه الخطوات سيساعدك على ضمان تثبيت سلس وفعال.