从零搭建OpenStack私有云：我是如何用两台旧电脑打造个人开发测试平台的
从零搭建OpenStack私有云：我是如何用两台旧电脑打造个人开发测试平台的
去年整理仓库时发现两台闲置的旧台式机，配置都是i5-6500加16GB内存。看着它们积灰实在可惜，我决定用这两台"老伙计"搭建一个OpenStack私有云环境，用于日常开发测试。整个过程充满意外和挑战，但也收获了不少实战经验。本文将详细记录这次搭建之旅，希望能给同样想用有限资源构建私有云的开发者一些参考。
1. 硬件准备与系统规划
两台旧电脑的配置如下：
| 设备类型 | CPU | 内存 | 硬盘 | 网卡 |
|---|---|---|---|---|
| 控制节点 | i5-6500 | 16GB | 256GB SSD | 千兆有线×1 |
| 计算节点 | i5-6500 | 16GB | 256GB SSD+1TB | 千兆有线×1 |
关键决策点：
- 将SSD用于系统盘和数据库存储，机械硬盘作为计算节点的实例存储
- 由于只有单网卡，选择Linuxbridge而非OVS简化网络配置
- 控制节点需要运行大部分服务，分配更多内存资源
安装Ubuntu 18.04 LTS时遇到第一个坑：UEFI启动模式下安装程序无法识别SSD。解决方法是在BIOS中切换为Legacy启动模式。系统安装完成后，立即执行以下基础配置：
# 更新系统并安装必要工具 sudo apt update && sudo apt upgrade -y sudo apt install -y git vim net-tools # 设置主机名和hosts文件 sudo hostnamectl set-hostname controller # 控制节点 # 或 sudo hostnamectl set-hostname compute1 # 计算节点 # 编辑/etc/hosts添加两节点的IP和主机名映射 192.168.1.100 controller 192.168.1.101 compute1提示：确保两台机器的时间同步非常重要，后续的认证服务对时间差极其敏感。建议安装chrony并配置NTP服务器：
sudo apt install -y chrony sudo systemctl restart chrony
2. OpenStack Stein基础环境搭建
选择Stein版本是因为它在稳定性和资源消耗之间取得了较好平衡。首先在两台机器上安装OpenStack客户端和数据库：
# 添加OpenStack仓库 sudo apt install -y software-properties-common sudo add-apt-repository cloud-archive:stein # 安装MySQL数据库（仅控制节点） sudo apt install -y mariadb-server python-pymysql创建MySQL配置文件/etc/mysql/mariadb.conf.d/99-openstack.cnf：
[mysqld] bind-address = 192.168.1.100 default-storage-engine = innodb innodb_file_per_table = on max_connections = 4096 collation-server = utf8_general_ci character-set-server = utf8安装消息队列服务时遇到了第二个坑：RabbitMQ服务启动后无法连接。排查发现是防火墙阻止了5672端口。解决方案：
# 安装RabbitMQ sudo apt install -y rabbitmq-server # 创建OpenStack用户 sudo rabbitmqctl add_user openstack RABBIT_PASS sudo rabbitmqctl set_permissions openstack ".*" ".*" ".*" # 检查端口监听状态 sudo netstat -tnlp | grep 5672注意：如果使用UFW防火墙，记得开放必要端口：
sudo ufw allow 3306/tcp # MySQL sudo ufw allow 5672/tcp # RabbitMQ sudo ufw allow 80/tcp # Horizon
3. 核心组件安装与配置
3.1 Keystone身份服务
安装Keystone时，特别注意要提前创建好数据库：
mysql -u root -p -e "CREATE DATABASE keystone;" mysql -u root -p -e "GRANT ALL PRIVILEGES ON keystone.* TO 'keystone'@'localhost' IDENTIFIED BY 'KEYSTONE_DBPASS';" mysql -u root -p -e "GRANT ALL PRIVILEGES ON keystone.* TO 'keystone'@'%' IDENTIFIED BY 'KEYSTONE_DBPASS';"配置完成后，测试认证服务是否正常工作：
openstack --os-auth-url http://controller:5000/v3 \ --os-project-domain-name Default --os-user-domain-name Default \ --os-project-name admin --os-username admin token issue3.2 Glance镜像服务
将下载的CirrOS测试镜像添加到Glance：
wget http://download.cirros-cloud.net/0.4.0/cirros-0.4.0-x86_64-disk.img openstack image create "cirros" \ --file cirros-0.4.0-x86_64-disk.img \ --disk-format qcow2 --container-format bare \ --public3.3 Nova计算服务
计算节点的配置需要特别注意资源分配。在/etc/nova/nova.conf中调整以下参数：
[DEFAULT] compute_driver = libvirt.LibvirtDriver [libvirt] virt_type = qemu cpu_mode = none由于使用的是旧硬件，选择qemu而非KVM可以获得更好的兼容性，虽然性能会有所下降。
4. 网络与服务验证
4.1 Neutron网络服务
采用最简单的provider网络模式，配置如下：
[linux_bridge] physical_interface_mappings = provider:enp3s0 [securitygroup] firewall_driver = nova.virt.firewall.NoopFirewallDriver enable_security_group = True创建网络和子网：
openstack network create --share --external \ --provider-physical-network provider \ --provider-network-type flat provider openstack subnet create --network provider \ --allocation-pool start=192.168.1.150,end=192.168.1.200 \ --dns-nameserver 8.8.8.8 --gateway 192.168.1.1 \ --subnet-range 192.168.1.0/24 provider4.2 创建测试实例
通过Horizon仪表板创建第一个实例时，遇到了VNC控制台无法连接的问题。排查发现是nova-consoleproxy服务没有正确配置。解决方法：
# 编辑/etc/nova/nova.conf [vnc] enabled = true server_listen = 0.0.0.0 server_proxyclient_address = $my_ip novncproxy_base_url = http://controller:6080/vnc_auto.html最终成功创建并登录测试实例：
ssh -i mykey.pem cirros@192.168.1.1505. 实际应用场景
这个简易OpenStack环境已经稳定运行了三个月，主要支撑以下开发场景：
- 多版本测试：同时运行Python 3.6/3.8/3.10环境进行兼容性测试
- CI/CD实验：部署Jenkins slave节点进行构建任务
- 网络原型验证：测试不同网络拓扑下的应用表现
- 教学演示：向团队新人展示云计算基础概念
资源监控显示平均负载：
| 节点 | CPU使用率 | 内存使用 | 磁盘IO |
|---|---|---|---|
| 控制节点 | 35% | 12GB | 中等 |
| 计算节点 | 60% | 14GB | 较高 |
对于性能瓶颈，我的优化策略是：
- 对开发测试实例启用内存气球（ballooning）技术
- 调整Nova调度器的权重配置，优先选择负载较低的节点
- 对不重要的实例设置CPU配额限制
6. 遇到的典型问题与解决
时间同步问题：某天突然所有API调用都返回401错误。检查发现控制节点的时间比NTP服务器快了5分钟。解决方法：
# 强制同步时间 sudo chronyc -a makestep sudo systemctl restart apache2镜像上传失败：Glance报错"Unable to add image to store"。原因是/var/lib/glance/images目录权限问题：
sudo chown glance:glance /var/lib/glance/images sudo systemctl restart glance-api实例启动卡住：查看Nova日志发现是计算节点libvirt服务崩溃。根本原因是旧电脑的BIOS中需要禁用CPU的C-states节能功能。