OpenStack
Curso OpenStack en Emergya. Enero 2016
Unidades
Curso OpenStack
Conceptos previos CLI
Hasta ahora hemos utilizado un entorno web para gestionar nuestra infraestructura ya que es más cómodo al principio para comprender conceptos y es más adecuado en un curso de iniciación a la nube de infraestructura, pero en situaciones más reales es muy habitual utilizar la línea de comandos o incluso programar con un lenguaje de alto nivel la gestión de la infraestructura, principalmente cuando tenemos que realizar tareas repetitivas o automáticas. Una visión amplia de la administración de la infraestructura desde la línea de comandos o la gestión de la infraestructura como código está fuera de los objetivos de este curso, pero sí consideramos adecuado una breve introducción a estos conceptos.
API REST
Las API REST son un tipo de arquitecturas de desarrollo que utilizan el protocolo HTTP y son ampliamente utilizadas hoy en día en Internet para la extracción y modificación de datos automáticamente por aplicaciones web y móviles. Las APIs REST no quedan ahí, sino que también se están convirtiendo en elementos cada vez más comunes en las arquitecturas de sistemas ya que facilitan la programación de tareas y la conexión sencilla entre diferentes aplicaciones. Las principales características de REST son:
- Se define una o varias URIs para la comunicación entre el cliente y el servidor, que proporciona una sintaxis universal para identificar los recursos
- Se definen una serie de operaciones utilizando métodos HTTP GET, POST, PUT y DELETE
- Se utiliza habitualmente un lenguaje de marcas para las peticiones y las respuestas. Inicialmente el lenguaje más utilizado era XML, pero cada vez se utiliza más JSON.
Ejemplo de API REST
OpenWeatherMap es un sitio web que ofrece una API REST pública sobre información meteorológica muy sencilla de utilizar. Por ejemplo, para obtener la información meteorológica actual de la ciudad de Málaga basta hacer:
wget -qO- "api.openweathermap.org/data/2.5/weather?q=Malaga,spain&units=metric"
En la petición incluimos la URL de la API y utilizamos un método GET pasando como parámetros la ciudad y el formato de las unidades. Como respuesta obtenemos un fichero en formato JSON que contiene la información solicitada (se ha formateado la salida para que sea más fácil ver la información):
{"coord":{"lon":-4.42,
"lat":36.72},
"sys":{"message":0.4024,
"country":"ES",
"sunrise":1429594523,
"sunset":1429642638},
"weather":[{"id":800,
"main":"Clear",
"description":"sky is clear",
"icon":"02d"}],
"base":"stations",
"main":{"temp":16.452,
"temp_min":12.712,
"temp_max":18.321,
"pressure":1014.73,
"sea_level":1031.78,
"grnd_level":1014.73,
"humidity":94},
"wind":{"speed":0.85,
"deg":155.506},
"clouds":{"all":8},
"dt":1429602273,
"id":2514256,
"name":"Malaga",
"cod":200}
Peticiones y respuestas similares son las que utilizan los componentes de OpenStack para comunicarse entre sí y principalmente para hacerlo con usuarios o aplicaciones externas. Esto también permite que sea muy fácil desarrollar aplicaciones a medida que utilicen OpenStack.
Componentes de OpenStack
OpenStack es un proyecto modular formado por diferentes componentes independientes que ofrecen a los usuarios y al resto de componentes de OpenStack una API REST con la cual interactuar. Actualmente la versión oficial de OpenStack incluye unos 15 componentes diferentes, aunque en este curso hemos utilizados sólo los componentes principales que son:
| Nombre | Componente | Función |
|---|---|---|
| Nova | OpenStack Compute | Gestión de las instancias |
| Glance | OpenStack Image | Gestión de las imágenes |
| Keystone | OpenStack Identity | Gestión de usuarios, permisos y proyectos |
| Cinder | OpenStack Block Storage | Gestión de volúmenes |
| Neutron | OpenStack Networking | Gestión de las redes |
Instalación de los clientes
Cada componente de OpenStack tiene su propio cliente de línea de comandos con toda las funcionalidades, por lo que en principio tendríamos que instalar los correspondientes a los cinco componentes anteriores. Esto no va a ser necesario porque para el tipo de ejercicios que vamos a realizar sólo vamos a utilizar los clientes de nova y neutron.
Los clientes de OpenStack son aplicaciones escritas en Python por lo que recomendamos instalarlas en un equipo con alguna distribución de GNU/Linux, si algún participante del curso prefiere hacerlo en Windows o OS X tendrá que seguir los pasos de la documentación oficial.
Instalación fácil
Si estás utilizando una distribución de GNU/Linux que contenga los clientes de OpenStack de la versión de OpenStack que necesites utilizar (en este caso Kilo), bastará con instalarlos directamente, por ejemplo:
# apt-get install python-novaclient python-neutronclient
Ubuntu mantiene repositorios específicos para sus versiones LTS, en el caso de utilizar Ubuntu trusty (14.04), se puede añadir un repositorio de kilo mediante:
$ sudo add-apt-repository cloud-archive:kilo
En el caso de Debian la cosa no es tan sencilla porque la versión que se mantiene en jessie (stable) es Icehouse, mientras que las versiones más modernas son soportadas a través de jessie-backports, pero van cambiando a medida que se incorporan versiones nuevas y no hay un patrón totalmente definido. Ahora mismo la versión de OpenStack disponible en jessie-backports es Kilo, pero se actualizará pronto a Liberty.
En caso de utilizar Red Hat o derivadas, habrá que añadir o verificar los repositorios de RDO e instalar posteriormente los paquetes con yum.
Una vez instalados los dos paquetes, deberíamos verificar que las versiones son las correctas para utilizar nuestra versión de openstack. Las versiones mínimas necesarias son:
| Aplicación | Versión en Kilo | Versión en Liberty |
|---|---|---|
| nova | 2.22.0 | 2.30.1 |
| neutron | 2.3.11 | 3.1.0 |
| cinder | 1.1.1 | 1.4.0 |
| glance | 0.15.0 | 1.1.0 |
| swift | 2.3.1 | 2.6.0 |
Que podemos verificar una vez instalados los paquetes pasándole al programa el modificador “–version”:
$ nova --version
2.22.0
$ neutron --version
2.3.11
Instalación con pip
Si la distribución de GNU/Linux que estamos utilizando es más antigua y no incluye los paquetes de los clientes de OpenStack o incluye versiones más antiguas, una buena opción es utilizar los paquetes de OpenStack directamente desde pypi. Además es posible que utilicemos diferentes entornos públicos y privados de OpenStack de diferentes versiones, por lo que esta opción puede ser la más adecuada en muchos casos.
Instalación de un entorno virtual de python
Hay que tener en cuenta que python es ampliamente utilizado por muchas aplicaciones GNU/Linux por lo que cuando se instalan paquetes de python más modernos o más antiguos de los que corresponden con la distribución GNU/Linux que se está utilizando, es muy recomendable hacerlo dentro de un entorno aislado que no afecte a la larga a las versiones correspondientes de los paquetes del sistema. Hay varias formas de hacer esto, en adelante vamos a explicar la forma de hacerlo con Python Virtual Environments:
Instalamos los paquetes python-virtualenv y python-dev con un usuario privilegiado del sistema:
sudo apt-get install python-dev python-virtualenv libssl-dev libffi-dev
Creamos un entorno virtual para instalar los clientes de OpenStack con un usuario con privilegios normales:
mkdir ~/Python
virtualenv Python/Openstack
Running virtualenv with interpreter /usr/bin/python2
New python executable in Python/Openstack/bin/python2
Also creating executable in Python/Openstack/bin/python
Installing setuptools, pip...done.
Lo que hemos hecho ha sido crear un entorno virtual de python en el directorio $HOME/Python/Openstack en el que se han instalado todos los paquetes de python necesarios para poder utilizar Python pip dentro de ese entorno y que los paquetes de python se instalen en dicho directorio por un usuario normal sin afectar a los paquetes de python del sistema.
Utilización de un entorno virtual de python
Cada vez que vayamos a utilizar los paquetes de python de este entorno virtual o queramos instalar algún paquete nuevo, debemos activarlo mediante la instrucción:
usuario@oslo:~$ source ~/Python/Openstack/bin/activate
(Openstack)usuario@oslo:~$
Como vemos se indica en el prompt con el prefijo (Openstack) que estamos dentro del entorno virtual.
Cuando estemos dentro del entorno virtual de python y queramos salir basta con hacer:
(Openstack)usuario@oslo:~$ deactivate
usuario@oslo:~$
Instalación de los clientes de OpenStack
Los pasos anteriores son necesarios para instalar los paquetes de los clientes de OpenStack sin afectar a los paquetes de python del sistema, pasamos ahora a explicar los pasos necesarios para instalar los clientes de OpenStack.
En primer lugar entramos en el entorno virtual de python:
usuario@oslo:~$ source ~/Python/Openstack/bin/activate
(Openstack)usuario@oslo:~$
Una vez dentro del entorno virtual utilizamos la instrucción pip para instalar los paquetes python necesarios directamente desde pypi:
(Openstack)usuario@oslo:~$ pip install requests python-novaclient==2.22.0 python-neutronclient==2.3.11
En algunas ocasiones, como por ejemplo nos ha ocurrido con kilo, las dependencias que se instalan automáticamente con pip no son las versiones adecuadas (existe una modificación en alguna versión de una dependencia que hace que no funcione apropiadamente la aplicación), lo que exige una instalación más detallada de las versiones de las dependencias y es más conveniente utilizar un fichero requirements.txt con las versiones específicas de estas dependencias. En ese caso el entorno se instala de forma más sencilla aún con:
(Openstack)usuario@oslo:~$ pip install -r requirements.txt
OpenStack Endpoints
OpenStack denomina endpoint a las URLs de las APIs de sus diferentes componentes, para acceder a ellas elegimos la opción Acceso a la API dentro del apartado Acceso y seguirdad:
Realmente esa información no nos va a hacer falta directamente, sino que va a ser mucho más sencillo utilizar esas APIs porque basta que pulsemos el botón Descargar fichero RC de openstack y nos podremos descargar a nuestro equipo el fichero demo-openrc.sh. Para utilizar los clientes de OpenStack desde la línea de comandos tenemos que ejecutar la siguiente instrucción:
source demo-openrc.sh
Se nos preguntará por la contraseña de nuestro usuario de openstack y nos quedará el entorno configurado para poder utilizarlo.
OpenStackClient (OSC)
Cada componente de OpenStack proporciona su propio cliente de línea de comandos y lamentablemente no siempre la forma de utilizarlo es igual, lo que crea dificultad en los usuarios y provoca errores. Al ir aumentando el número de componentes de OpenStack este problema no hace más que acrecentarse por lo que el proyecto decidió desarrollar un cliente unificado que denominó OpenStackClient (OSC).
La versión de OSC disponible en OpenStack Kilo es la 1.0.3, que puede instalarse directamente desde repositorio si se dispone o a través de pypi como en los casos anteriores.
(Openstack)usuario@oslo:~$ pip install python-openstackclient==1.0.3
Shade
Shade es una biblioteca desarrollada inicialmente por ansible y que permite interactuar con OpenStack de forma muy sencilla. Shade proporciona sólo parte de la funcionalidad de OSC u otros clientes, pero lo hace centrándose en los usos más habituales y la facilidad de uso.
Los nuevos módulos OpenStack de ansible 2 dependen de shade:
Más información: