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[fuel.git] / docs / release / installation / installation.instruction.rst
1 .. This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
2 .. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0
3 .. (c) Open Platform for NFV Project, Inc. and its contributors
4
5 ========
6 Abstract
7 ========
8
9 This document describes how to install the Euphrates release of
10 OPNFV when using Fuel as a deployment tool, covering its usage,
11 limitations, dependencies and required system resources.
12 This is an unified documentation for both x86_64 and aarch64
13 architectures. All information is common for both architectures
14 except when explicitly stated.
15
16 ============
17 Introduction
18 ============
19
20 This document provides guidelines on how to install and
21 configure the Euphrates release of OPNFV when using Fuel as a
22 deployment tool, including required software and hardware configurations.
23
24 Although the available installation options provide a high degree of
25 freedom in how the system is set up, including architecture, services
26 and features, etc., said permutations may not provide an OPNFV
27 compliant reference architecture. This document provides a
28 step-by-step guide that results in an OPNFV Euphrates compliant
29 deployment.
30
31 The audience of this document is assumed to have good knowledge of
32 networking and Unix/Linux administration.
33
34 =======
35 Preface
36 =======
37
38 Before starting the installation of the Euphrates release of
39 OPNFV, using Fuel as a deployment tool, some planning must be
40 done.
41
42 Preparations
43 ============
44
45 Prior to installation, a number of deployment specific parameters must be collected, those are:
46
47 #.     Provider sub-net and gateway information
48
49 #.     Provider VLAN information
50
51 #.     Provider DNS addresses
52
53 #.     Provider NTP addresses
54
55 #.     Network overlay you plan to deploy (VLAN, VXLAN, FLAT)
56
57 #.     How many nodes and what roles you want to deploy (Controllers, Storage, Computes)
58
59 #.     Monitoring options you want to deploy (Ceilometer, Syslog, etc.).
60
61 #.     Other options not covered in the document are available in the links above
62
63
64 This information will be needed for the configuration procedures
65 provided in this document.
66
67 =========================================
68 Hardware Requirements for Virtual Deploys
69 =========================================
70
71 The following minimum hardware requirements must be met for the virtual
72 installation of Euphrates using Fuel:
73
74 +----------------------------+--------------------------------------------------------+
75 | **HW Aspect**              | **Requirement**                                        |
76 |                            |                                                        |
77 +============================+========================================================+
78 | **1 Jumpserver**           | A physical node (also called Foundation Node) that     |
79 |                            | will host a Salt Master VM and each of the VM nodes in |
80 |                            | the virtual deploy                                     |
81 +----------------------------+--------------------------------------------------------+
82 | **CPU**                    | Minimum 1 socket with Virtualization support           |
83 +----------------------------+--------------------------------------------------------+
84 | **RAM**                    | Minimum 32GB/server (Depending on VNF work load)       |
85 +----------------------------+--------------------------------------------------------+
86 | **Disk**                   | Minimum 100GB (SSD or SCSI (15krpm) highly recommended |
87 +----------------------------+--------------------------------------------------------+
88
89
90 ===========================================
91 Hardware Requirements for Baremetal Deploys
92 ===========================================
93
94 The following minimum hardware requirements must be met for the baremetal
95 installation of Euphrates using Fuel:
96
97 +-------------------------+------------------------------------------------------+
98 | **HW Aspect**           | **Requirement**                                      |
99 |                         |                                                      |
100 +=========================+======================================================+
101 | **# of nodes**          | Minimum 5                                            |
102 |                         |                                                      |
103 |                         | - 3 KVM servers which will run all the controller    |
104 |                         |   services                                           |
105 |                         |                                                      |
106 |                         | - 2 Compute nodes                                    |
107 |                         |                                                      |
108 +-------------------------+------------------------------------------------------+
109 | **CPU**                 | Minimum 1 socket with Virtualization support         |
110 +-------------------------+------------------------------------------------------+
111 | **RAM**                 | Minimum 16GB/server (Depending on VNF work load)     |
112 +-------------------------+------------------------------------------------------+
113 | **Disk**                | Minimum 256GB 10kRPM spinning disks                  |
114 +-------------------------+------------------------------------------------------+
115 | **Networks**            | 4 VLANs (PUBLIC, MGMT, STORAGE, PRIVATE) - can be    |
116 |                         | a mix of tagged/native                               |
117 |                         |                                                      |
118 |                         | 1 Un-Tagged VLAN for PXE Boot - ADMIN Network        |
119 |                         |                                                      |
120 |                         | Note: These can be allocated to a single NIC -       |
121 |                         | or spread out over multiple NICs                     |
122 +-------------------------+------------------------------------------------------+
123 | **1 Jumpserver**        | A physical node (also called Foundation Node) that   |
124 |                         | hosts the Salt Master and MaaS VMs                   |
125 +-------------------------+------------------------------------------------------+
126 | **Power management**    | All targets need to have power management tools that |
127 |                         | allow rebooting the hardware and setting the boot    |
128 |                         | order (e.g. IPMI)                                    |
129 +-------------------------+------------------------------------------------------+
130
131 **NOTE:** All nodes including the Jumpserver must have the same architecture (either x86_64 or aarch64).
132
133 **NOTE:** For aarch64 deployments an UEFI compatible firmware with PXE support is needed (e.g. EDK2).
134
135 ===============================
136 Help with Hardware Requirements
137 ===============================
138
139 Calculate hardware requirements:
140
141 For information on compatible hardware types available for use,
142 please see `Fuel OpenStack Hardware Compatibility List <https://www.mirantis.com/software/hardware-compatibility/>`_
143
144 When choosing the hardware on which you will deploy your OpenStack
145 environment, you should think about:
146
147 - CPU -- Consider the number of virtual machines that you plan to deploy in your cloud environment and the CPUs per virtual machine.
148
149 - Memory -- Depends on the amount of RAM assigned per virtual machine and the controller node.
150
151 - Storage -- Depends on the local drive space per virtual machine, remote volumes that can be attached to a virtual machine, and object storage.
152
153 - Networking -- Depends on the Choose Network Topology, the network bandwidth per virtual machine, and network storage.
154
155 ================================================
156 Top of the Rack (TOR) Configuration Requirements
157 ================================================
158
159 The switching infrastructure provides connectivity for the OPNFV
160 infrastructure operations, tenant networks (East/West) and provider
161 connectivity (North/South); it also provides needed connectivity for
162 the Storage Area Network (SAN).
163 To avoid traffic congestion, it is strongly suggested that three
164 physically separated networks are used, that is: 1 physical network
165 for administration and control, one physical network for tenant private
166 and public networks, and one physical network for SAN.
167 The switching connectivity can (but does not need to) be fully redundant,
168 in such case it comprises a redundant 10GE switch pair for each of the
169 three physically separated networks.
170
171 The physical TOR switches are **not** automatically configured from
172 the Fuel OPNFV reference platform. All the networks involved in the OPNFV
173 infrastructure as well as the provider networks and the private tenant
174 VLANs needs to be manually configured.
175
176 Manual configuration of the Euphrates hardware platform should
177 be carried out according to the `OPNFV Pharos Specification
178 <https://wiki.opnfv.org/display/pharos/Pharos+Specification>`_.
179
180 ============================
181 OPNFV Software Prerequisites
182 ============================
183
184 The Jumpserver node should be pre-provisioned with an operating system,
185 according to the Pharos specification. Relevant network bridges should
186 also be pre-configured (e.g. admin_br, mgmt_br, public_br).
187
188    - The admin bridge (admin_br) is mandatory for the baremetal nodes PXE booting during fuel installation.
189    - The management bridge (mgmt_br) is required for testing suites (e.g. functest/yardstick), it is
190      suggested to pre-configure it for debugging purposes.
191    - The public bridge (public_br) is also nice to have for debugging purposes, but not mandatory.
192
193 The user running the deploy script on the Jumpserver should belong to "sudo" and "libvirt" groups,
194 and have passwordless sudo access.
195
196 The following example adds the groups to the user "jenkins"
197
198 .. code-block:: bash
199
200     $ sudo usermod -aG sudo jenkins
201     $ sudo usermod -aG libvirt jenkins
202     $ reboot
203     $ groups
204     jenkins sudo libvirt
205
206     $ sudo visudo
207     ...
208     %jenkins ALL=(ALL) NOPASSWD:ALL
209
210 For an AArch64 Jumpserver, the "libvirt" minimum required version is 3.x, 3.5 or newer highly recommended.
211 While not mandatory, upgrading the kernel and QEMU on the Jumpserver is also highly recommended
212 (especially on AArch64 Jumpservers).
213
214 For CentOS 7.4 (AArch64), distro provided packages are already new enough.
215 For Ubuntu 16.04 (arm64), distro packages are too old and 3rd party repositories should be used.
216 For convenience, Armband provides a DEB repository holding all the required packages.
217
218 To add and enable the Armband repository on an Ubuntu 16.04 system,
219 create a new sources list file `/apt/sources.list.d/armband.list` with the following contents:
220
221 .. code-block:: bash
222
223     $ cat /etc/apt/sources.list.d/armband.list
224     //for OpenStack Pike release
225     deb http://linux.enea.com/mcp-repos/pike/xenial pike-armband main
226
227     $ apt-get update
228
229 Fuel@OPNFV has been validated by CI using the following distributions
230 installed on the Jumpserver:
231
232    - CentOS 7 (recommended by Pharos specification);
233    - Ubuntu Xenial;
234
235 **NOTE**: The install script expects 'libvirt' to be already running on the Jumpserver.In case libvirt
236 packages are missing, the script will install them; but depending on the OS distribution, the user
237 might have to start the 'libvirtd' service manually, then run the deploy script again. Therefore, it
238 is recommened to install libvirt-bin explicitly on the Jumpserver before the deployment.
239
240 **NOTE**: It is also recommened to install the newer kernel on the Jumpserver before the deployment.
241
242 **NOTE**: The install script will automatically install the rest of required distro package
243 dependencies on the Jumpserver, unless explicitly asked not to (via -P deploy arg). This includes
244 Python, QEMU, libvirt etc.
245
246 .. code-block:: bash
247
248     $ apt-get install linux-image-generic-hwe-16.04-edge libvirt-bin
249
250
251 ==========================================
252 OPNFV Software Installation and Deployment
253 ==========================================
254
255 This section describes the process of installing all the components needed to
256 deploy the full OPNFV reference platform stack across a server cluster.
257
258 The installation is done with Mirantis Cloud Platform (MCP), which is based on
259 a reclass model. This model provides the formula inputs to Salt, to make the deploy
260 automatic based on deployment scenario.
261 The reclass model covers:
262
263    - Infrastucture node definition: Salt Master node (cfg01) and MaaS node (mas01)
264    - OpenStack node definition: Controller nodes (ctl01, ctl02, ctl03) and Compute nodes (cmp001, cmp002)
265    - Infrastructure components to install (software packages, services etc.)
266    - OpenStack components and services (rabbitmq, galera etc.), as well as all configuration for them
267
268
269 Automatic Installation of a Virtual POD
270 =======================================
271
272 For virtual deploys all the targets are VMs on the Jumpserver. The deploy script will:
273
274    - Create a Salt Master VM on the Jumpserver which will drive the installation
275    - Create the bridges for networking with virsh (only if a real bridge does not already exist for a given network)
276    - Install OpenStack on the targets
277       - Leverage Salt to install & configure OpenStack services
278
279 .. figure:: img/fuel_virtual.png
280    :align: center
281    :alt: Fuel@OPNFV Virtual POD Network Layout Examples
282
283    Fuel@OPNFV Virtual POD Network Layout Examples
284
285    +-----------------------+------------------------------------------------------------------------+
286    | cfg01                 | Salt Master VM                                                         |
287    +-----------------------+------------------------------------------------------------------------+
288    | ctl01                 | Controller VM                                                          |
289    +-----------------------+------------------------------------------------------------------------+
290    | cmp01/cmp02           | Compute VMs                                                            |
291    +-----------------------+------------------------------------------------------------------------+
292    | gtw01                 | Gateway VM with neutron services (dhcp agent, L3 agent, metadata, etc) |
293    +-----------------------+------------------------------------------------------------------------+
294    | odl01                 | VM on which ODL runs (for scenarios deployed with ODL)                 |
295    +-----------------------+------------------------------------------------------------------------+
296
297
298 In this figure there are examples of two virtual deploys:
299    - Jumphost 1 has only virsh bridges, created by the deploy script
300    - Jumphost 2 has a mix of Linux and virsh bridges; When Linux bridge exists for a specified network,
301      the deploy script will skip creating a virsh bridge for it
302
303 **Note**: A virtual network "mcpcontrol" is always created. For virtual deploys, "mcpcontrol" is also
304  used for Admin, leaving the PXE/Admin bridge unused.
305
306
307 Automatic Installation of a Baremetal POD
308 =========================================
309
310 The baremetal installation process can be done by editing the information about
311 hardware and environment in the reclass files, or by using a Pod Descriptor File (PDF).
312 This file contains all the information about the hardware and network of the deployment
313 the will be fed to the reclass model during deployment.
314
315 The installation is done automatically with the deploy script, which will:
316
317    - Create a Salt Master VM on the Jumpserver which will drive the installation
318    - Create a MaaS Node VM on the Jumpserver which will provision the targets
319    - Install OpenStack on the targets
320       - Leverage MaaS to provision baremetal nodes with the operating system
321       - Leverage Salt to configure the operating system on the baremetal nodes
322       - Leverage Salt to install & configure OpenStack services
323
324 .. figure:: img/fuel_baremetal.png
325    :align: center
326    :alt: Fuel@OPNFV Baremetal POD Network Layout Example
327
328    Fuel@OPNFV Baremetal POD Network Layout Example
329
330    +-----------------------+---------------------------------------------------------+
331    | cfg01                 | Salt Master VM                                          |
332    +-----------------------+---------------------------------------------------------+
333    | mas01                 | MaaS Node VM                                            |
334    +-----------------------+---------------------------------------------------------+
335    | kvm01..03             | Baremetals which hold the VMs with controller functions |
336    +-----------------------+---------------------------------------------------------+
337    | cmp001/cmp002         | Baremetal compute nodes                                 |
338    +-----------------------+---------------------------------------------------------+
339    | prx01/prx02           | Proxy VMs for Nginx                                     |
340    +-----------------------+---------------------------------------------------------+
341    | msg01..03             | RabbitMQ Service VMs                                    |
342    +-----------------------+---------------------------------------------------------+
343    | dbs01..03             | MySQL service VMs                                       |
344    +-----------------------+---------------------------------------------------------+
345    | mdb01..03             | Telemetry VMs                                           |
346    +-----------------------+---------------------------------------------------------+
347    | odl01                 | VM on which ODL runs (for scenarios deployed with ODL)  |
348    +-----------------------+---------------------------------------------------------+
349    | Tenant VM             | VM running in the cloud                                 |
350    +-----------------------+---------------------------------------------------------+
351
352 In the baremetal deploy all bridges but "mcpcontrol" are Linux bridges. For the Jumpserver, it is
353 required to pre-configure at least the admin_br bridge for the PXE/Admin.
354 For the targets, the bridges are created by the deploy script.
355
356 **Note**: A virtual network "mcpcontrol" is always created. For baremetal deploys, PXE bridge is used
357 for baremetal node provisioning, while "mcpcontrol" is used to provision the infrastructure VMs only.
358
359
360 Steps to Start the Automatic Deploy
361 ===================================
362
363 These steps are common both for virtual and baremetal deploys.
364
365 #. Clone the Fuel code from gerrit
366
367    For x86_64
368
369    .. code-block:: bash
370
371        $ git clone https://git.opnfv.org/fuel
372        $ cd fuel
373
374    For aarch64
375
376    .. code-block:: bash
377
378        $ git clone https://git.opnfv.org/armband
379        $ cd armband
380
381 #. Checkout the Euphrates release
382
383    .. code-block:: bash
384
385        $ git checkout opnfv-5.0.2
386
387 #. Start the deploy script
388
389     Besides the basic options,  there are other recommended deploy arguments:
390
391     - use **-D** option to enable the debug info
392     - use **-S** option to point to a tmp dir where the disk images are saved. The images will be
393       re-used between deploys
394     - use **|& tee** to save the deploy log to a file
395
396    .. code-block:: bash
397
398        $ ci/deploy.sh -l <lab_name> \
399                       -p <pod_name> \
400                       -b <URI to configuration repo containing the PDF file> \
401                       -s <scenario> \
402                       -D \
403                       -S <Storage directory for disk images> |& tee deploy.log
404
405 Examples
406 --------
407 #. Virtual deploy
408
409    To start a virtual deployment, it is required to have the `virtual` keyword
410    while specifying the pod name to the installer script.
411
412    It will create the required bridges and networks, configure Salt Master and
413    install OpenStack.
414
415       .. code-block:: bash
416
417          $ ci/deploy.sh -b file:///home/jenkins/tmpdir/securedlab \
418                         -l ericsson \
419                         -p virtual_kvm \
420                         -s os-nosdn-nofeature-noha \
421                         -D \
422                         -S /home/jenkins/tmpdir |& tee deploy.log
423
424    Once the deployment is complete, the OpenStack Dashboard, Horizon is
425    available at http://<controller VIP>:8078, e.g. http://10.16.0.101:8078.
426    The administrator credentials are **admin** / **opnfv_secret**.
427
428 #. Baremetal deploy
429
430    A x86 deploy on pod2 from Linux Foundation lab
431
432       .. code-block:: bash
433
434           $ ci/deploy.sh -b file:///home/jenkins/tmpdir/securedlab \
435                          -l lf \
436                          -p pod2 \
437                          -s os-nosdn-nofeature-ha \
438                          -D \
439                          -S /home/jenkins/tmpdir |& tee deploy.log
440
441       .. figure:: img/lf_pod2.png
442          :align: center
443          :alt: Fuel@OPNFV LF POD2 Network Layout
444
445          Fuel@OPNFV LF POD2 Network Layout
446
447    Once the deployment is complete, the SaltStack Deployment Documentation is
448    available at http://<Proxy VIP>:8090, e.g. http://172.30.10.103:8090.
449
450    An aarch64 deploy on pod5 from Arm lab
451
452       .. code-block:: bash
453
454           $ ci/deploy.sh -b file:///home/jenkins/tmpdir/securedlab \
455                          -l arm \
456                          -p pod5 \
457                          -s os-nosdn-nofeature-ha \
458                          -D \
459                          -S /home/jenkins/tmpdir |& tee deploy.log
460
461       .. figure:: img/arm_pod5.png
462          :align: center
463          :alt: Fuel@OPNFV ARM POD5 Network Layout
464
465          Fuel@OPNFV ARM POD5 Network Layout
466
467 Pod Descriptor Files
468 ====================
469
470 Descriptor files provide the installer with an abstraction of the target pod
471 with all its hardware characteristics and required parameters. This information
472 is split into two different files:
473 Pod Descriptor File (PDF) and Installer Descriptor File (IDF).
474
475
476 The Pod Descriptor File is a hardware and network description of the pod
477 infrastructure. The information is modeled under a yaml structure.
478 A reference file with the expected yaml structure is available at
479 *mcp/config/labs/local/pod1.yaml*
480
481 A common network section describes all the internal and provider networks
482 assigned to the pod. Each network is expected to have a vlan tag, IP subnet and
483 attached interface on the boards. Untagged vlans shall be defined as "native".
484
485 The hardware description is arranged into a main "jumphost" node and a "nodes"
486 set for all target boards. For each node the following characteristics
487 are defined:
488
489 - Node parameters including CPU features and total memory.
490 - A list of available disks.
491 - Remote management parameters.
492 - Network interfaces list including mac address, speed and advanced features.
493 - IP list of fixed IPs for the node
494
495 **Note**: the fixed IPs are ignored by the MCP installer script and it will instead
496 assign based on the network ranges defined under the pod network configuration.
497
498
499 The Installer Descriptor File extends the PDF with pod related parameters
500 required by the installer. This information may differ per each installer type
501 and it is not considered part of the pod infrastructure. Fuel installer relies
502 on the IDF model to map the networks to the bridges on the foundation node and
503 to setup all node NICs by defining the expected OS device name and bus address.
504
505
506 The file follows a yaml structure and a "fuel" section is expected. Contents and
507 references must be aligned with the PDF file. The IDF file must be named after
508 the PDF with the prefix "idf-". A reference file with the expected structure
509 is available at *mcp/config/labs/local/idf-pod1.yaml*
510
511
512 =============
513 Release Notes
514 =============
515
516 Please refer to the :ref:`Release Notes <fuel-release-notes-label>` article.
517
518 ==========
519 References
520 ==========
521
522 OPNFV
523
524 1) `OPNFV Home Page <http://www.opnfv.org>`_
525 2) `OPNFV documentation <http://docs.opnfv.org>`_
526 3) `Software downloads <https://www.opnfv.org/software/download>`_
527
528 OpenStack
529
530 4) `OpenStack Ocata Release Artifacts <http://www.openstack.org/software/ocata>`_
531 5) `OpenStack Documentation <http://docs.openstack.org>`_
532
533 OpenDaylight
534
535 6) `OpenDaylight Artifacts <http://www.opendaylight.org/software/downloads>`_
536
537 Fuel
538
539 7) `Mirantis Cloud Platform Documentation <https://docs.mirantis.com/mcp/latest>`_
540
541 Salt
542
543 8) `Saltstack Documentation <https://docs.saltstack.com/en/latest/topics>`_
544 9) `Saltstack Formulas <http://salt-formulas.readthedocs.io/en/latest/develop/overview-reclass.html>`_
545
546 Reclass
547
548 10) `Reclass model <http://reclass.pantsfullofunix.net>`_