Openstack之Nova建立虛機流程分析

前言   

    Openstack作為一個虛擬機器管理平臺，核心功能自然是虛擬機器的生命週期的管理，而負責虛機管理的模組就是Nova。

本文就是openstack中Nova模組的分析，所以本文重點是以下三點：

• 先了解Openstack的整體架構，搞清楚為什麼要用這樣的架構；

• 然後再瞭解架構中的各個元件，元件提供的主要功能與各個元件之間的互動；

• 瞭解虛機的啟動過程，能在遇到問題時發現問題出在哪個模組中的哪個元件。

Nova元件介紹

接下來進行詳細介紹，如有錯誤，歡迎拍磚！

下圖為建立虛擬機器的一個大概流程圖。

客戶端：可以認為是web頁面op或者Horizonl；也可以是命令列的nova client。

Nova Api：用於接收和處理客戶端傳送的HTTP請求；

Nova Scheduler：nova的排程宿主機的服務，決定虛擬機器建立在哪個節點上。

Nova compute：Nova中最和新的服務，負責虛擬機器的生命週期的管理。

nova conductor：資料訪問許可權的控制操作，可以理解為資料庫代理服務。

其他服務：nova cert管理證照，為了相容aws；nova vncproxy和consoleauth控制檯服務。

不同的模組之間是透過HTTP請求REST API服務

同一個模組不同元件之間（如nova-scheduler請求nova-compute）是RPC遠端呼叫，透過Rabbmq來實現。

虛機建立流程梳理

1.客戶端使用自己的使用者名稱密碼請求認證。
2.keystone透過查詢在keystone的資料庫user表中儲存了user的相關資訊，包括password加密後的hash值，並返回一個token_id（令牌），和serviceCatalog(一些服務的endpoint地址，cinder、glance-api後面下載映象和建立塊儲存時會用到)。

3.客戶端帶上keystone返回的token_id和建立虛機的相關引數，Post請求nova-api建立虛擬機器

4.nova-api接收到請求後，首先使用請求攜帶的token_id來訪問該api，以驗證請求是否有效。

5.keystone驗證透過後返回更新後的認證資訊。

6.nova api檢查建立虛擬機器引數是否有效與合法。

檢查虛擬機器name是否符合命名規範，flavor_id是否在資料庫中存在，image_uuid是否是正確的uuid格式

檢查instance、vcpu、ram的數量是否超過配額。

7.當且僅當所有傳參都有效合法時，更新nova資料庫，新建一條instance記錄，vm_states設為BUILDING，task_state設為SCHEDULING.

8.nova api 遠端呼叫傳遞請求、引數給nova scheduler，把訊息“請給我建立一臺虛擬機器”丟到訊息佇列，然後定期查詢虛機的狀態。

9.nova scheduler從queue中獲取到這條訊息

10.nova scheduler訪問nova 資料庫，透過排程演算法，過濾出一些合適的計算節點，然後進行排序。

11.更新虛機節點資訊，返回一個最優節點id給nova scheduler。

12.nova scheduler選定host之後，透過rpc呼叫nova-compute服務，把“建立虛機請求”訊息丟個mq。

13.nova compute收到建立虛擬機器請求的訊息

#nova-compute有個定時任務，定期從資料庫中查詢到執行在該節點上的所有虛擬機器資訊，統計得到空閒記憶體大小和空閒磁碟大小。然後更新資料庫compute_node資訊，以保證排程的準確性。

14.nova compute透過rpc查詢nova資料庫中虛機的資訊例如主機模板和id

15.nova conductor從訊息佇列中拿到請求查詢資料庫

16.nova conductor查詢nova資料庫

17.資料庫返回虛機資訊

18.nova compute從訊息佇列中獲取資訊。

19.nova compute 請求glance 的rest api，下載所需要的映象，一般是qcow2的。

http://www.cnblogs.com/zhoumingang/p/5522463.html  

20.glance api 也會去驗證請求的token的有效性。

21.glance api 返回映象資訊給nova-compute。

22.同理，nova compute請求neutron api配置網路，例如獲取虛機ip地址

23.驗證token的有效性

24.neutron返回網路資訊

25-27 同glance、neutron驗證token返回塊裝置資訊

28.據上面配置的虛擬機器資訊，生成xml，寫入libvirt,xml檔案，然後呼叫libvirt driver去使用libvirt.xml檔案啟動虛擬機器。

總結：

1、Openstack這種分散式的架構，各個模組之間松耦合，可以很容易的新增模組，而且配置靈活，服務可以安裝在不同節點，即使部分服務掛了也不會影響。

2、虛擬機器建立簡單說來三步，nova api接受建立虛機請求，nova scheduler為建立虛機指定宿主機，nova compute啟動虛擬機器。如果能夠理解上面的所有步驟，那麼對於定位問題可以精準,甚至有些問題可以自己解決，譬如虛機error了，如果你看到虛機的資訊已經有host資訊了，那基本能從nova-compute的日誌中看到問題所在，如果沒有，基本是scheduler會有錯誤資訊提示。

 轉自：http://www.cnblogs.com/zhoumingang/p/5532409.html