OpenStack组件 Nova
都是自己的学习笔记，仅供参考。
核心模块-Nova简介
管理instance生命周期
生成，调度，终止实例
作用：处理逻辑和业务的。
节点：
比如：计算节点，物理机，就是一个主机。
图片.png
从上面的图可以看出：
Nova可以调用KVM，Vmware， Qemu，Xen，Docker等等的API接口，从而管理，OpenStack也就能够和他们结合使用。
Nova的架构图：
图片.png
Nova分为几个核心的服务：
1）Nova-Compute
计算，生命周期。是nova的核心服务，通过调用开发过程的api，去实现生命周期的管理。
2）Nova-Scheduler
做调度的，负责决定某个xx计算落在哪个计算节点上。
完成虚拟机实例的调度分配
schedulerdriver, scheduleravailable_filters,schedulerdefaulters
Weight权重
就像下面的，经过过滤，经过权重，然后抉择出质量好坏先后顺序：
图片.png
过滤的种类：
a.RetryFilter：重置过滤。
假如：Host1, Host2，Host3已经过滤删选出来了，然后Host1因为权值最高被最终选定，但是后来又因为为其他原因VM在Host1上落地失败，那么久会进行重试筛选新的host;Host1因为失败不会再入选。
scheduler_max_attempts=3 设置重试的次数，默认就是3。根据集群的规模，环境，自己去设置。根据经验去设置，不能随意调节。
b.AvailabilityZoneFilter：提高容灾性和隔离服务。
计算节点可以纳入一个创建好的AZ中。
创建VM时候可以指定AZ，这样虚拟机会落在指定的Host当中。
c.RamFilter：内存过滤
创建VM的时候会选择flavor，不满足flavor中内存要求的host会过滤掉
Linux系统里的free
超量使用设置：ram_allocation_radio = 3（如果计算节点有128G内存，那么openstack会认为有384内存）
方便以后做监控，判断是否有资源。
3）Nova-Api
其实每个组件都有一个与api结合的服务。比如neutron也有，直接就和数据库打交道。
作用：暴露REST API接口
接受和发送跟虚拟机生命周期相关的API请求
相关API操作直接可以在界面上看到
4）Nova-Conductor
最开始是没有nova-conductor的
=====
nova help:
[root@ha-node1 ~]# nova help
usage: nova [--version] [--debug] [--os-cache] [--timings]
[--os-region-name <region-name>] [--service-type <service-type>]
[--service-name <service-name>]
[--os-endpoint-type <endpoint-type>]
[--os-compute-api-version <compute-api-ver>]
[--bypass-url <bypass-url>] [--insecure]
[--os-cacert <ca-certificate>] [--os-cert <certificate>]
[--os-key <key>] [--timeout <seconds>] [--os-auth-type <name>]
[--os-auth-url OS_AUTH_URL] [--os-domain-id OS_DOMAIN_ID]
[--os-domain-name OS_DOMAIN_NAME] [--os-project-id OS_PROJECT_ID]
[--os-project-name OS_PROJECT_NAME]
[--os-project-domain-id OS_PROJECT_DOMAIN_ID]
[--os-project-domain-name OS_PROJECT_DOMAIN_NAME]
[--os-trust-id OS_TRUST_ID]
[--os-default-domain-id OS_DEFAULT_DOMAIN_ID]
[--os-default-domain-name OS_DEFAULT_DOMAIN_NAME]
[--os-user-id OS_USER_ID] [--os-username OS_USERNAME]
[--os-user-domain-id OS_USER_DOMAIN_ID]
[--os-user-domain-name OS_USER_DOMAIN_NAME]
[--os-password OS_PASSWORD]
<subcommand> ...
Command-line interface to the OpenStack Nova API.
Positional arguments:
<subcommand>
absolute-limits DEPRECATED, use limits instead.
add-fixed-ip Add new IP address on a network to server.
add-floating-ip DEPRECATED, use floating-ip-associate instead.
add-secgroup Add a Security Group to a server.
agent-create Create new agent build.
agent-delete Delete existing agent build.
agent-list List all builds.
agent-modify Modify existing agent build.
aggregate-add-host Add the host to the specified aggregate.
aggregate-create Create a new aggregate with the specified
details.
aggregate-delete Delete the aggregate.
aggregate-details DEPRECATED, use aggregate-show instead.
aggregate-list Print a list of all aggregates.
aggregate-remove-host Remove the specified host from the specified
aggregate.
aggregate-set-metadata Update the metadata associated with the
aggregate.
aggregate-show Show details of the specified aggregate.
aggregate-update Update the aggregate's name and optionally
availability zone.
availability-zone-list List all the availability zones.
backup Backup a server by creating a 'backup' type
snapshot.
boot Boot a new server.
clear-password Clear the admin password for a server from the
metadata server. This action does not actually
change the instance server password.
cloudpipe-configure Update the VPN IP/port of a cloudpipe
instance.
cloudpipe-create Create a cloudpipe instance for the given
project.
cloudpipe-list Print a list of all cloudpipe instances.
console-log Get console log output of a server.
credentials Show user credentials returned from auth.
delete Immediately shut down and delete specified
server(s).
diagnostics Retrieve server diagnostics.
dns-create DEPRECATED: Create a DNS entry for domain,
name, and IP.
dns-create-private-domain DEPRECATED: Create the specified DNS domain.
dns-create-public-domain DEPRECATED: Create the specified DNS domain.
dns-delete DEPRECATED: Delete the specified DNS entry.
dns-delete-domain DEPRECATED: Delete the specified DNS domain.
dns-domains DEPRECATED: Print a list of available dns
domains.
dns-list DEPRECATED: List current DNS entries for
domain and IP or domain and name.
endpoints Discover endpoints that get returned from the
authenticate services.
evacuate Evacuate server from failed host.
fixed-ip-get DEPRECATED: Retrieve info on a fixed IP.
fixed-ip-reserve DEPRECATED: Reserve a fixed IP.
fixed-ip-unreserve DEPRECATED: Unreserve a fixed IP.
flavor-access-add Add flavor access for the given tenant.
flavor-access-list Print access information about the given
flavor.
flavor-access-remove Remove flavor access for the given tenant.
flavor-create Create a new flavor.
flavor-delete Delete a specific flavor
flavor-key Set or unset extra_spec for a flavor.
flavor-list Print a list of available 'flavors' (sizes of
servers).
flavor-show Show details about the given flavor.
floating-ip-associate Associate a floating IP address to a server.
floating-ip-bulk-create DEPRECATED: Bulk create floating IPs by range
(nova-network only).
floating-ip-bulk-delete DEPRECATED: Bulk delete floating IPs by range
(nova-network only).
floating-ip-bulk-list DEPRECATED: List all floating IPs (nova-
network only).
floating-ip-create DEPRECATED: Allocate a floating IP for the
current tenant.
floating-ip-delete DEPRECATED: De-allocate a floating IP.
floating-ip-disassociate Disassociate a floating IP address from a
server.
floating-ip-list DEPRECATED: List floating IPs.
floating-ip-pool-list DEPRECATED: List all floating IP pools.
get-mks-console Get an MKS console to a server. (Supported by
API versions '2.8' - '2.latest') [hint: use
'--os-compute-api-version' flag to show help
message for proper version]
get-password Get the admin password for a server. This
operation calls the metadata service to query
metadata information and does not read
password information from the server itself.
get-rdp-console Get a rdp console to a server.
get-serial-console Get a serial console to a server.
get-spice-console Get a spice console to a server.
get-vnc-console Get a vnc console to a server.
host-action Perform a power action on a host.
host-describe Describe a specific host.
host-list List all hosts by service.
host-update Update host settings.
hypervisor-list List hypervisors. (Supported by API versions
'2.0' - '2.latest') [hint: use '--os-compute-
api-version' flag to show help message for
proper version]
hypervisor-servers List servers belonging to specific
hypervisors.
hypervisor-show Display the details of the specified
hypervisor.
hypervisor-stats Get hypervisor statistics over all compute
nodes.
hypervisor-uptime Display the uptime of the specified
hypervisor.
image-create Create a new image by taking a snapshot of a
running server.
image-delete DEPRECATED: Delete specified image(s).
image-list DEPRECATED: Print a list of available images
to boot from.
image-meta DEPRECATED: Set or delete metadata on an
image.
image-show DEPRECATED: Show details about the given
image.
interface-attach Attach a network interface to a server.
interface-detach Detach a network interface from a server.
interface-list List interfaces attached to a server.
keypair-add Create a new key pair for use with servers.
keypair-delete Delete keypair given by its name. (Supported
by API versions '2.0' - '2.latest') [hint: use
'--os-compute-api-version' flag to show help
message for proper version]
keypair-list Print a list of keypairs for a user (Supported
by API versions '2.0' - '2.latest') [hint: use
'--os-compute-api-version' flag to show help
message for proper version]
keypair-show Show details about the given keypair.
(Supported by API versions '2.0' - '2.latest')
[hint: use '--os-compute-api-version' flag to
show help message for proper version]
limits Print rate and absolute limits.
list List active servers.
list-secgroup List Security Group(s) of a server.
live-migration Migrate running server to a new machine.
live-migration-abort Abort an on-going live migration. (Supported
by API versions '2.24' - '2.latest') [hint:
use '--os-compute-api-version' flag to show
help message for proper version]
live-migration-force-complete
Force on-going live migration to complete.
(Supported by API versions '2.22' -
'2.latest') [hint: use '--os-compute-api-
version' flag to show help message for proper
version]
lock Lock a server. A normal (non-admin) user will
not be able to execute actions on a locked
server.
meta Set or delete metadata on a server.
migrate Migrate a server. The new host will be
selected by the scheduler.
network-associate-host DEPRECATED: Associate host with network.
network-associate-project DEPRECATED: Associate project with network.
network-create DEPRECATED: Create a network.
network-delete DEPRECATED: Delete network by label or id.
network-disassociate DEPRECATED: Disassociate host and/or project
from the given network.
network-list DEPRECATED: Print a list of available
networks.
network-show DEPRECATED: Show details about the given
network.
pause Pause a server.
quota-class-show List the quotas for a quota class.
quota-class-update Update the quotas for a quota class.
(Supported by API versions '2.0' - '2.latest')
[hint: use '--os-compute-api-version' flag to
show help message for proper version]
quota-defaults List the default quotas for a tenant.
quota-delete Delete quota for a tenant/user so their quota
will Revert back to default.
quota-show List the quotas for a tenant/user.
quota-update Update the quotas for a tenant/user.
(Supported by API versions '2.0' - '2.latest')
[hint: use '--os-compute-api-version' flag to
show help message for proper version]
rate-limits DEPRECATED, use limits instead.
reboot Reboot a server.
rebuild Shutdown, re-image, and re-boot a server.
refresh-network Refresh server network information.
remove-fixed-ip Remove an IP address from a server.
remove-floating-ip DEPRECATED, use floating-ip-disassociate
instead.
remove-secgroup Remove a Security Group from a server.
rename DEPRECATED, use update instead.
rescue Reboots a server into rescue mode, which
starts the machine from either the initial
image or a specified image, attaching the
current boot disk as secondary.
reset-network Reset network of a server.
reset-state Reset the state of a server.
resize Resize a server.
resize-confirm Confirm a previous resize.
resize-revert Revert a previous resize (and return to the
previous VM).
resume Resume a server.
root-password DEPRECATED, use set-password instead.
scrub DEPRECATED: Delete networks and security
groups associated with a project.
secgroup-add-default-rule DEPRECATED: Add a rule to the set of rules
that will be added to the 'default' security
group for new tenants (nova-network only).
secgroup-add-group-rule DEPRECATED: Add a source group rule to a
security group.
secgroup-add-rule DEPRECATED: Add a rule to a security group.
secgroup-create DEPRECATED: Create a security group.
secgroup-delete DEPRECATED: Delete a security group.
secgroup-delete-default-rule
DEPRECATED: Delete a rule from the set of
rules that will be added to the 'default'
security group for new tenants (nova-network
only).
secgroup-delete-group-rule DEPRECATED: Delete a source group rule from a
security group.
secgroup-delete-rule DEPRECATED: Delete a rule from a security
group.
secgroup-list DEPRECATED: List security groups for the
current tenant.
secgroup-list-default-rules
DEPRECATED: List rules that will be added to
the 'default' security group for new tenants.
secgroup-list-rules DEPRECATED: List rules for a security group.
secgroup-update DEPRECATED: Update a security group.
server-group-create Create a new server group with the specified
details.
server-group-delete Delete specific server group(s).
server-group-get Get a specific server group.
server-group-list Print a list of all server groups.
server-migration-list Get the migrations list of specified server.
(Supported by API versions '2.23' -
'2.latest') [hint: use '--os-compute-api-
version' flag to show help message for proper
version]
server-migration-show Get the migration of specified server.
(Supported by API versions '2.23' -
'2.latest') [hint: use '--os-compute-api-
version' flag to show help message for proper
version]
server-tag-add Add single tag to a server. (Supported by API
versions '2.26' - '2.latest') [hint: use
'--os-compute-api-version' flag to show help
message for proper version]
server-tag-delete Delete single tag from a server. (Supported by
API versions '2.26' - '2.latest') [hint: use
'--os-compute-api-version' flag to show help
message for proper version]
server-tag-delete-all Delete all tags from a server. (Supported by
API versions '2.26' - '2.latest') [hint: use
'--os-compute-api-version' flag to show help
message for proper version]
server-tag-list Get list of tags from a server. (Supported by
API versions '2.26' - '2.latest') [hint: use
'--os-compute-api-version' flag to show help
message for proper version]
server-tag-set Set list of tags to a server. (Supported by
API versions '2.26' - '2.latest') [hint: use
'--os-compute-api-version' flag to show help
message for proper version]
service-delete Delete the service.
service-disable Disable the service.
service-enable Enable the service.
service-force-down Force service to down. (Supported by API
versions '2.11' - '2.latest') [hint: use
'--os-compute-api-version' flag to show help
message for proper version]
service-list Show a list of all running services. Filter by
host & binary.
set-password Change the admin password for a server.
shelve Shelve a server.
shelve-offload Remove a shelved server from the compute node.
show Show details about the given server.
ssh SSH into a server.
start Start the server(s).
stop Stop the server(s).
suspend Suspend a server.
trigger-crash-dump Trigger crash dump in an instance. (Supported
by API versions '2.17' - '2.latest') [hint:
use '--os-compute-api-version' flag to show
help message for proper version]
unlock Unlock a server.
unpause Unpause a server.
unrescue Restart the server from normal boot disk
again.
unshelve Unshelve a server.
update Update the name or the description for a
server.
usage Show usage data for a single tenant.
usage-list List usage data for all tenants.
version-list List all API versions.
virtual-interface-list Show virtual interface info about the given
server.
volume-attach Attach a volume to a server.
volume-attachments List all the volumes attached to a server.
volume-detach Detach a volume from a server.
volume-update Update volume attachment.
x509-create-cert Create x509 cert for a user in tenant.
x509-get-root-cert Fetch the x509 root cert.
bash-completion Prints all of the commands and options to
stdout so that the nova.bash_completion script
doesn't have to hard code them.
help Display help about this program or one of its
subcommands.
baremetal-interface-list DEPRECATED: List network interfaces associated
with a baremetal node.
baremetal-node-list DEPRECATED: Print list of available baremetal
nodes.
baremetal-node-show DEPRECATED: Show information about a baremetal
node.
cell-capacities Get cell capacities for all cells or a given
cell.
cell-show Show details of a given cell.
force-delete Force delete a server.
restore Restore a soft-deleted server.
host-evacuate Evacuate all instances from failed host.
host-evacuate-live Live migrate all instances of the specified
host to other available hosts.
host-servers-migrate Cold migrate all instances off the specified
host to other available hosts.
instance-action Show an action.
instance-action-list List actions on a server.
list-extensions List all the os-api extensions that are
available.
host-meta Set or Delete metadata on all instances of a
host.
migration-list Print a list of migrations.
net DEPRECATED, use tenant-network-show instead.
net-create DEPRECATED, use tenant-network-create instead.
net-delete DEPRECATED, use tenant-network-delete instead.
net-list DEPRECATED, use tenant-network-list instead.
tenant-network-create DEPRECATED: Create a tenant network.
tenant-network-delete DEPRECATED: Delete a tenant network.
tenant-network-list DEPRECATED: List tenant networks.
tenant-network-show DEPRECATED: Show a tenant network.
Optional arguments:
--version show program's version number and exit
--debug Print debugging output.
--os-cache Use the auth token cache. Defaults to False if
env[OS_CACHE] is not set.
--timings Print call timing info.
--os-region-name <region-name>
Defaults to env[OS_REGION_NAME].
--service-type <service-type>
Defaults to compute for most actions.
--service-name <service-name>
Defaults to env[NOVA_SERVICE_NAME].
--os-endpoint-type <endpoint-type>
Defaults to env[NOVA_ENDPOINT_TYPE],
env[OS_ENDPOINT_TYPE] or publicURL.
--os-compute-api-version <compute-api-ver>
Accepts X, X.Y (where X is major and Y is
minor part) or "X.latest", defaults to
env[OS_COMPUTE_API_VERSION].
--bypass-url <bypass-url> Use this API endpoint instead of the Service
Catalog. Defaults to
env[NOVACLIENT_BYPASS_URL].
--os-auth-type <name>, --os-auth-plugin <name>
Authentication type to use
API Connection Options:
Options controlling the HTTP API Connections
--insecure Explicitly allow client to perform "insecure"
TLS (https) requests. The server's certificate
will not be verified against any certificate
authorities. This option should be used with
caution.
--os-cacert <ca-certificate> Specify a CA bundle file to use in verifying a
TLS (https) server certificate. Defaults to
env[OS_CACERT].
--os-cert <certificate> Defaults to env[OS_CERT].
--os-key <key> Defaults to env[OS_KEY].
--timeout <seconds> Set request timeout (in seconds).
Authentication Options:
Options specific to the password plugin.
--os-auth-url OS_AUTH_URL Authentication URL
--os-domain-id OS_DOMAIN_ID Domain ID to scope to
--os-domain-name OS_DOMAIN_NAME
Domain name to scope to
--os-project-id OS_PROJECT_ID, --os-tenant-id OS_PROJECT_ID
Project ID to scope to
--os-project-name OS_PROJECT_NAME, --os-tenant-name OS_PROJECT_NAME
Project name to scope to
--os-project-domain-id OS_PROJECT_DOMAIN_ID
Domain ID containing project
--os-project-domain-name OS_PROJECT_DOMAIN_NAME
Domain name containing project
--os-trust-id OS_TRUST_ID Trust ID
--os-default-domain-id OS_DEFAULT_DOMAIN_ID
Optional domain ID to use with v3 and v2
parameters. It will be used for both the user
and project domain in v3 and ignored in v2
authentication.
--os-default-domain-name OS_DEFAULT_DOMAIN_NAME
Optional domain name to use with v3 API and v2
parameters. It will be used for both the user
and project domain in v3 and ignored in v2
authentication.
--os-user-id OS_USER_ID User id
--os-username OS_USERNAME, --os-user-name OS_USERNAME
Username
--os-user-domain-id OS_USER_DOMAIN_ID
User's domain id
--os-user-domain-name OS_USER_DOMAIN_NAME
User's domain name
--os-password OS_PASSWORD User's password
See "nova help COMMAND" for help on a specific command.
计算服务Nova是Openstack最核心的服务，负责维护和管理云环境的计算资源。 虚拟机生命周期管理也就是通过 Nova 来实现的。
Nova处于Openstack的核心架构位置，其他组件都为 Nova 提供支持：
Glance 为 VM 提供 image
Cinder 和 Swift 分别为 VM 提供块存储和对象存储
Neutron 为 VM 提供网络连接
Nova 的架构比较复杂，包含很多组件。
判定一个进程是否为守护进程：
https://segmentfault.com/q/1010000000310278/a-1020000000310307
这些组件以子服务（后台 deamon 进程）的形式运行（精灵服务，守护进程），可以分为以下几类：
1）API
-
nova-api:
接收和响应客户的 API 调用。
除了提供 OpenStack 自己的API，nova-api 还支持 Amazon EC2 API。
2）Compute Core
-
nova-scheduler：
虚拟机调度服务，负责决定在哪个计算节点上运行虚拟机。 -
nova-compute：
管理虚拟机的核心服务，通过调用Hypervisor API实现虚拟机生命周期管理。 -
Hypervisor：
计算节点上跑的虚拟化管理程序，虚拟机管理最底层的程序。
常用的Hypervisor有：KVM，Xen，VMWare等。 -
nova-conductor：
nova-compute经常需要更新数据库，比如更新虚拟机的状态。
处于安全性和伸缩性的考虑，nova-compute并不会直接访问数据库，而是将这个任务委托给nova-conductor。
3）Console Interface
-
nova-console：
用户可以通过多种方式访问虚拟机的控制台：
nova-novncproxy # 基于web浏览器的VNC访问
nova-spicehtml5proxy # 基于HTML5浏览器的SPICE访问
nova-xvpnvncproxy # 基于 Java 客户端的 VNC 访问
远程桌面协议浅析（VNC, SPICE, RDP）
http://www.bubuko.com/infodetail-669896.html
-
nova-consoleauth:
负责对访问虚机控制台请求提供Token认证 -
nova-cert：
提供x509证书支持。
数字证书：https://baike.baidu.com/item/数字证书
4）Database
Nova 会有一些数据需要存放到数据库中，一般使用 MySQL。
数据库安装在控制节点上。
5）Message Queue
Nova包含许多自服务，这些子服务之间需要相互协调和通信。
为了解耦各个自服务，Nova通过Message Queue作为子服务的信息中转站。
我们在架构图上面看到了自服务之间没有直接的连线，他们是通过Message Queue联系。
图片.png
OpenStack 默认使用RabbitMQ作为Message Queue。
MQ是OpenStack的核心基础组件。
Nova各个组件如何协同工作
Nova物理部署方案
Nova 由很多子服务组成，同时我们也知道 OpenStack 是一个分布式系统，可以部署到若干节点上，那么接下来大家可能就会问： Nova 的这些服务在物理上应该如何部署呢？
对于 Nova，这些服务会部署在两类节点上：计算节点和控制节点。
计算节点上安装了 Hypervisor，上面运行虚拟机。
由此可知：
1. 只有 nova-compute 需要放在计算节点上。
2. 其他子服务则是放在控制节点上的。
我们可以使用：
ps -elf|grep nova*
来查看运行的 nova 子服务 。
计算节点
只有nova-compute子服务
控制节点
运行了除了nova-compute之外的nova-*：
nova-novncproxy
nova-cert
nova-conductor
nova-api
nova-scheduler
nova-consoleauth
以及
rabbitmq-server
mysqld
说明RabbitMQ和MySQL也是放在控制节点上的。
也可以使用nova service-list查看nova-*子服务分布在哪些节点之上。
从虚拟机创建流程看nova-*子服务如何协同工作
图片.png
1.客户（可以是 OpenStack 最终用户，也可以是其他程序）向 API（nova-api）发送请求：“帮我创建一个虚机”
2.API 对请求做一些必要处理后，向 Messaging（RabbitMQ）发送了一条消息：“让 Scheduler 创建一个虚机”
3.Scheduler（nova-scheduler）从 Messaging 获取到 API 发给它的消息，然后执行调度算法，从若干计算节点中选出节点 A
4.Scheduler 向 Messaging 发送了一条消息：“在计算节点 A 上创建这个虚机”
5.计算节点 A 的 Compute（nova-compute）从 Messaging 中获取到 Scheduler 发给它的消息，然后在本节点的 Hypervisor 上启动虚机。
6.在虚机创建的过程中，Compute 如果需要查询或更新数据库信息，会通过 Messaging 向 Conductor（nova-conductor）发送消息，Conductor 负责数据库访问。
Nova组件详解
Nova有若干个nova-*子服务。
1. nova-api
Nova-api是整个Nova组件的门户，所有对Nova的请求都首先由nova-api处理。
Nova-api 向外界暴露若干HTTP REST API 接口。
在keystone中我们可以查询nova-api的endpoints。
openstack endpoint show nova
如果出现这个错误：
More than one endpoint exists with the name 'nova'.
请看：https://ask.openstack.org/en/question/113144/more-than-one-endpoint-exists-with-the-name-nova/
客户端就可以将请求发送到endpoints指定的地址，向nova-api请求操作。
当然作为最终用户的我们不会直接发送Rest API 请求。
OpenStack CLI， Dashboard和其他需要跟Nova交换的组件会使用这些API。
Nova-api 对接收到的 HTTP API 请求会做如下处理：
1. 检查客户端传入的参数是否合法有效
2. 调用Nova其他子服务的处理客户端HTTP请求
3. 格式化Nova其他子服务返回的结果并返回给客户端
nova-api接受哪些请求？
简单地说，只要是跟虚拟机生命周期相关的操作，nova-api都可以相应。
大部分操作都可以在Dashboard上找到。
图片.png
点击下拉箭头，列表中就是
nova-api可以执行的操作。
图片.png
OpenStack使用Instance术语来表示虚拟机。
2.nova-conductor
nova-compute需要获取和更新数据库中instance的信息。
但是nova-compute并不会直接访问数据库，而是通过nova-conductor实现数据库的访问。
图片.png
这样做有两个好处：
1.更高的系统安全性
2.更好的系统伸缩性
在 OpenStack 的早期版本中，nova-compute 可以直接访问数据库，但这样存在非常大的安全隐患。
因为 nova-compute 这个服务是部署在计算节点上的，为了能够访问控制节点上的数据库，就必须在计算节点的 /etc/nova/nova.conf 中配置访问数据库的连接信息，比如
[database]
connection = mysql+pymysql://root:secret@controller/nova?charset=utf8
试想任意一个计算节点被黑客入侵，都会导致部署在控制节点上的数据库面临极大风险。
为了解决这个问题，从 G 版本开始，Nova 引入了一个新服务 nova-conductor，将 nova-compute 访问数据库的全部操作都放到 nova-conductor 中，而且 nova-conductor 是部署在控制节点上的。
这样就避免了 nova-compute 直接访问数据库，增加了系统的安全性。
更好的伸缩性
nova-conductor 将 nova-compute 与数据库解耦之后还带来另一个好处：提高了 nova 的伸缩性。
nova-compute 与 conductor 是通过消息中间件交互的。
这种松散的架构允许配置多个 nova-conductor 实例。
在一个大规模的 OpenStack 部署环境里，管理员可以通过增加 nova-conductor 的数量来应对日益增长的计算节点对数据库的访问。
3.nova-scheduler
nova-scheduler 的调度机制和实现方法：即解决如何选择在哪个计算节点上启动 instance 的问题。
创建 Instance 时，用户会提出资源需求，例如 CPU、内存、磁盘各需要多少。
OpenStack 将这些需求定义在 flavor 中，用户只需要指定用哪个 flavor 就可以了。
图片.png
可用的 flavor 在 System->Flavors 中管理。
图片.png
Flavor 主要定义了 VCPU，RAM，DISK 和 Metadata 这四类。
nova-scheduler 会按照 flavor 去选择合适的计算节点。
Metadata是什么？
nova-scheduler 是如何实现调度的？
在 /etc/nova/nova.conf中，nova 通过:
scheduler_driver，scheduler_available_filters 和 scheduler_default_filters
这三个参数来配置 nova-scheduler。
Filter scheduler
Filter scheduler 是 nova-scheduler 默认的调度器，调度过程分为两步：
1.通过过滤器（filter）选择满足条件的计算节点（运行 nova-compute）
2.通过权重计算（weighting）选择在最优（权重值最大）的计算节点上创建 Instance。
scheduler_driver=nova.scheduler.filter_scheduler.FilterScheduler
Nova 允许使用第三方 scheduler，配置 scheduler_driver 即可。 这又一次体现了OpenStack的开放性。
Scheduler 可以使用多个 filter 依次进行过滤，过滤之后的节点再通过计算权重选出最适合的节点。
图片.png
上图是调度过程的一个示例：
1.最开始有 6 个计算节点 Host1-Host6
2.通过多个 filter 层层过滤，Host2 和 Host4 没有通过，被刷掉了
3.Host1，Host3，Host5，Host6 计算权重，结果 Host5 得分最高，最终入选
Filter
当 Filter scheduler 需要执行调度操作时，会让 filter 对计算节点进行判断，filter 返回 True 或 False。
Nova.conf 中的 scheduler_available_filters 选项用于配置 scheduler 可用的 filter，默认是所有 nova 自带的 filter 都可以用于滤操作。
scheduler_available_filters = nova.scheduler.filters.all_filters
另外还有一个选项 scheduler_default_filters，用于指定 scheduler 真正使用的 filter，默认值如下 :
scheduler_default_filters = RetryFilter, AvailabilityZoneFilter, RamFilter, DiskFilter, ComputeFilter, ComputeCapabilitiesFilter, ImagePropertiesFilter, ServerGroupAntiAffinityFilter, ServerGroupAffinityFilter
Filter scheduler 将按照列表中的顺序依次过滤。 下面依次介绍每个 filter。
RetryFilter
RetryFilter 的作用是刷掉之前已经调度过的节点。
举个例子方便大家理解： 假设 A,B,C 三个节点都通过了过滤，最终 A 因为权重值最大被选中执行操作。 但由于某个原因，操作在 A 上失败了。 默认情况下，nova-scheduler 会重新执行过滤操作（重复次数由 scheduler_max_attempts 选项指定，默认是 3）。 那么这时候 RetryFilter 就会将 A 直接刷掉，避免操作再次失败。 RetryFilter 通常作为第一个 filter。
AvailabilityZoneFilter
为提高容灾性和提供隔离服务，可以将计算节点划分到不同的Availability Zone中。
例如把一个机架上的机器划分在一个 Availability Zone 中。 OpenStack 默认有一个命名为 “Nova” 的 Availability Zone，所有的计算节点初始都是放在 “Nova” 中。 用户可以根据需要创建自己的 Availability Zone。
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创建 Instance 时，需要指定将 Instance 部署到在哪个 Availability Zone中。
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nova-scheduler 在做 filtering 时，会使用 AvailabilityZoneFilter 将不属于指定 Availability Zone 的计算节点过滤掉。
还有许多：请参考：http://www.cnblogs.com/CloudMan6/p/5441782.html
Weight
经过前面一堆 filter 的过滤，nova-scheduler 选出了能够部署 instance 的计算节点。
如果有多个计算节点通过了过滤，那么最终选择哪个节点呢？
Scheduler 会对每个计算节点打分，得分最高的获胜。
打分的过程就是 weight，翻译过来就是计算权重值，那么 scheduler 是根据什么来计算权重值呢？
目前 nova-scheduler 的默认实现是根据计算节点空闲的内存量计算权重值：
空闲内存越多，权重越大，instance 将被部署到当前空闲内存最多的计算节点上。
日志
存放地方：/var/log/nova/nova-scheduler.log
4.nova-compute
nova-compute 在计算节点上运行，负责管理节点上的 instance。
OpenStack 对 instance 的操作，最后都是交给 nova-compute 来完成的。
nova-compute 与 Hypervisor 一起实现 OpenStack 对 instance 生命周期的管理。
通过 Driver 架构支持多种 Hypervisor
上面有讲到（略）。
OpenStack 源代码中已经自带了几个 Hypervisor 的 Driver。
nova-compute的功能可以分为两类：
1.定时向OpenStack报告计算节点的状态
2.实现Instance生命周期的管理
定时向OpenStack报告计算节点的状态
nova-scheduler 的很多 Filter 是根据算节点的资源使用情况进行过滤的。
比如 RamFilter 要检查计算节点当前可以的内存量；CoreFilter 检查可用的 vCPU 数量；DiskFilter 则会检查可用的磁盘空间。
OpenStack 是如何得知每个计算节点的这些信息呢？
nova-compute 会定期向 OpenStack 报告。
在/var/log/nova/nova-compute.log中：
2018-03-13 11:15:53.716 24478 INFO nova.compute.resource_tracker [req-dd17ef12-5866-4c73-beb1-641ae05ef00a - - - - -] 最终资源视图：name=controller phys_ram=7796MB used_ram=512MB phys_disk=49GB used_disk=0GB total_vcpus=8 used_vcpus=0 pci_stats=[]
2018-03-13 11:16:53.712 24478 INFO nova.compute.resource_tracker [req-dd17ef12-5866-4c73-beb1-641ae05ef00a - - - - -] 最终资源视图：name=controller phys_ram=7796MB used_ram=512MB phys_disk=49GB used_disk=0GB total_vcpus=8 used_vcpus=0 pci_stats=[]
nova-compute 是如何获得当前计算节点的资源使用信息的？
要得到计算节点的资源使用详细情况，需要知道当前节点上所有 instance 的资源占用信息。
这些信息谁最清楚？
当然是 Hypervisor。
举例来说，在我们的实验环境下 Hypervisor 是 KVM，用的 Driver 是 LibvirtDriver。
LibvirtDriver 可以调用相关的 API 获得资源信息，这些 API 的作用相当于我们在 CLI 里执行 virsh nodeinfo、virsh dominfo 等命令。
实现 instance 生命周期的管理
OpenStack 对 instance 最主要的操作都是通过 nova-compute 实现的，包括 instance 的 launch、shutdown、reboot、suspend、resume、terminate、resize、migration、snapshot 等。
nova-compute 创建 instance 的过程可以分为 4 步：
1.为 instance 准备资源
2.创建 instance 的镜像文件
3.创建 instance 的 XML 定义文件
4.创建虚拟网络并启动虚拟机
为instance准备资源
nova-compute 首先会根据指定的 flavor 依次为 instance 分配内存、磁盘空间和 vCPU。
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网络资源也会提前分配。
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创建 instance 的镜像文件
资源准备好之后，nova-compute 会为 instance 创建镜像文件。
OpenStack 启动一个 instance 时，会选择一个 image，这个 image 由 Glance 管理。
nova-compute会：
1.首先将该 image 下载到计算节点 # 注意是下载
2.然后将其作为 **backing file** 创建 instance 的镜像文件。
Glance下载image
nova-compute 首先会检查 image 是否已经下载（比如之前已经创建过基于相同 image 的 instance）。如果没有，就从 Glance 下载 image 到本地。
由此可知，如果计算节点上要运行多个相同 image 的 instance，只会在启动第一个 instance 的时候从 Glance 下载 image，后面的 instance 启动速度就大大加快了。
日志：
图片.png
从上面可以看到：
1.image（ID为 917d60ef-f663-4e2d-b85b-e4511bb56bc2）是 qcow2 格式，nova-compute 将其下载，然后通过 qemu-img 转换成 raw 格式。 转换的原因是下一步需要将其作为 instance 的镜像文件的 backing file，而 backing file不能是 qcow2 格式。
2.image 的存放目录是 /opt/stack/data/nova/instances/_base，这是由 /etc/nova/nova.conf 的下面两个配置选项决定的。
instances_path = /opt/stack/data/nova/instances
base_dir_name = _base
下载的 image 文件被命名为 60bba5916c6c90ed2ef7d3263de8f653111dd35f，这是 image id 的 SHA1 哈希值。
为 instance 创建镜像文件：
有了 image 之后，instance 的镜像文件直接通过 qemu-img 命令创建，backing file 就是下载的 image。
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我们可以使用qemu-info查看disk文件的属性。
qemu-img info /xxx/xxx/xxxx/disk
有两个容易搞混淆的术语:
1. image: 指的是 Glance 上保存的镜像，作为 instance 运行的模板。 计算节点将下载的 image 存放在 /opt/stack/data/nova/instances/_base 目录下。
2. 镜像文件，指的是 instance 启动盘所对应的文件
二者的关系是：image 是镜像文件 的 backing file。image 不会变，而镜像文件会发生变化。比如安装新的软件后，镜像文件会变大。
因为英文中两者都叫 “image”，为避免混淆，我们用 “image” 和 “镜像文件” 作区分。
创建 instance 的 XML 定义文件
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创建的 XML 文件会保存到该 instance 目录 /opt/stack/data/nova/instances/f1e22596-6844-4d7a-84a3-e41e6d7618ef，命名为 libvirt.xml
创建虚拟网络并启动 instance
接下来便是为 instance 创建虚拟网络设备
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一切就绪，接下来可以启动 instance 了。
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OpenStack 图形界面和 KVM CLI 都可以查看到 instance 的运行状态。
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在计算节点上，instance 并不是以 OpenStack上 的名字命名，而是用 instance-xxxxx 的格式。
详细分析 instance launch 和 shut off 操作，以及如何在日志中快速定位有用信息的技巧。
Launch
Launch instance 应该算 Nova 最重要的操作。
仔细研究 lanuch 操作能够帮助我们充分理解 Nova 各个子服务的协调配合和运行机制。
前面我们已经以 launch 操作为例详细讨论了各个 nova-* 子服务。 这里不再赘述，只是再回顾一下流程。
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客户（可以是 OpenStack 最终用户，也可以是其他程序）向 API（nova-api）发送请求：“帮我创建一个 Instance”
API对请求做一些必要处理后，向 Messaging（RabbitMQ）发送了一条消息：“让 Scheduler 创建一个 Instance”
Scheduler（nova-scheduler）从 Messaging 获取到 API 发给它的消息，然后执行调度算法，**从若干计算节点中选出节点 A ** (注意：launch也需要scheduler)
Scheduler 向 Messaging 发送了一条消息：“在计算节点 A 上创建这个 Instance”
计算节点 A 的 Compute（nova-compute）从 Messaging 中获取到 Scheduler 发给它的消息，然后通过本节点的 Hypervisor Driver 创建 Instance。
在 Instance 创建的过程中，Compute 如果需要查询或更新数据库信息，会通过 Messaging 向 Conductor（nova-conductor）发送消息，Conductor 负责数据库访问。
Shut Off
下面是 shut off instance 的流程图
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向 nova-api 发送请求
nova-api 发送消息
nova-compute 执行操作
下面我们详细讨论每一个步骤。
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向 nova-api 发送请求
客户（可以是 OpenStack 最终用户，也可以是其他程序）向 API（nova-api）发送请求：“帮我关闭这个 Instance”
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对于如何在日志文件中快速查找到有用的信息这里多聊几句。 对于初学者，这不是一件容易的事情，因为日志里条目和内容很多，特别是 debug 选项打开之后，容易让人眼花缭乱，无从下手。
小窍门：
1.先确定大的范围，比如在操作之前用 tail -f 打印日志文件，这样需要查看的日志肯定在操作之后的打印输出的这些内容里。 另外也可以通过时间戳来确定需要的日志范围。
2.利用 “代码模块” 快速定位有用的信息。 nova-* 子服务都有自己特定的代码模块：
nova-api
nova.api.openstack.compute.servers
nova.compute.api
nova.api.openstack.wsgi
nova-compute
nova.compute.manager
nova.virt.libvirt.*
nova-scheduler
nova.scheduler.*
3.利用 Request ID 查找相关的日志信息。 在上面的日志中个，我们可以利用 “req-1758b389-a2d0-44cc-a95a-6f75e4dc07fd” 这个 Request ID 快速定位 n-api.log 中相与 shut off 操作的其他日志条目。 需要补充说明的是，Request ID 是跨日志文件的，这一个特性能帮助我们在其他子服务的日志文件中找到相关信息，我们后面马上将会看到这个技巧的应用。
nova-api 发送消息
nova-api 向 Messaging（RabbitMQ）发送了一条消息：“关闭这个 Instance” nova-api 没有将发送消息的操作记录到日志中，不过我们可以通过查看源代码来验证。 一提到源代码，大家可能以为要大海捞针了。其实很简单，上面日志已经清楚地告诉我们需要查看的源代码在 /opt/stack/nova/nova/compute/api.py 的 1977 行，方法是 force_stop。
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force_stop 方法最后调用的是对象 self.compute_rpcapi 的 stop_instance 方法。 在 OpenStack 源码中，以 xxx_rpcapi 命名的对象，表示的就是 xxx 的消息队列。 xxx_rpcapi.yyy() 方法则表示向 xxx 的消息队列发送 yyy 操作的消息。
所以 self.compute_rpcapi.stop_instance() 的作用就是向 RabbitMQ 上 nova-compute 的消息队列里发送一条 stop instance 的消息。
这里补充说明一下：
关闭 instance 的前提是 instance 当前已经在某个计算节点上运行，所以这里不需要 nova-scheduler 再帮我们挑选合适的节点，这个跟 launch 操作不同。
nova-compute 执行操作
查看计算节点上的日志：
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这里我们利用了 Request ID “req-1758b389-a2d0-44cc-a95a-6f75e4dc07fd” 在 n-cpu.log 中快速定位到 nova-compute 关闭 instance 的日志条目。
小结
分析某个操作时，我们首先要理清该操作的内部流程，然后再到相应的节点上去查看日志。 例如shut off 的流程为：
向 nova-api 发送请求
nova-api 发送消息
nova-compute 执行操作
1，2 两个步骤是在控制节点上执行的，查看 nova-api 的日志。 第 3 步是在计算节点上执行的，查看 nova-compute 的日志。
