05 OpenStack培训 - 3 5dHCIE-Cloud02 Nova讲解

HC13081,云计算,V1R5,1.0,李扶洋,2016-05,fly,新开发,Nova讲解,1.Nova的系统架构2.虚拟机的典型操作和概念，重要对象详解3.Nova各模块功能简介4.Nova中资源管理的机制5.Numa亲和性相关概念6.虚拟机类型和创建流程7.代码框架介绍,目录,Nova在Openstack中的位置,2.支持大容量水平扩展。,1.基于RESTAPI,3.硬件无关，支持多种标准硬件。,4.虚拟化平台无关，支持多种Hypervisor：KVM、LXC、QEMU、UML、ESX、Xen、PowerVM、Hyper-V。,支持的虚拟机实例数量随着节点增加线性增长。,友好的服务访问方式。,无需定制专门的硬件设备。,支持所有的主流虚拟化平台，不依赖特定厂商,Nova计算虚拟化,说明：该框架使用的网络为neutron组件，而不是传统的nova-network1、基于消息队列的架构2、使用延缓对象，回调函数避免组件通信阻塞3、可以容易的水平扩展，使用于大规模的部署,Nova的系统架构,Nova的系统架构,OpenstackNova计算资源模型,Nova典型的操作,Nova中重要的概念,Nova中重要的概念,重要对象-Flavor,重要对象-Image,重要对象-Blockdevicemapping_v2,Nova-api层功能对外提供rest接口的处理对传入的参数进行合法性校验和约束限制对请求的资源进行配额（quota）的校验和预留资源的创建，更新，删除查询等虚拟机生命周期的入口可水平扩展部署,Nova各模块功能简介,Wsgiserver,osapi_computeec2metadata,Middleware(filter),compute_req_idfaultwrapaccess_logsizelimitauthtokenKeystonecontextratelimit,wsgiapp,osapi_compute_app_v2ec2executormetaapp,controller,FlavorActionController,others,CURD,CURD,CURD,action,传入,传入,Nova模块-api,Nova-api层功能对外提供rest接口的处理对传入的参数进行合法性校验和约束限制对请求的资源进行配额（quota）的校验和预留资源的创建，更新，删除查询等虚拟机生命周期的入口可水平扩展部署Nova-api处理流程WSGIserver+Paste+WebObnova所有的rest请求的入口,Nova模块-api,G版本引进数据库操作。解耦其他组件(nova-compute)数据库访问。Nova复杂流程控制，如创建，冷迁移，热迁移，虚拟机规格调整，虚拟机重建。其他组件的依赖。如nova-compute需要依赖nova-conductor启动成功后才能启动成功。其他组件的心跳定时写入。Nova-compute，nova-conductor，nova-scheduler，nova-console，nova-consoleauth。可水平扩展部署,Nova模块-conductor,Nova-conductor代码结构ConductorManager：主要负责与数据库相关操作的类。ComputeTaskManager：主要负责负责流程调度的类。,Nova模块-conductor,默认为内存权重支持CPU权重,Nova-schedulerChance(Random)Filter_scheduler（currentused）选择策略基于内存权重的选择。散列：在候选的一个大小范围内的主机中，随机选择一个主机。Filter：对主机进行过滤的实体，支持自研扩展scheduler_default_filters配置新写的filter。scheduler_available_filters指定扩展的filter目录的收集函数。指定主机创建，迁移时候该调度失效,Nova模块-scheduler,版本中用的Filter列表,Nova模块-scheduler,版本中用的Filter列表,Nova模块-scheduler,scheduler_default_filters=RetryFilter,AvailabilityZoneFilter,RamFilter,DiskFilter,ComputeFilter,ComputeCapabilitiesFilter,ImagePropertiesFilter,ServerGroupAntiAffinityFilter,ServerGroupAffinityFilter,Nova-compute虚拟机各生命周期操作的真正执行者(会调用对应的hypervisor的driver）。底层对接不同虚拟化的平台(kvm,vmware,xen，FusionCompute,hyperv等）。内置周期性任务，完成资源刷新，虚拟机状态同步等功能。资源管理模块(resource_tracker)配合插件机制，完成资源的统计。Claim模块完成资源的分配和释放。,Nova模块-compute,Nova-compute框架一览ManagerDriver每个driver对应一种虚拟化hypervisor对接的虚拟化平台KVMFusionComputeVMware,Nova模块-compute,Nova-compute代码结构原生自研,Nova模块-compute,Nova-compute周期性任务绿色线程执行通过对方法加装饰器来实现。装饰器指定执行的周期间隔，默认为60s,Nova模块-compute,Nova-compute中的周期性任务,Nova-compute中的周期性任务,资源发现Nova负责发现各个物理主机上的物理资源数量（物理CPU、内存、本地存储空间、PCI设备等），并根据配置值将其换算为逻辑资源数量（如CPU超配）。资源上报与刷新Nova负责将各个物理节点上的逻辑资源数量上报至数据库，并定期刷新数据库记录，以使记录能够尽可能反映当前的实际资源状态。资源记录DB负责持久化记录Nova管理下的各个物理节点上的逻辑资源数量。,资源管理,资源申请用户在创建虚拟机时，通过指定flavor，对Nova提出具体的资源使用量申请。资源调度Nova根据flavor描述的资源类型与数量，对DB中记录的各个物理节点上的逻辑资源数量进行判断，选择出符合用户需求的节点，供创建虚拟机使用。资源占用Nova在选定的物理节点上创建虚拟机，此时实际占用资源。资源释放当用户删除虚拟机时，虚拟机占用的资源被真正释放。,资源管理,底层周期性任务调用driver获取原始资源信息。原始资源信息在nova-compute的经过资源管理对象resource_tracker经过计算后保存在在本地的pute对象中，并最后将该内容持久化到数据库中。nova-scheduler每次调度时从数据库中获取该资源信息，并更新到内存的host_state_map对象中，后面的资源扣除会在该内存对象中进行。在虚拟机的生命周期中会触发资源的分配和释放。每个资源可以通过插件式管理，便于扩展。资源更新的地方需要加锁控制，避免资源竞争导致资源扣除不准确。,Nova-compute资源管理图解,Nova-novncproxy,noVNC连接建立的流程(补充）,本地存储持久化卷存储通过调用cinder的接口实现卷的创建，删除。Block-device-mappingBlock-device,Nova中的存储,注意：1、创建虚拟机对不同点网络使用方式不同。除ovs网络外，其他网络类型创建虚拟机必须指定对应的port。2、EVS，SRIOV和netmap需要特殊物理网卡支持。,Nova中的网络,numa亲和性指的是虚拟机分享同一个numa上的内存，cpu资源。Evs和ionuma亲和性指的是虚拟机在分享同一个numa上内存，cpu和PCI资源。,Numa/evs/ionuma亲和性,相关准备Flavor：虚拟机规格。网络信息：Port或者net。镜像信息：glance中注册的镜像（qcow2，iso等）。卷信息：需要挂载的数据卷或者启动卷。其他信息（可选）schduler_hintMetadataUserdata，az，max-count，configdriver，key-name等。,虚拟机创建,创建虚拟机流程,创建过程中创建过程中，如果在某一个主机上失败，会触发重调度机制，会重新选择主机创建，目前重试次数为6次。创建完成HA机制。虚拟机故障或者主机故障，则会由ceilometer检测到虚拟机状态异常，上报告警，由heat来触发虚拟机的重建。存在