Openstack计算Nova组件

欢迎来到虚拟机的世界,如果我们将Openstack环境里运行在各个无力节点上的各种服务看座生命体,而不是死的指令集合,那么就是一个虚拟机的世界。

Openstack的计算组件,也就是Nova项目实现了虚拟机世界的抽象,控制者一个个虚拟机的状态变迁与生老病死,管理者它们的资源分配。

Nova的体系结构

Nova主要由API、Compute、Conductor、Scheduler四个核心服务组成,它们之前通过AMQP消息队列进行通信

API上进去Nova的HTTP借口,Compute和VMM(虚拟机管理器)交互来进行虚拟机并管理虚拟机的生命周期,Scheduler从可用池中选择最合适的计算节点来创建新的虚拟机实例,Conductor为数据库的访问提供一层安全保障,Scheduler只是读取数据库的内容,API则由Policy保护,因此它们都可以直接操作数据库,但是社区还是希望涉及数据库的操作都通过Conductor

以创建虚拟机为例,首先用户执行novaclient提供的用于创建虚拟机的命令,API服务间听到novaclient发送的HTTP请求并且将它转换成AMQP消息,通过消息队列调用Conductor服务,Conductor服务通过消息队列接受到任务之后,做一些准备工作(例如汇总虚拟机参数等),再通过消息队列告诉Scheduler去选择一个满足虚拟机创建要求的主机,Conductor拿到Scheduler提供的目标主机之后,会要求Compute服务创建虚拟机

并不是所有的业务流程都像虚拟机那样需要所有的服务,比如删除虚拟机时,不需要Scheduler服务,API通过消息队列告诉Compute删除指定虚拟机,Computed通过Conductor更新数据库即完成业务的流程

1.Nova源码目录结构

看到这里的想法是Openstack从入门到劝退

在一个城市里面寻找一个地方 最快的方法是打开地图,所以对新人来说,这里面最重要的文件是setup.cfg,作为Openstack的源码地图,setup.cfg文件就是浏览代码时候最为依仗的文件,它引导我们去认识一个新的项目,并了解它的代码结构

 1 [entry_points]
 2 console_scripts =
 3     nova-api = nova.cmd.api:main
 4     nova-api-metadata = nova.cmd.api_metadata:main
 5     nova-api-os-compute = nova.cmd.api_os_compute:main
 6     nova-compute = nova.cmd.compute:main
 7     nova-conductor = nova.cmd.conductor:main
 8     nova-manage = nova.cmd.manage:main
 9     nova-novncproxy = nova.cmd.novncproxy:main
10     nova-policy = nova.cmd.policy:main
11     nova-rootwrap = oslo_rootwrap.cmd:main
12     nova-rootwrap-daemon = oslo_rootwrap.cmd:daemon
13     nova-scheduler = nova.cmd.scheduler:main
14     nova-serialproxy = nova.cmd.serialproxy:main
15     nova-spicehtml5proxy = nova.cmd.spicehtml5proxy:main
16     nova-status = nova.cmd.status:main

每个setup.cfg文件的"entry_points"中都有会个比较特殊的组,或者说namespace。

console.scripts中的文件在部署的时候会生产执行文件,它也是入口文件

 1 # nova/compute/rpcapi.py
 2 @profiler.trace_cls("rpc")
 3 class ComputeAPI(object):
 4     def live_migration(self, ctxt, instance, dest, block_migration, host,
 5                        migration, migrate_data=None):
 6         version = '5.0'
 7         client = self.router.client(ctxt)
 8         # 获取目标机的RPC Client
 9         cctxt = client.prepare(server=host, version=version)
10         # RPC cast主要用于异步任务,比如创建虚拟机,在创建过程可能需要很长时间
11         # 如果使用RPC call会等待 显然对性能有很大影响,csta()第二个参数是
12         # RPC调用对函数名,后面的参数将作为参数被传入该函数
13         cctxt.cast(ctxt, 'live_migration', instance=instance,
14                    dest=dest, block_migration=block_migration,
15                    migrate_data=migrate_data, migration=migration)

类ComputedAPI中的函数即为Compute服务提供给RPC调用的接口,其他服务调用前需要使用这个模块,比如

 1 # nova/conductor/tasks/live_migrate.py
 2 class LiveMigrationTask(base.TaskBase):
 3     def __init__(self, context, instance, destination,
 4                  block_migration, disk_over_commit, migration, compute_rpcapi,
 5                  servicegroup_api, query_client, report_client,
 6                  request_spec=None):
 7         super(LiveMigrationTask, self).__init__(context, instance)
 8         ...
 9         self.compute_rpcapi = compute_rpcapi
10     def _execute(self):
11         ....
12         return self.compute_rpcapi.live_migration(self.context,
13                 host=self.source,
14                 instance=self.instance,
15                 dest=self.destination,
16                 block_migration=self.block_migration,
17                 migration=self.migration,
18                 migrate_data=self.migrate_data)

类ComputeAPI只是暴露给其他服务的RPC调用接口,Compute服务的RPC Server接受RPC请求后,真正完成任务的是nova.compute.manager

# nova/compute/manager.py
class ComputeManager(manager.Manager):
    """Manages the running instances from creation to destruction."""

    target = messaging.Target(version='5.10')
    def _do_live_migration(self, context, dest, instance, block_migration,
                           migration, migrate_data):
        ...

从ComputeAPI到ComputeManager的过程即是RPC调用过程

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