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Nova結構Juno中Nova結構

Juno中Nova結構 

Client
                         |
                       API-------------------
                         |                  |
            Compute<-->Queue<->Scheduler    |
                         |         |        |
                      Conductor-->DB<--------

API            ：Nova的HTTP接口。 Scheduler：從可用池中選擇最合适的計算節點來建立新的虛拟機執行個體。 Conductor：為資料庫的通路提供一層安全保障。 Client        ：簡化RESTful API使用所提供的API封裝novaclient，負責将使用者請求轉換為标準的HTTP請求。

源碼狀況

了解Nova的代碼主要從其源碼的setup.cfg檔案來分析。

其中，setup.cfg中的[entry_points]為Nova提供的各個服務的入口點。

[entry_points]
...
console_scripts =
    nova-all = nova.cmd.all:main
    nova-api = nova.cmd.api:main
    nova-api-ec2 = nova.cmd.api_ec2:main
    nova-api-metadata = nova.cmd.api_metadata:main
    nova-api-os-compute = nova.cmd.api_os_compute:main
    nova-cells = nova.cmd.cells:main
    nova-cert = nova.cmd.cert:main
    nova-compute = nova.cmd.compute:main
    nova-conductor = nova.cmd.conductor:main
    nova-console = nova.cmd.console:main
    nova-consoleauth = nova.cmd.consoleauth:main
    nova-dhcpbridge = nova.cmd.dhcpbridge:main
    nova-idmapshift = nova.cmd.idmapshift:main
    nova-manage = nova.cmd.manage:main
    nova-network = nova.cmd.network:main
    nova-novncproxy = nova.cmd.novncproxy:main
    nova-objectstore = nova.cmd.objectstore:main
    nova-rootwrap = oslo_rootwrap.cmd:main
    nova-rootwrap-daemon = oslo_rootwrap.cmd:daemon
    nova-scheduler = nova.cmd.scheduler:main
    nova-serialproxy = nova.cmd.serialproxy:main
    nova-spicehtml5proxy = nova.cmd.spicehtml5proxy:main
    nova-xvpvncproxy = nova.cmd.xvpvncproxy:main

這其中的主要服務如下所示：

  • nova-all : 啟動所有Nova服務的輔助腳本，API服務作為WSGI伺服器啟動。
  • nova-api: RESTful API服務，其提供nova-api-ec2，nova-api-metadata，nova-api-os-compute三種API服務，根據/etc/nova/nova.conf的enabled_apis選項來設定啟動這些服務。
  • nova-api-ec2: Amazon EC2 API支援。
  • nova-api-metadata： 接受虛拟機執行個體metadata（中繼資料）相關的請求，目前由Neutron完成，隻在nova-network中使用。
  • nova-api-os-compute： OpenStack API服務。
  • nova-baremetal-manage： Baremetal是使使用者可以像管理虛拟機一樣管理實體機，目前由Ironic服務來做。
  • nova-cell: Cell子產品啟用後，OpenStack環境中的主機被劃分成組，稱為Cell。Cell可以被配置成樹形結構，OpenStack雲環境通過添加子Cell的方式進行拓展。nova-cell負責各個Cell之間的通信。
  • nova-compute: compute服務
  • nova-conductor: conductor服務
  • nova-console: 允許使用者通過代理通路虛拟機執行個體的控制台，已經被nova-xvpnvncproxy取代
  • nova-dhcpbridge: 管理nova-network的DHCPbridge。
  • nova-manage: 提供很多與Nova的維護和管理相關的功能，如使用者建立、VPN管理。
  • nova-network: 提供網絡服務，已被Neutron取代。
  • nova-novncproxy：提供novncproxy代理支援使用者通過vnc通路虛拟機。這涉及幾個Nova服務，nova-consoleauth提供認證授權，nova-novncproxy支援基于浏覽器的vnc用戶端，nova-xvpnvncserver用于支援基于Java的vnc用戶端。
  • nova-objectstore：相容Amazon EC2的存儲接口。
  • nova-rootwrap：用于在OpenStack運作過程中以root身份運作某些shell指令。
  • nova-scheduler： Scheduler服務。

另外，[entry_points]中的另一個主要命名空間nova.api.v*.extensions，每一項都對應一個API，Nova API啟動時會根據這些進行加載，進而OpenStack部署時可以進行靈活的配置。

nova.api.v21.extensions =
    access_ips = nova.api.openstack.compute.access_ips:AccessIPs
    admin_actions = nova.api.openstack.compute.admin_actions:AdminActions
    admin_password = nova.api.openstack.compute.admin_password:AdminPassword
    agents = nova.api.openstack.compute.agents:Agents
    aggregates = nova.api.openstack.compute.aggregates:Aggregates
    assisted_volume_snapshots = nova.api.openstack.compute.assisted_volume_snapshots:AssistedVolumeSnapshots
    attach_interfaces = nova.api.openstack.compute.attach_interfaces:AttachInterfaces
    availability_zone = nova.api.openstack.compute.availability_zone:AvailabilityZone
    baremetal_nodes = nova.api.openstack.compute.baremetal_nodes:BareMetalNodes
    block_device_mapping = nova.api.openstack.compute.block_device_mapping:BlockDeviceMapping
    cells = nova.api.openstack.compute.cells:Cells
    certificates = nova.api.openstack.compute.certificates:Certificates
    cloudpipe = nova.api.openstack.compute.cloudpipe:Cloudpipe
    config_drive = nova.api.openstack.compute.config_drive:ConfigDrive
    console_auth_tokens = nova.api.openstack.compute.console_auth_tokens:ConsoleAuthTokens
    console_output = nova.api.openstack.compute.console_output:ConsoleOutput
    consoles = nova.api.openstack.compute.consoles:Consoles
    create_backup = nova.api.openstack.compute.create_backup:CreateBackup
    deferred_delete = nova.api.openstack.compute.deferred_delete:DeferredDelete
    disk_config = nova.api.openstack.compute.disk_config:DiskConfig
    evacuate = nova.api.openstack.compute.evacuate:Evacuate
    extended_availability_zone = nova.api.openstack.compute.extended_availability_zone:ExtendedAvailabilityZone
    extended_server_attributes = nova.api.openstack.compute.extended_server_attributes:ExtendedServerAttributes
...

Nova中的RPC

Nova中各個服務之間的通信使用了基于AMQP實作的RPC機制。其中，nova-compute、nova-conductor、nova-scheduler在啟動時會注冊一個RPC Server，而nova-api因為Nova内部并沒有服務會調用它提供的接口，是以無需注冊。 如下代碼：

class ComputeAPI(object):
...
    def add_fixed_ip_to_instance(self, ctxt, instance, network_id):
        version = '4.0'
        #擷取目标機的RPC client
        cctxt = self.client.prepare(server=_compute_host(None, instance),
                version=version)
        #cast用于異步形式，而call用于同步方式。 add_fixed_ip_to_instance為RPC調用的函數名，後面的參數将作為參數傳入此函數
        #進而完成遠端調用
        cctxt.cast(ctxt, 'add_fixed_ip_to_instance',
                   instance=instance, network_id=network_id)

類ComputeAPI中的函數即為Compute服務提供給RPC調用的接口，如：

#nova/conductor/tasks/live_migrate.py
class LiveMigrationTask(base.TaskBase):
    def __init__(self, context, instance, destination,
                 block_migration, disk_over_commit, migration, compute_rpcapi,
                 servicegroup_api, scheduler_client):
        super(LiveMigrationTask, self).__init__(context, instance)
        self.destination = destination
        self.block_migration = block_migration
        self.disk_over_commit = disk_over_commit
        self.migration = migration
        self.source = instance.host
        self.migrate_data = None
 
        self.compute_rpcapi = compute_rpcapi
                ...
    def _execute(self):
        pelf._check_instance_is_active()
        self._check_host_is_up(self.source)
 
        if not self.destination:
            self.destination = self._find_destination()
            self.migration.dest_compute = self.destination
            self.migration.save()
        else:
            self._check_requested_destination()
 
        # TODO(johngarbutt) need to move complexity out of compute manager
        # TODO(johngarbutt) disk_over_commit?
        return self.compute_rpcapi.live_migration(self.context,
                host=self.source,
                instance=self.instance,
                dest=self.destination,
                block_migration=self.block_migration,
                migration=self.migration,
                migrate_data=self.migrate_data)

類ComputeAPI隻是暴露給其他服務的RPC調用接口，Compute服務的RPC接收請求後，真正完成任務的是nova.compute.manager子產品

# nova/compute/manager.py
class ComputeManager(manager.Manager):
    target = messaging.Target(version='4.4')
 def live_migration(self, context, dest, instance, block_migration,
                       migration, migrate_data):
        """Executing live migration.
...

從ComputeAPI到ComputeManager的過程為RPC的調用過程。

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