Openstack中Nova创建虚机流程分析

xiyou

　　Openstack作为一个虚拟机管理平台，核心功能自然是虚拟机的生命周期的管理，而负责虚机管理的模块就是Nova。
　　今天学到了以下三点： 1，了解了openstack的整体架构以及这种架构的优点是什么；
　　                                     2，了解了架构中的各个组件，组件提供的主要功能与各个组件之间的交互；
　　                                     3，了解了虚机的启动过程，能在遇到问题时发现问题出在哪个模块中的哪个组件。
　　Nova组件：
　　下图为创建虚拟机的一个大概流程图：

客户端：可以认为是web页面op或者Horizonl；也可以是命令行的nova client。
Nova Api：用于接收和处理客户端发送的HTTP请求；
Nova Scheduler：nova的调度宿主机的服务，决定虚拟机创建在哪个节点上。
Nova compute：Nova中最和新的服务，负责虚拟机的生命周期的管理。
nova conductor：数据访问权限的控制操作，可以理解为数据库代理服务。
其他服务：nova cert管理证书，为了兼容aws；nova vncproxy和consoleauth控制台服务。
不同的模块之间是通过HTTP请求REST API服务
同一个模块不同组件之间（如nova-scheduler请求nova-compute）是RPC远程调用，通过Rabbmq来实现。
             MQ全称为Message Queue, 消息队列（MQ）是一种应用程序对应用程序的通信方法。应用程序通过读写出入队列的消息（针对应用程序的数据）来通信，而无需专用连接来链接它们。消息传递指的是程序之间通过在消息中发送数据进行通信，而不是通过直接调用彼此来通信，直接调用通常是用于诸如远程过程调用的技术。排队指的是应用程序通过 队列来通信。队列的使用除去了接收和发送应用程序同时执行的要求。其中较为成熟的MQ产品有IBM WEBSPHERE MQ等等。
虚机创建流程梳理





1.客户端使用自己的用户名密码请求认证。
2.keystone通过查询在keystone的数据库user表中保存了user的相关信息，包括password加密后的hash值，并返回一个token_id（令牌），和serviceCatalog(一些服务的endpoint地址，cinder、glance-api后面下载镜像和创建块存储时会用到)。
3.客户端带上keystone返回的token_id和创建虚机的相关参数，Post请求nova-api创建虚拟机
4.nova-api接收到请求后，首先使用请求携带的token_id来访问该api，以验证请求是否有效。
5.keystone验证通过后返回更新后的认证信息。
6.nova api检查创建虚拟机参数是否有效与合法。
检查虚拟机name是否符合命名规范，flavor_id是否在数据库中存在，image_uuid是否是正确的uuid格式
检查instance、vcpu、ram的数量是否超过配额。
7.当且仅当所有传参都有效合法时，更新nova数据库，新建一条instance记录，vm_states设为BUILDING，task_state设为SCHEDULING.
8.nova api 远程调用传递请求、参数给nova scheduler，把消息“请给我创建一台虚拟机”丢到消息队列，然后定期查询虚机的状态。
9.nova scheduler从queue中获取到这条消息
10.nova scheduler访问nova 数据库，通过调度算法，过滤出一些合适的计算节点，然后进行排序。
11.更新虚机节点信息，返回一个最优节点id给nova scheduler。
12.nova scheduler选定host之后，通过rpc调用nova-compute服务，把“创建虚机请求”消息丢个mq。
13.nova compute收到创建虚拟机请求的消息
#nova-compute有个定时任务，定期从数据库中查找到运行在该节点上的所有虚拟机信息，统计得到空闲内存大小和空闲磁盘大小。然后更新数据库compute_node信息，以保证调度的准确性。
14.nova compute通过rpc查询nova数据库中虚机的信息例如主机模板和id
15.nova conductor从消息队列中拿到请求查询数据库
16.nova conductor查询nova数据库
17.数据库返回虚机信息
18.nova compute从消息队列中获取信息。
19.nova compute 请求glance 的rest api，下载所需要的镜像，一般是qcow2的。
http://www.cnblogs.com/zhoumingang/p/5522463.html  
20.glance api 也会去验证请求的token的有效性。
21.glance api 返回镜像信息给nova-compute。
22.同理，nova compute请求neutron api配置网络，例如获取虚机ip地址
23.验证token的有效性
24.neutron返回网络信息
25-27 同glance、neutron验证token返回块设备信息
28.据上面配置的虚拟机信息，生成xml，写入libvirt,xml文件，然后调用libvirt driver去使用libvirt.xml文件启动虚拟机。



总结：
1、Openstack这种分布式的架构，各个模块之间松耦合，可以很容易的新增模块，而且配置灵活，服务可以安装在不同节点，即使部分服务挂了也不会影响。
2、虚拟机创建简单说来三步，nova api接受创建虚机请求，nova scheduler为创建虚机指定宿主机，nova compute启动虚拟机。如果能够理解上面的所有步骤，那么对于定位问题可以精准,甚至有些问题可以自己解决，譬如虚机error了，如果你看到虚机的信息已经有host信息了，那基本能从nova-compute的日志中看到问题所在，如果没有，基本是scheduler会有错误信息提示。