openstack，虚拟机状态，VMState 说明

wocaosinima

openstack，虚拟机状态，VMState
发表于 2013/03/03
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Nova虚拟机状态简介
每个虚拟机都有vm_states, task_states, and power_states这三个状态。他们用起来比较复杂。有些状态很费解，有时也很难理解。增加一个新的状态时缺少指导文件。为了简化一些事情，我们需要明确的定义他们是什么意思，我们为什么需要他们。一个新的删除虚拟机的操作也正在讨论中。
总结：
a) power_state是hypervisor的状态，是从计算节点来的。
b) vm_state是基于api的一种稳定状态，和用户体验有关。
c) tast_state是api调用过程中的过度状态。
d) 数据库可用时，硬删除虚拟机是可以的。
e) power_state和vm_state会有冲突，这需要按照实际情况来解决。
power_state
power_state是我们从虚拟机驱动（hypervisor）上获取的一个虚拟机的状态。hypervisor上虚拟机的状态时权威的，power_state在数据库中的状态应该被视为之前状态的一个快照。可以周期性的改变状态，如果一个任务会影响到power_state，那么在任务结束的时候应该更新powe_state的值。
1. 怎么更新？
由计算节点产生，覆盖数据库中的值。更新动作可能会触发和vm_state的一致性过程。
2. 名字约定
和libvirt中得到状态有关。废弃的状态：BLOCKED，现在是RUNNING； SHUTOFF，现在是SHUTDOWN；FAILED，现在是NOSTATE。
vm_state
vm_state描述了虚拟机的稳定状态，而不是过度状态。这就表示，如果正在调用计算API（running tasks），vm_state会变成用户期望得到的一种状态。举个例子：ACTIVE，意味着虚拟机运行良好；SUSPENDING，是一个过度状态，表示虚拟机正在暂停，几秒钟后会完成变成暂停状态（suspended）。过度状态属于tast_state。
1. 怎么更新？
vm_state只有在任务成功完成时才会更新，并且会设置task_state为None。如果没有api调用，vm_state永远不会更新。如果任务失败，但是适当的清除了（e.g. 动态迁移失败，通过回滚，虚拟机在原来的节点上运行得很好），虚拟机状态不会改变，如果任务失败，并且没有成功回滚，vm_state会变成ERROR。
2. 名字约定：vm_state的形容词。
3. vm_state和power_state的关系？
这里没有一对一的关系，他们展现的是不同的信息。不能从其中任何一个区判断另外一个。
例如：当你救援一台虚拟机的时候，虚拟机应该从一个rescue镜像启动。power_state会变成RUNNING，或者是BLOCKED。但是vm_state仅仅是RESCUED。仅仅通过power_state，你无法知道vm_state是ACTIVE或者是RESCUED。
4. 当power_state和vm_state不一致时，如何保证一致性。
首先，如过有一个任务正在进行，power_state和vm_state可能会不一样。这是因为vm_state表示的是一个稳定的状态。在任务执行过程中，状态时过度的，很快会成为过去式。如果没有正在执行的任务，那么power_state and vm_state应该是一致的，除非发生错误。出现这样的情况，需要按照实际情况解决。例如：
a) power_state为SHUTOFF，但是vm_state是ACTIVE，如果在虚拟机内部使用shutdow就会出现这种情况。所以power_state这种状态时正确的。这相当于调用stop()的时候，vm_state会变成STOPPED。
b) power_state为BLOCKED，但是vm_state是PAUSED，这表示拥护已经调用了删除虚拟机的api，但是失败了，这时你需要再次删除。
c) power_state为BLOCKED，但是vm_state是HARD_DELETED，这意味着在调用pause()之前，发生了不可预料的错误。FIXME：在这个案例中，设置成什么状态更娇友好？设置为ERROR？（_sync_power_states不会影响正在进行的任务，也可能会导致奇怪动作）
5. 从vm_state中，如何获取EC2相关的状态?
ec2状态包含了稳定（e.g. running）和过度状态（e.g. pending，shutting-down）。你需要结合vm_state和task_state来推导ec2 state。
vm_state的状态：
INITIALIZED：虚拟机仅仅数据库中创建，还没正在开始创建。
ACTIVE：虚拟机正在运行，使用特定的镜像。
RESCUED：虚拟机正在运行，使用rescue 镜像。
PAUSED：虚拟机暂停，依然占用计算和内存资源。
SUSPEND：虚拟机暂停，但是不占用计算和内存资源。
STOPPED：虚拟机停止了，镜像依然在磁盘上。
SOFT_DELETED：虚拟机不在运行，磁盘镜像依然保存，可以恢复。
HARD_DELETED：从配额和计费的角度看，虚拟机不再存在了，包括磁盘镜像。
RESIZED（迁移）：虚拟机在源节点上停止，在目的节点上运行。虚拟机的镜像在两个地方存在。用户可能会选择调整或恢复虚拟机（和老的task_state,RESIZE_VERIFY的功能一样）。
ERROR：发生了一些无法恢复的错误，只可以删除虚拟机。
一些老的状态：REBUILDING, MIGRATING, RESIZING存在于task_state中。SHUTOFF已经没有了。这是个比较费解的状态，应该和STOPPED or DELETED有关。
tast_state
tast_state是一种过渡状态，和计算API紧密相关，表示虚拟机正在运行什么任务。处于vm_state的虚拟机是不会有task_state，只有正在运行的进程有task_state。
1) 特殊任务：force_delete (or hard delete)
永远可以删除虚拟机。用户可以释放更多的资源，以免收费。不幸的是，这可能导致之前的任务卡住，所以task_state就不会变为None。虚拟机驱动也可能在删除虚拟机的时候卡住。因为网络或是硬件原因，计算节点也可能无法执行删除虚拟机的任务。所以，我们需要等待force_delete()任务，直到vm_state的状态变为HARD_DELETED。相反，vm_state的状态会立即更新，不会等待计算节点完成。换句话说，force_delete()任务仅仅是完成数据库的操作。真正的清除操作会在他之后，这个和power_state和vm_state之间的一致性操作是没有区别的，他们会定期的被触发。
2) 怎么更新？
正在对虚拟机执行特定任务时，就可以设置task_state。为了自动更新，任务开始的时候会产生一个task_id（uuid格式），这个id和虚拟机id相关联。如果虚拟机已经有了task_id，那么说明有另外一个任务正在执行。在任务执行过程中，task_id是通过RequestContext数据结构来传递的。为了在任务过程中更新task_state，必须保证虚拟机的task_id和当前task_id一致。否则当前任务会被取代（现在只可能会发生在force_delete的时候）。任务结束时，task_state和task_id都会设置为None。
因为hard delete是唯一一个可能取代其他任务的，所以我们没必要立即设置task_id。但是我们需要确认vm_state不为HARD_DELETED，而不是检查task_id。
3)我们需要将vm_state和task_state分开吗？
技术上，vm_state（稳定状态）和task_state（过度状态）是分开的，但是你可以把他们呢结合起来。分开最大的好处就是，状态转移图比较简单——你只要考虑vm_state之间的DFA。
空间也很小。如果需要增加一个新的task_state,状态转移图不需要改变。
4) 名字变化
动词+”ing”用来描述task_state，动词是计算api的方法。在任务执行过程中，task_state从未改变。为了描述任务的过程，会使用一个单独的域来简化状态机制。
None: no task is currently in progress BUILDING IMAGE_SNAPSHOTTING IMAGE_BACKINGUP UPDATING_PASSWORD PAUSING UNPAUSING SUSPENDING RESUMING DELETING STOPPING STARTING RESCUING UNRESCUING REBOOTING REBUILDING POWERING_ON POWERING_OFF RESIZING RESIZE_REVERTING RESIZE_CONFIRMING SCHEDULING BLOCK_DEVICE_MAPPING NETWORKING SPAWNING RESIZE_PREP RESIZE_MIGRATING RESIZE_MIGRATED RESIZE_FINISH
废弃的：RESIZE_VERIFY不是一个过渡状态，而是一个稳定状态。现在由RESIZED代替。
真实的状态机制图解：
work in progress……


URL: http://cloudops.sinaapp.com/?p=345
注：
    在nova.compute.task_state 定义多种状态的性质，请参考