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二、nova-api

步骤3：nova-api接收请求

nova-api接收请求，也不是随便怎么来都接收的，而是需要设定rate limits，默认的实现是在ratelimit的middleware里面实现的。

然而有时候，我们希望实现distributed rate-limiting，从而Turnstile是一个不错的选择。

https://github.com/klmitch/turnstile
http://pypi.python.org/pypi/turnstile

步骤4：对Token的验证

步骤5：查看Policy

这两步已经在keystone的时候研究过

步骤6：检查quota

nova, neutron, Cinder各有各的quota，并且可以从命令行进行管理

# nova -h | grep quota
    quota-class-show    List the quotas for a quota class.
    quota-class-update  Update the quotas for a quota class.
    quota-defaults      List the default quotas for a tenant.
    quota-delete        Delete quota for a tenant/user so their quota will
    quota-show          List the quotas for a tenant/user.
    quota-update        Update the quotas for a tenant/user.

# nova quota-show
+-----------------------------+-------+
| Quota                       | Limit |
+-----------------------------+-------+
| instances                   | 10    |
| cores                       | 20    |
| ram                         | 51200 |
| floating_ips                | 10    |
| fixed_ips                   | -1    |
| metadata_items              | 128   |
| injected_files              | 5     |
| injected_file_content_bytes | 10240 |
| injected_file_path_bytes    | 255   |
| key_pairs                   | 100   |
| security_groups             | 10    |
| security_group_rules        | 20    |
+-----------------------------+-------+

# cinder -h | grep quota
    quota-class-show    List the quotas for a quota class.
    quota-class-update  Update the quotas for a quota class.
    quota-defaults      List the default quotas for a tenant.
    quota-show          List the quotas for a tenant.
    quota-update        Update the quotas for a tenant.
    quota-usage         List the quota usage for a tenant.

# cinder quota-show 1779b3bc725b44b98726fb0cbdc617b1
+-----------+-------+
|  Property | Value |
+-----------+-------+
| gigabytes |  1000 |
| snapshots |   10  |
|  volumes  |   10  |
+-----------+-------+

# neutron -h | grep quota
  quota-delete                   Delete defined quotas of a given tenant.
  quota-list                     List quotas of all tenants who have non-default quota values.
  quota-show                     Show quotas of a given tenant
  quota-update                   Define tenant‘s quotas not to use defaults.

# neutron quota-show 1779b3bc725b44b98726fb0cbdc617b1
+---------------------+-------+
| Field               | Value |
+---------------------+-------+
| floatingip          | 50    |
| network             | 10    |
| port                | 50    |
| router              | 10    |
| security_group      | 10    |
| security_group_rule | 100   |
| subnet              | 10    |
+---------------------+-------+

推荐下面的文章

openstack nova 基础知识——Quota（配额管理）

http://www.sebastien-han.fr/blog/2012/09/19/openstack-play-with-quota/

步骤7：在数据库中创建Instance实例

有关nova的database schema参考下面的文章

http://www.prestonlee.com/2012/05/03/openstack-nova-essex-mysql-database-schema-diagram-and-sql/

MySQL是Openstack中最重要的组件之一，所以在生产环境中High Availability是必须的。

MySQL的HA有下面几种方式：

http://dev.mysql.com/doc/mysql-ha-scalability/en/index.html

要想系统的学习Mysql replication，推荐下面的这本书

《MySQL High Availability Tools for Building Robust Data Centers》

还有一种方式是Mysql + galera，可以搭建Active + Active的Mysql应用

参考下面的两篇文章

http://www.sebastien-han.fr/blog/2012/04/08/mysql-galera-cluster-with-haproxy/

http://www.sebastien-han.fr/blog/2012/04/01/mysql-multi-master-replication-with-galera/

还有一种常见的HA的技术，就是pacemaker

最底层是通信层corosync/openais

负责cluster中node之间的通信

上一层是Resource Allocation Layer，包含下面的组件：

CRM Cluster Resouce Manager

是总管，对于resource做的任何操作都是通过它。每个机器上都有一个CRM。

CIB Cluster Information Base

CIB由CRM管理，是在内存中的XML数据库，保存了cluster的配置和状态。我们查询出来的configuration都是保存在CIB里面的。nodes, resources, constraints, relationship.

DC Designated Coordinator

每个node都有CRM，会有一个被选为DC，是整个Cluster的大脑，这个DC控制的CIB是master CIB，其他的CIB都是副本。

PE Policy Engine

当DC需要进行一些全局配置的时候，首先由PE根据当前的状态和配置，计算出将来的状态，并生成一系列的action，使得cluster从初始状态变为结果状态。PE仅仅在DC上运行。

LRM Local Resource Manager

本地的resource管理，调用resource agent完成操作，启停resource，将结果返回给CRM

再上一层是Resource Layer

包含多个resource agent。resource agent往往是一些shell script，用来启动，停止，监控resource的状态。

要弄懂Pacemaker，推荐读《SUSE high availability guide》

https://www.suse.com/documentation/sle_ha/singlehtml/book_sleha/book_sleha.html

本人做了一些笔记和实验，请参考

High Availability手册(1): 环境

High Availability手册(2): 架构

High Availability手册(3): 配置

步骤8：创建filter_properties，用于nova scheduler

步骤9：发送RPC给nova-conductor

有关nova-conductor的文章

http://cloudystuffhappens.blogspot.com/2013/04/understanding-nova-conductor-in.html

在Openstack中，RPC的发送是通过RabbitMQ

RabbitMQ可以通过Pacemaker进行HA，当然也可以搭建自己的RabbitMQ Cluster

学习RabbitMQ当然首推《RabbitMQ in Action》

本人也做了一些笔记

RabbitMQ in Action (1): Understanding messaging

RabbitMQ in Action (2): Running and administering Rabbit

RabbitMQ in Action(5): Clustering and dealing with failure

还没完全读完，敬请谅解

当然Openstack中对于RabbitMQ的使用，一篇很好的文章是

NOVA源码分析——NOVA中的RabbitMQ解析

本人也对RPC的调用过程进行了代码分析

Openstack中RabbitMQ RPC代码分析 

步骤10：nova-condutor创建request_spec，用于scheduler

步骤11：nova-conductor发送RPC给nova-scheduler

三、nova-scheduler

选择一个物理机来创建虚拟机，我们称为schedule的过程

nova scheduler的一个经典的图如下

就是先Filter再Weighting，其实scheduler的过程在很早就参与了。

步骤13：对Host进行Filtering

Filtering主要通过两个变量进行，request_spec和filter_properties，而这些变量在前面的步骤，都已经准备好了。

而不同的Filter只是利用这些信息，然后再根据从HostManager统计上来的HostState信息，选出匹配的Host。

request_spec中的第一个信息就是image的properties信息，尤其是当你想支持多种Hypervisor的时候，Xen的image, KVM的image, Hyper-V的image各不相同，如何保证image跑在正确的Hypervisor上？在image里面这种hypervisor_type property就很必要。

请阅读下面的文章

http://www.cloudbase.it/filtering-glance-images-for-hyper-v/

image properties还会有min_ram, min_disk，只有内存和硬盘够大才可以。

Flavor里面可以设置extra_specs，这是一系列key-value值，在数据结构中，以instance_type变量实现，可以在里面输入这个Flavor除了资源需求的其他参数，从而在Filter的时候，可以使用。

host aggregates将所有的Host分成多个Group，当然不同的Group可以根据不同的属性Metadata划分，一种是高性能和低性能。

在Openstack文档中，这个例子很好的展示了host aggregates和Flavor extra_specs的配合使用

http://docs.openstack.org/trunk/config-reference/content/section_compute-scheduler.html

Example: Specify compute hosts with SSDs

This example configures the Compute service to enable users to request nodes that have solid-state drives (SSDs). You create a fast-io host aggregate in the nova availability zone and you add the ssd=true key-value pair to the aggregate. Then, you add the node1, and node2 compute nodes to it.

$ nova aggregate-create fast-io nova
+----+---------+-------------------+-------+----------+
| Id | Name    | Availability Zone | Hosts | Metadata |
+----+---------+-------------------+-------+----------+
| 1  | fast-io | nova              |       |          |
+----+---------+-------------------+-------+----------+

$ nova aggregate-set-metadata 1 ssd=true
+----+---------+-------------------+-------+-------------------+
| Id | Name    | Availability Zone | Hosts | Metadata          |
+----+---------+-------------------+-------+-------------------+
| 1  | fast-io | nova              | []    | {u‘ssd‘: u‘true‘} |
+----+---------+-------------------+-------+-------------------+

$ nova aggregate-add-host 1 node1
+----+---------+-------------------+-----------+-------------------+
| Id | Name    | Availability Zone | Hosts      | Metadata          |
+----+---------+-------------------+------------+-------------------+
| 1  | fast-io | nova              | [u‘node1‘] | {u‘ssd‘: u‘true‘} |
+----+---------+-------------------+------------+-------------------+

$ nova aggregate-add-host 1 node2
+----+---------+-------------------+---------------------+-------------------+
| Id | Name    | Availability Zone | Hosts                | Metadata          |
+----+---------+-------------------+----------------------+-------------------+
| 1  | fast-io | nova              | [u‘node1‘, u‘node2‘] | {u‘ssd‘: u‘true‘} |
+----+---------+-------------------+----------------------+-------------------+

Use the nova flavor-create command to create the ssd.large flavor called with an ID of 6, 8 GB of RAM, 80 GB root disk, and four vCPUs.

$ nova flavor-create ssd.large 6 8192 80 4
+----+-----------+-----------+------+-----------+------+-------+-------------+-----------+-------------+
| ID | Name      | Memory_MB | Disk | Ephemeral | Swap | VCPUs | RXTX_Factor | Is_Public | extra_specs |
+----+-----------+-----------+------+-----------+------+-------+-------------+-----------+-------------+
| 6  | ssd.large | 8192      | 80   | 0         |      | 4     | 1           | True      | {}          |
+----+-----------+-----------+------+-----------+------+-------+-------------+-----------+-------------+

Once the flavor is created, specify one or more key-value pairs that match the key-value pairs on the host aggregates. In this case, that is the ssd=true key-value pair. Setting a key-value pair on a flavor is done using the nova flavor-key command.

$ nova flavor-key ssd.large set ssd=true

Once it is set, you should see the extra_specs property of the ssd.large flavor populated with a key of ssd and a corresponding value of true.

$ nova flavor-show ssd.large
+----------------------------+-------------------+
| Property                   | Value             |
+----------------------------+-------------------+
| OS-FLV-DISABLED:disabled   | False             |
| OS-FLV-EXT-DATA:ephemeral  | 0                 |
| disk                       | 80                |
| extra_specs                | {u‘ssd‘: u‘true‘} |
| id                         | 6                 |
| name                       | ssd.large         |
| os-flavor-access:is_public | True              |
| ram                        | 8192              |
| rxtx_factor                | 1.0               |
| swap                       |                   |
| vcpus                      | 4                 |
+----------------------------+-------------------+

Now, when a user requests an instance with the ssd.large flavor, the scheduler only considers hosts with the ssd=true key-value pair. In this example, these are node1 and node2.

另一个作用是Xen和KVM的POOL分开，有利于XEN进行Live Migration

另一个作用是Windows和Linux的POOL分开，因为Windows是需要收费的，而Linux大多不需要，Windows的收费是按照物理机，而非虚拟机来收费的，所有需要尽量的将windows的虚拟机放到一个物理机上。

Filter_properties的里面scheduler_hints是一个json，里面可以设置任何值，用于Filter的时候使用。

例如JsonFilter

The JsonFilter allows a user to construct a custom filter by passing a scheduler hint in JSON format. The following operators are supported:

• =
• <
• >
• in
• <=
• >=
• not
• or
• and

The filter supports the following variables:

• $free_ram_mb
• $free_disk_mb
• $total_usable_ram_mb
• $vcpus_total
• $vcpus_used

Using the nova command-line tool, use the --hint flag:

$ nova boot --image 827d564a-e636-4fc4-a376-d36f7ebe1747 --flavor 1 --hint query=‘[">=","$free_ram_mb",1024]‘ server1

With the API, use the os:scheduler_hints key:

{

"server": {

"name": "server-1",

"imageRef": "cedef40a-ed67-4d10-800e-17455edce175",

"flavorRef": "1"

},

"os:scheduler_hints": {

"query": "[>=,$free_ram_mb,1024]"

}

}

我们可以指定某个物理机，用下面的命令--availability-zone <zone-name>:<host-name>

步骤14：对合适的Hosts进行weighting并且排序

选出了Hosts，接下来就是进行Weighting的操作

Weighting可以根据很多变量来，一般来说Memory和disk是最先需要满足的，CPU和network io则需要次要考虑，一般来说，对于付钱较少的Flavor，能满足memory和disk就可以了，对于付钱较多的Flavor，则需要保证其CPU和network io.

步骤15：nova-scheduler想选出的Host发送RPC

别以为真懂Openstack: 虚拟机创建的50个步骤和100个知识点(2)

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