Nova内部组件详解
一 nova架构介绍——简单架构
1 简单架构
单点服务
无负载均衡
无高可靠
2 复杂架构
负载均衡
高可用
二 nova-api服务
1 接收和响应用户的API请求
api接口调用与命令行调用相区别
举例：查询虚拟机列表的两种调用方式：
API接口：curl –H “X-Auth-Token:” http://192.134.3.2:8774/v2//servers
命令行：nova list
可以这样的理解：命令行是对API接口的一种封装，最终调用还是Nova的API
2 服务启动脚本（devstack VS packstack）
Devstack：/usr/bin/nova-api
Packstack：/etc/init.d/openstack-nova-api
针对Devstack重启的方式：先kill对应服务的进程号，再运行启动脚本。
3 服务监听端口
有三个端口：8773,8774和8775
4 扩展型
服务入口是否会成为瓶颈，比如单个服务无法处理大量并发请求
ps aux|grep nova-api (devstack方式部署)
发现启动了13个nova-api进程，其中一个主进程，实际为12个nova-api服务进程。
启动多少个nova-api服务进程是由谁控制
Nova.conf中的默认配置（devstack方式部署）
Nova.conf中的默认配置（packstack方式部署）
devstack方式部署时nova.conf的自动生成
devstack/lib/nova中的函数create_nova_conf
三个配置项必须要>=1
思考：在packstack部署时，ec2_works和metadata_works都没有配置，前面可以看到ec2_worker2=24,那么此时有多少个nova-api服务进程？
三 nova-scheduler服务-调度器
1 虚拟机调度，即创建虚拟机时，根据物理机的资源使用情况，虚拟机应该被分配到哪台物理机上运行。
2 服务启动（devstack vs packstack）
针对devstack：/usr/bin/nova-scheduler –config-file /etc/nova/nova.conf
针对packstack：/etc/init.d/openstack-nova-scheduler start
3 监听端口
思考：为什么nova-scheduler没有固定的端口？
答:nova-scheduler只对内部组件提供服务，并不对外提供服务
4 调度算法，即选出最佳物理机算法，主要包括过滤算法和权重算法两个阶段。
目前支持的过滤算法（23种左右）
默认加载以下算法: RetryFilter、AvailablilityZoneFilter、RamFilter、ComputeFilter、ComputeCapabilitiesFilter、ImagePropertiesFilter、CoreFilter
5 常用过滤算法
RetryFilter
如果虚拟机调度失败，重新调度的次数（scheduler_max_attempts=3）
AvailablilityZoneFilter
是否支持虚拟机选择availability zone
RamFilter
选择能够满足虚拟机内存要求的物理机，如果不指定默认，不判断内存资源。
指定内存超分比率，ram_allocation_ratio=1.5
ComputeCapabilitiesFilter
选择具有某些特定属性的物理机。以namespace:key的格式来执行属性，比如AZ1:node1
ImagePropertiesFilter
根据镜像中指定的某一个属性（properties）来过滤物理机
Glance image-update img-uuid –peoperty architecture=arm –property hypervisor_type=qemu
以这个镜像创建虚拟机，只能选择体现结构为arm，hypervisor是qemu的主机
CoreFilter
选择哪些能够满足虚拟机cpu要求的那些物理机
如果不设置，单个虚拟机的核数可以超过物理机的核数
可以指定cpu超分比率，cpu_allocation_ratio=16
思考：如果一台4核的物理机，cpu_allocation_ratio=2，那么最大可以创建多少核的虚拟机
6 过滤算法图解
7 权重算法图解
8 权重算法
ram_weight_multiplier(内存权重系数)
- 正数：选出内存最大的物理机->虚拟机在所有物理机上平铺（spreading）
- 负数：选出内存最小的物理机->虚拟机在部分物理机上堆叠（stacking）
scheduler_host_subset_size
- 如果有N个机器的优先级相同，则随机选择scheduler_host_subset_size个
- scheduler_host_subset_size=1（默认）
scheduler_weight_classes(权重计算算法选择类)
- RamWeigher：内存权重排序算法，默认算法
- MetricsWeigher：自定义的权重排序算法
四 Nova-conductor——数据库访问代理
防止计算节点直接访问数据库
- 计算节点相对不可行，高风险的
- 负载均衡，可扩展性好
不能与nova-compute部署在同一节点上
如果不想使用nova-conductor,在nova.conf中增加配置项：
- use_local=True
五 noVNC
1 noVNC由两个服务组成
- nova-novncproxy
- nova-consoleauth
2 nova-novncproxy的功能
将公网（public network）和私网（private network）隔离
- vnc client运行在公网上，vnc server运行在私网上
- Vnc proxy作为连接两者的桥梁
通过token对vnc client进行验证
可以同时支持多种vnc client
- novnc，基于html5 websockets，Canvas和JavaScripts实现
- Spice，redhat虚拟桌面技术
3 nova-consoleauth服务
用于进行token的验证
4 访问原理
nova-novncproxy监听6008端口
作为用户vnc访问的一道大门，处理用户的vnc访问请求。
5 Nova VNC服务流程图
6 noVNC访问原理
- 一个用户试图从浏览器里面打开连接到虚拟机VNC Client
- 浏览器向nova-api发送请求，要求返回vnc的url
- nova-api调用nova-compute的get_vnc_console方法，要求返回连接VNC的信息
- nova-compute调用libvirt的get_vnc_console函数
- libvirt会通过解析虚拟机的配置文件/instance-0000001.xml获取VNC Server信息
- libvirt将host，port等信息以json格式返回给nova-compute
- nova-compute会随机生成一个UUID作为Token
- nova-api会调用nova-consoleauth的authorize_console函数
- nova-api将connect_info中的access url信息返回给浏览器
- 当浏览器试图打开这个链接时，会将请求发给nova-novncproxy
- nova-novncproxy调用nova-consoleauth的check_token函数
- nova-consoleauth验证这个token，将这个instance对应的connect_info返回给nova-novncproxy
- nova-nonvncproxy通过connect_info中的host，port等信息，连接compute节点上的VNC Server，从而开始了proxy的工作。
- nova-compute将libvirt返回的信息以及配置文件中的信息综合成connect_info返回给nova-api
7 noVNC配置项
vncserver_proxyclient_address=10.0.10.1
vncserver_listen=0.0.0.0
vnc_enabled=true
novncproxy_base_url= http://10.0.10.1:6080/vnc_auto.html
例如： http://10.0.10.10/project/instances/tyruei-34323-sdfgfe-gfdfg-fgfdsgfd/
六 nova-cert服务
X509认证服务，仅用于调用openstack兼容EC2的API时候使用
七 nova-objectstore服务
Nova对象存储接口服务，通过此服务来访问swift和S3
八 nova-computer服务
所有计算节点要运行的服务
主要处理虚拟机相关的各种操作，虚拟机的创建，删除，挂起，重启等。
可以通过nova service-list来查看当前环境下的所有nova服务
[root@controller0 ~]# nova service-list
+------------------+-------------+----------+---------+-------+----------------------------+-----------------+
| Binary | Host | Zone | Status | State | Updated_at | Disabled Reason |
+------------------+-------------+----------+---------+-------+----------------------------+-----------------+
| nova-consoleauth | controller0 | internal | enabled | up | 2018-03-17T03:20:57.000000 | - |
| nova-conductor | controller0 | internal | enabled | up | 2018-03-17T03:20:56.000000 | - |
| nova-cert | controller0 | internal | enabled | up | 2018-03-17T03:20:56.000000 | - |
| nova-scheduler | controller0 | internal | enabled | up | 2018-03-17T03:20:58.000000 | - |
| nova-compute | compute0 | nova | enabled | up | 2018-03-17T03:20:55.000000 | - |
+------------------+-------------+----------+---------+-------+----------------------------+-----------------+