Openstack Cinder中建立volume过程的源码解析（9）

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我们在上一篇博客中可以看到，在建立新卷之前，需要获取建立卷的目标主机，经过分析源码我们可以知道，如果没有指定建立新卷的目标主机，需要通过调度器算法实现目标主机的确定，如果指定了建立新卷的目标主机，则直接获取目标主机，无论是哪种情况，都需要调用方法self.volume_rpcapi.create_volume来实现在目标主机上新卷的建立。在这篇博客中，我们就具体来分析这个方法的实现过程。

我们先来看方法create_volume的源码实现：

    def create_volume(self, ctxt, volume, host,
                      request_spec, filter_properties,
                      allow_reschedule=True,
                      snapshot_id=None, image_id=None,
                      source_volid=None):
        """
        远程调用实现建立并导出卷；
        """

        request_spec_p = jsonutils.to_primitive(request_spec)
        self.cast(ctxt,
                  self.make_msg('create_volume',
                                volume_id=volume['id'],
                                request_spec=request_spec_p,
                                filter_properties=filter_properties,
                                allow_reschedule=allow_reschedule,
                                snapshot_id=snapshot_id,
                                image_id=image_id,
                                source_volid=source_volid),
                  # queue_get_for：根据给定的topic和host获取对应的队列名称；
                  topic=rpc.queue_get_for(ctxt,
                                          self.topic,
                                          host),
                  version='1.4')

我们可以看到，这里也是应用了广播方法cast实现远程调用方法create_volume，即/cinder/volume/manager.py----class VolumeManager----def create_volume，我们具体来看这个方法的实现源码：

    @utils.require_driver_initialized
    def create_volume(self, context, volume_id, request_spec=None,
                      filter_properties=None, allow_reschedule=True,
                      snapshot_id=None, image_id=None, source_volid=None):
        """
        Creates and exports the volume.
        建立并导出卷；
        """

        # 构建并返回用于通过管理器建立卷的flow；
        flow = create_volume.get_manager_flow(
            self.db,
            self.driver,
            self.scheduler_rpcapi,
            self.host,
            volume_id,
            request_spec=request_spec,
            filter_properties=filter_properties,
            allow_reschedule=allow_reschedule,
            snapshot_id=snapshot_id,
            image_id=image_id,
            source_volid=source_volid,
            reschedule_context=context.deepcopy())

        assert flow, _('Manager volume flow not retrieved')

        # 进行flow的运行操作；
        flow.run(context.elevated())
        if flow.state != states.SUCCESS:
            raise exception.CinderException(_("Failed to successfully complete"
                                              " manager volume workflow"))

        self._reset_stats()
        return volume_id

可见，这里再一次应用taskflow模式来实现建立并导出卷的操作。我们具体来看方法get_manager_flow的源码实现：

def get_manager_flow(db, driver, scheduler_rpcapi, host, volume_id,
                     request_spec=None, filter_properties=None,
                     allow_reschedule=True,
                     snapshot_id=None, image_id=None, source_volid=None,
                     reschedule_context=None):
    """
    Constructs and returns the manager entrypoint flow.
    构建并返回用于通过管理器建立卷的flow；

    flow将会做以下的事情：
    1. 首先要确定我们是否允许进行重新调度，因为这影响了我们如何对出现错误的情况进行处理；
    2. 为相关的task注入keys和values；
    3. 对于出错的task进行处理，发送错误通知，记录错误信息等；
    4. 实现了从输入的参数中提取建立卷的规范信息的操作；
    5. 通知已经开始进行卷的建立操作；
    6. 根据所获取的建立卷的规范信息实现卷的建立操作；
    7. 当成功的建立卷之后，完成卷建立之后的通知操作；
    """

    # flow_name：volume_create_manager；
    flow_name = ACTION.replace(":", "_") + "_manager"
    # 获取类Flow的实例化对象；
    volume_flow = linear_flow.Flow(flow_name)

    # Determine if we are allowed to reschedule since this affects how
    # failures will be handled.
    # 首先要确定我们是否允许进行重新调度，因为这影响了我们如何对出现错误的情况进行处理；
    if not filter_properties:
        filter_properties = {}
    if not request_spec and allow_reschedule:
        LOG.debug(_("No request spec, will not reschedule"))
        allow_reschedule = False
    if not filter_properties.get('retry', None) and allow_reschedule:
        LOG.debug(_("No retry filter property or associated "
                    "retry info, will not reschedule"))
        allow_reschedule = False

    # 添加一个给定的task到flow；
    # 这个类实现了注入字典信息到flow中；
    volume_flow.add(base.InjectTask({
        'filter_properties': filter_properties,
        'image_id': image_id,
        'request_spec': request_spec,
        'snapshot_id': snapshot_id,
        'source_volid': source_volid,
        'volume_id': volume_id,
    }, addons=[ACTION]))

    # 如果不允许进行重新调度的操作；
    if not allow_reschedule:
        # On failure ensure that we just set the volume status to error.
        LOG.debug(_("Retry info not present, will not reschedule"))
        # 添加一个给定的task到flow；
        # 这个task实现了当出现错误时，设置指定id的卷的状态为ERROR；
        volume_flow.add(OnFailureChangeStatusTask(db))
    # 如果允许进行重新调度的操作；
    else:
        # 添加一个给定的task到flow；
        # 触发一个发送进行重新调度的请求，当进行task恢复回滚操作的时候；
        volume_flow.add(OnFailureRescheduleTask(reschedule_context, db, scheduler_rpcapi))

    # 添加一个给定的task到flow；
    # 提取一个用于建立卷的通用结构规范；
    volume_flow.add(ExtractVolumeSpecTask(db))
    # 添加一个给定的task到flow；
    # 执行关于给定卷的相关通知操作，获取指定卷的使用率信息，并进行通知操作；
    volume_flow.add(NotifyVolumeActionTask(db, host, "create.start"))
    # 添加一个给定的task到flow；
    # 根据所提供的规范要求实现卷的建立操作；
    volume_flow.add(CreateVolumeFromSpecTask(db, host, driver))
    # 添加一个给定的task到flow；
    # 当成功的建立卷之后，完成卷建立之后的通知操作；
    volume_flow.add(CreateVolumeOnFinishTask(db, host, "create.end"))

    # 获取flow的调试信息；
    return flow_utils.attach_debug_listeners(volume_flow)

这里最重要的一个task就是CreateVolumeFromSpecTask，它所实现的操作就是根据所提供的规范要求实现卷的建立。我们具体来看这个类的源码实现：

class CreateVolumeFromSpecTask(base.CinderTask):
    """
    根据所提供的规范要求实现卷的建立操作；
    """

    def __init__(self, db, host, driver):
        super(CreateVolumeFromSpecTask, self).__init__(addons=[ACTION])
        self.db = db
        self.driver = driver
        self.requires.update(['volume_spec', 'volume_ref'])
        self._create_func_mapping = {
            'raw': self._create_raw_volume,
            'snap': self._create_from_snapshot,
            'source_vol': self._create_from_source_volume,
            'image': self._create_from_image,
        }
        self.host = host

    def __call__(self, context, volume_ref, volume_spec):
        """
        根据所提供的规范要求实现卷的建立操作；
        """
        if not self.driver.initialized:
            LOG.error(_("Unable to create volume, driver not initialized"))
            driver_name = self.driver.__class__.__name__
            raise exception.DriverNotInitialized(driver=driver_name)

        # 获取建立卷的类型信息；
        create_type = volume_spec.pop('type', None)
        
        # 根据具体的建立卷的类型，获取对应的建立卷的方法；
        # self._create_func_mapping = {
        #    'raw': self._create_raw_volume,
        #    'snap': self._create_from_snapshot,
        #    'source_vol': self._create_from_source_volume,
        #    'image': self._create_from_image,
        # }
        create_functor = self._create_func_mapping.get(create_type)
        
        if not create_functor:
            raise exception.VolumeTypeNotFound(volume_type_id=create_type)

        volume_spec = dict(volume_spec)
        volume_id = volume_spec.pop('volume_id', None)
        if not volume_id:
            volume_id = volume_ref['id']
        LOG.info(_("Volume %(volume_id)s: being created using %(functor)s "
                   "with specification: %(volume_spec)s") %
                 {'volume_spec': volume_spec, 'volume_id': volume_id,
                  'functor': _make_pretty_name(create_functor)})

        volume_ref['host'] = self.host

        # 根据确定的要调用的建立卷的方法，调用这个方法实现指定类型的卷的建立操作；
        model_update = create_functor(context, volume_ref=volume_ref,
                                      **volume_spec)

        try:
            if model_update:
                volume_ref = self.db.volume_update(context, volume_ref['id'], model_update)
        except exception.CinderException as ex:
            if model_update:
                LOG.exception(_("Failed updating model of volume %(volume_id)s"
                                " with creation provided model %(model)s") %
                              {'volume_id': volume_id, 'model': model_update})
                raise exception.ExportFailure(reason=ex)

        model_update = None
        try:
            LOG.debug(_("Volume %s: creating export"), volume_ref['id'])
            # 为逻辑卷创建导出接口；
            model_update = self.driver.create_export(context, volume_ref)
            if model_update:
                self.db.volume_update(context, volume_ref['id'], model_update)
        except exception.CinderException as ex:
            if model_update:
                LOG.exception(_("Failed updating model of volume %(volume_id)s"
                              " with driver provided model %(model)s") %
                              {'volume_id': volume_id, 'model': model_update})
                raise exception.ExportFailure(reason=ex)

我们在这个类的初始化方法中可以看到：

        self._create_func_mapping = {
            'raw': self._create_raw_volume,
            'snap': self._create_from_snapshot,
            'source_vol': self._create_from_source_volume,
            'image': self._create_from_image,
        }

这里就指明了建立新卷的四种途径，即直接建立raw格式的新卷、从快照建立新卷、从已有的卷建立新卷和从镜像建立新卷。在上述类的__call__方法中，根据具体情况分别调用了不用的方法实现了新卷的建立，我们来看看这几个建立新卷的方法的源码：

    def _create_raw_volume(self, context, volume_ref, **kwargs):
        """
        实现raw格式卷的建立；
        """
        return self.driver.create_volume(volume_ref)

    def _create_from_snapshot(self, context, volume_ref, snapshot_id,
                              **kwargs):
        """
        实现从快照建立卷的操作，并根据具体情况实现对指定卷的glance元数据进行更新操作；
        """
        volume_id = volume_ref['id']
        # 获取指定卷的快照；
        snapshot_ref = self.db.snapshot_get(context, snapshot_id)
        # 调用具体驱动中的create_volume_from_snapshot方法，实现从快照建立卷；
        model_update = self.driver.create_volume_from_snapshot(volume_ref,
                                                               snapshot_ref)
        make_bootable = False
        try:
            # 根据volume_id获取volume；
            originating_vref = self.db.volume_get(context, snapshot_ref['volume_id'])
            make_bootable = originating_vref.bootable
        except exception.CinderException as ex:
            LOG.exception(_("Failed fetching snapshot %(snapshot_id)s bootable"
                            " flag using the provided glance snapshot "
                            "%(snapshot_ref_id)s volume reference") %
                          {'snapshot_id': snapshot_id,
                           'snapshot_ref_id': snapshot_ref['volume_id']})
            raise exception.MetadataUpdateFailure(reason=ex)
        if make_bootable:
            # 根据具体情况实现对指定卷的glance元数据进行更新操作；
            self._handle_bootable_volume_glance_meta(context, volume_id,
                                                     snapshot_id=snapshot_id)
        return model_update

    def _create_from_source_volume(self, context, volume_ref,
                                   source_volid, **kwargs):
        """
        实现从源卷建立（实际上就是直接拷贝）卷的操作；
        """        
        # 根据source_volid获取卷的信息；
        srcvol_ref = self.db.volume_get(context, source_volid)
        # 创建指定卷的克隆；
        model_update = self.driver.create_cloned_volume(volume_ref, srcvol_ref)
        
        # 根据具体情况实现对指定卷的glance元数据进行更新操作；
        if srcvol_ref.bootable:
            self._handle_bootable_volume_glance_meta(context, volume_ref['id'],
                                                     source_volid=source_volid)
        return model_update

    def _create_from_image(self, context, volume_ref,
                           image_location, image_id, image_meta,
                           image_service, **kwargs):
        """
        从镜像实现卷的建立；
        """
        LOG.debug(_("Cloning %(volume_id)s from image %(image_id)s "
                    " at location %(image_location)s") %
                  {'volume_id': volume_ref['id'],
                   'image_location': image_location, 'image_id': image_id})
        
        # 从现有的镜像有效的建立一个卷；
        model_update, cloned = self.driver.clone_image(volume_ref, image_location, image_id)
        
        # 如果没有实现克隆，说明没有指定的镜像；
        # 实现建立卷，并下载镜像数据到卷中；
        if not cloned:
            # 实现建立卷，并下载镜像数据到卷中；
            model_update = self.driver.create_volume(volume_ref)
            updates = dict(model_update or dict(), status='downloading')
            # 更新卷的状态；
            try:
                volume_ref = self.db.volume_update(context,
                                                   volume_ref['id'], updates)
            except exception.CinderException:
                LOG.exception(_("Failed updating volume %(volume_id)s with "
                                "%(updates)s") %
                              {'volume_id': volume_ref['id'],
                               'updates': updates})
            # 下载glance镜像数据到指定的卷；
            self._copy_image_to_volume(context, volume_ref, image_id, image_location, image_service)

        # 根据具体情况实现对指定卷的glance元数据进行更新操作；
        self._handle_bootable_volume_glance_meta(context, volume_ref['id'],
                                                 image_id=image_id,
                                                 image_meta=image_meta)
        return model_update

再来看这几个方法的源码，不同的方法中会进一步调用不同的方法来实现新卷的建立，这就直接与/cinder/volume/drivers中的不同的块存储后端实现直接联系到一起了，具体调用的是那一种块存储器中的建立卷的方法，就是由self.driver所确定的。

OK！到此为止，cinder中建立新卷的整体流程的源码分析已经全部完成，其实我想说的一句话就是，如果真的把这个流程的实现过程搞清楚，那么cinder模块的源码也就基本掌握了。

谢谢大家的支持！