CloudStack 创建VM 源码流程分析

   原文地址（http://www.wangdk.com/?p=58）            

网上查找CloudStack源码的文章还是很少的，不像OpenStack那样多，花了两天的时间，将CloudStack 创建VM的源码读了一遍，感叹几点：创建一个VM流程中，查询操作数据库真多。 前几天听 CloudStack 的人说，CloudStack Management Server 装在一个16G/4C 的物理机上，运行半年，会挂掉，当时那个汗啊。。。

  

          先把整理的流程图附上

           

     

下面按照每个步骤进行说明：

1、com.cloud.api.ApiServlet.processRequest(HttpServletRequest, HttpServletResponse) 函数处理所有请求。具体处理登录、登出请求其他请求进行转发，进入下一步

 

2、com.cloud.api.ApiServer.handleRequest(Map, String, StringBuffer)

   收到创建VM的请求，解析参数根据参数“command” 实例化处理该API的类，并将请求参数赋值到该类创建的对象，对于创建VM，实例化的类为：

   org.apache.cloudstack.api.command.user.vm.DeployVMCmd。

  由于继承自BaseAsyncCreateCmd，所以需要首先调用DeployVMCmd的create函数，再调用execute函数

  Note:基于注解赋值：com.cloud.api.ApiDispatcher.processParameters(BaseCmd, Map)，权限管理也是通过注解完成的。

 

3、org.apache.cloudstack.api.command.user.vm.DeployVMCmd.create()

   3.1  检查zone、serviceoffering、templateId、diskoffering、zone是否启用了本地存储、获取ipv4,、ipv6地址，判断是基本zone，还是高级zone

   3.2 如果是基本zone，需要调用函数

     com.cloud.vm.UserVmManagerImpl.createBasicSecurityGroupVirtualMachine(DataCenter,ServiceOffering, VirtualMachineTemplate, List, Account, String, String, Long, Long, String, HypervisorType, HTTPMethod, String, String, Map, IpAddresses, Boolean, String, List, Map)

   3.3 如果是高级zone，首先判断该zone是否启用了安全组，如果启用了安全组，调用函数     

     com.cloud.vm.UserVmManagerImpl.createAdvancedSecurityGroupVirtualMachine(DataCenter, ServiceOffering, VirtualMachineTemplate, List, List, Account, String, String, Long, Long, String, HypervisorType, HTTPMethod, String, String, Map, IpAddresses, Boolean, String, List, Map)

    如果没有启用安全组，调用函数：

com.cloud.vm.UserVmManagerImpl.createAdvancedVirtualMachine(DataCenter, ServiceOffering, VirtualMachineTemplate, List, Account, String, String, Long, Long, String, HypervisorType, HTTPMethod, String, String, Map, IpAddresses, Boolean, String, List, Map)

 

 以在基本zone创建VM为例，进行源码阅读

 

4、函数

com.cloud.vm.UserVmManagerImpl.createBasicSecurityGroupVirtualMachine(DataCenter,ServiceOffering, VirtualMachineTemplate, List, Account, String, String, Long, Long, String, HypervisorType, HTTPMethod, String, String, Map, IpAddresses, Boolean, String, List, Map)

 

(4.1) 根据zoneId 获取该zone内的默认网络,执行的SQL

     select *from networks where data_center_id=1 and account_id=1 and guestType=’Shared’ and traffic_type=’Guest’;

将查询到的默认网络保存到内存，后面使用.(需要将虚拟机加入到该网络，进行管理)

(4.2) 判断虚拟机模板是否为vmware类型，或者 hypervisor 是否为vmware，两张有一个为true，如果配置了安全组策略，则报错。（即目前不支持vmware 虚拟机配置安全组）

(4.3) 检查该zone是否支持安全组，查询数据表ntwk_service_map ，确定该网络是否支持安全组服务。如果存在，还有检查服务的提供者是否存在（在数据表ntwk_service_map 存放）。查询数据表configuration，其中的network.securitygroups.defaultadding 字段，设置为true表示可以将VM加入默认安全组。（这个时候会进行检查是否存在默认安全组，如果不存在，创建一个安全组，存入数据库）

(4.4) 查询该用户是否有安全组，如果有的话，将该安全组加入虚拟机安全组列表，如果该用户不存在安全组，为该用户创建默认安全组，并加入到虚拟机安全组列表

  security_group 数据表中添加数据 

insert into security_group (‘name’,’domain_id’,’account_id’,’description’) values (....)

  

Note：1、CloudStack不支持vmware配置安全组，在高级zone内，只支持KVM主机配置安全组。

      2、只能在guest网络中配置安全组  

 

  5、 函数：

     com.cloud.vm.UserVmManagerImpl.createVirtualMachine(DataCenter, ServiceOffering, VirtualMachineTemplate, String, String, Account, Long, Long, List, List, String, HTTPMethod, String, String, HypervisorType, Account, Map, IpAddresses, Boolean, String, List, Map)

  (5.1) 查询虚拟机模板详情，查询数据表 vm_template。查询数据表dedicated_resources，判断该zone是否进行了domain划分，查看用户在domain是否有权限进行操作。查询serviceoffering信息，如果设置了自定义serviceoffering参数，需要进行参数设置。

 (5.2) 获取模板大小，以及diskoffering的磁盘大小，检查该用户的cpu，memory资源是否足够，查询卷是否足够，查询主存储是否有足够空间 （涉及到的数据表resource_limit）

 (5.3)  hypervisor 不是裸金属时，检查存储池，禁止使用系统模板创建系统虚拟机

 (5.4) 配置网卡信息，设置默认网卡，数据库获取vm的id，检查新建的虚拟机主机名是否合法，如果没有设置主机名，系统会生成一个，生成虚拟机名称

 (5.5) 执行存储vm操作，见步骤6

 (5.6) 将VM加入security group 和affinitygroup

 6、

     com.cloud.vm.UserVmManagerImpl.commitUserVm(DataCenter, VirtualMachineTemplate, String, String, Account, Long, Long, String, HypervisorType, Account, Boolean, String, long, ServiceOfferingVO, boolean, String, LinkedHashMap, long, String, String, HypervisorType, Map)

  (6.1)构造 com.cloud.vm.UserVmVO.UserVmVO(long, String, String, long, HypervisorType, long, boolean, boolean, long, long, long, String, String, Long)，存放虚拟机信息

  (6.2) 当主机为vmware，判断是否需要进行链接克隆。通过设置vmware.create.full.clone

 

(6.3) 设置  主机标签，如果是使用iso创建虚拟机进入函数：

org.apache.cloudstack.engine.orchestration.CloudOrchestrator.createVirtualMachineFromScratch(String, String, String, String, String, String, String, int, int, long, Long, List, List, Map, DeploymentPlan)

使用非iso创建虚拟机

org.apache.cloudstack.engine.orchestration.CloudOrchestrator.createVirtualMachine(String, String, String, String, String, String, int, int, long, Long, List, List, Map, DeploymentPlan)

(6.4) 将使用的资源存放到数据库

 

7、函数

org.apache.cloudstack.engine.orchestration.CloudOrchestrator.createVirtualMachineFromScratch(String, String, String, String, String, String, String, int, int, long, Long, List, List, Map, DeploymentPlan)

  设置rootdisk和nic

 

8、函数

com.cloud.vm.VirtualMachineManagerImpl.allocate(String, VirtualMachineTemplate, ServiceOffering, Pair, LinkedHashMap, LinkedHashMap>, DeploymentPlan, HypervisorType)

(8.1) 调用network manager 分配网络

      根据networkid 查询数据表networks，获取guru_name,判断调用哪个network adapter。基本zone，没有安全组，使用的是DirectPodBasedNetworkGuru

 调用函数com.cloud.network.guru.DirectPodBasedNetworkGuru.allocate(Network, NicProfile, VirtualMachineProfile) ，获取网卡的IP、网关，mac地址等信息

将网卡数据存入数据库

 

(8.2) 调用volume manager 分配卷，分为root盘和data盘，将数据存入数据库

 

 

9、执行函数org.apache.cloudstack.api.command.user.vm.DeployVMCmd.execute()

 

   判断是否启动虚拟机，如果是，执行第10步，如果不是，只需要从数据库获取虚拟机信息

 

10、com.cloud.vm.UserVmManagerImpl.startVirtualMachine(DeployVMCmd)

 

  (10.1) 只有admin用户可以在创建VM的时候指定创建VM，构造部署策略（选择数据中心，提供点，群集，主机，物理网络，资源池）

 (10.2) 数据库查询虚拟机的相关信息，调用

com.cloud.vm.VirtualMachineManagerImpl.advanceStart(String, Map, DeploymentPlan, DeploymentPlanner)

   

11、函数

com.cloud.vm.VirtualMachineManagerImpl.orchestrateStart(String, Map, DeploymentPlan, DeploymentPlanner)

(11.1) 确认部署计划中，虚拟机卷所在的主存储对应的群集，与选择的群集相同，根据VM配置选择部署的目的（数据中心，提供点，群集，主机，存储）

(11.2) 如果用户没有设置VM的cpu，memory 超分配系数，则该VM的超分配系数采用群集的超分配系数

(11.3)  准备网络与存储

 

12函数

com.cloud.agent.manager.AgentManagerImpl.send(Long, Commands)

 将创建虚拟机的信息传到 KVM主机

13、

 com.cloud.agent.Agent.processRequest(Request, Link)

 cloudstack-agent 收到请求，根据agent.properties 中的resource的设置，确定将请求转发到哪种hypervisor进行处理，如果是KVM，则转到14步

 

14、com.cloud.hypervisor.kvm.resource.LibvirtComputingResource.executeRequest(Command)

  根据参数类型确定具体执行哪个操作，构造libvirt需要的参数创建虚拟机