Openstack组件实现原理 — Nova 体系结构

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前文列表

Openstack组件部署 — Overview和前期环境准备
Openstack组建部署 — Environment of Controller Node
Openstack组件部署 — Keystone功能介绍与认证实现流程
Openstack组件部署 — Keystone Install & Create service entity and API endpoints
Openstack组件部署 — keystone(domain, projects, users, and roles)
Openstack组件实现原理 — Keystone认证功能
Openstack组建部署 — Glance Install
Openstack组件实现原理 — Glance架构(V1/V2)
Openstack组件部署 — Nova overview
Openstack组件部署 — Nova_安装和配置Controller Node
Openstack组件部署 — Nova_Install and configure a compute node

Nova体系结构

Nova主要有API、Compute、Conductor、Scheduler四个核心服务组成，这些服务之间通过AMQP消息队列来进行通信。

Client：Nova Client能够让Tenant管理员或用户终端提交指令，是Openstack官方为了简化用户对RESTful API的使用所提供的API封装，Client能够将用户的请求转换为标准的HTTP请求。

API(nova-api service)：nova-api service能够接收和响应Client的Compute API调用，所以API就是Client进入Nova的HTTP接口。

Compute(nova-compute service)：nova-compute service是一个通过hypervisor APIs(虚拟化层API)来实现创建和终止虚拟机实例的守护进程，Compute通过和VMM的交互来运行虚拟机并管理虚拟机的生命周期。

Scheduler(nova-scheduler service)：nova-scheduler service会从queue中接收一个虚拟机实例的请求，并确定该实例能够运行在哪一台Compute server中。Scheduler通过读取数据库的内容，从可用的池中选择最合适的Compute Node来创建新的虚拟机实例。

Conductor(nova-conductor)：nova-conductor module能够协调nova-compute service和database之间的交互，Conductor为数据库访问提供了一层安全保障。

Queue：queue是Nova 服务组件之间传递信息的中心枢纽。通常使用AMQP(高级消息队列协议Advanced Message Queuing Protocol)的RabbitMQ消息队列来实现。

注意：因为Scheduler只能读取数据库内容，和API通过Policy机制来限制数据库的访问，所以Scheduler和API这两个服务都可以直接访问数据库。但是支持引入了Conductor服务之后，更加规范的方法是通过Conductor服务来对数据库进行操作。

虚拟机实例化流程

• Step1：首先用户执行Nova Client提供的用于创建虚拟机的指令

• Step2：nova-api service监听到来自于Nova Client的HTTP请求，并将这些请求转换为AMQP消息之后加入消息队列Queue

• Step3：通过消息队列Queue调用nova-conductor service

• Step4：nova-conductor service从Queue接收到虚拟机实例化请求消息后，进行一些准备工作(EG. 汇总HTTP请求中所需要实例化的虚拟机参数)

• Step5：nova-conductor service通过Queue告诉nova-scheduler去选择一个合适的Compute Node来创建虚拟机，此时nova-scheduler会读取数据库的内容

• Step6：nova-conductor从nova-scheduler得到了合适的Compute Node的信息后，在通过Queue来通知nova-compute service实现虚拟机的创建

送虚拟机实例化的过程可以看出，Nova中最重要的4个服务之间的通信都是通过Queue来实现的。这符合松耦合的实现方式。