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Openstack之路（四）計算服務Nova

阿新 • • 發佈：2018-01-18
ken 硬件加速 額外 strong fire sha vnc 服務組件 vncserver

Nova的概述

Nova是Openstack雲中的計算組織控制器。支持Openstack雲中實例（Instances）生命周期的所有活動都由Nova處理。這樣使得Nova成為一個負責管理計算資源、網絡、認證、所需可擴展性的平臺。但是Nova自身並沒有提供任何虛擬化能力，相反它使用Libvirt API來與被支持的Hypervisors交互。Nova通過一個與Amazon Web Services（AWS）EC2 API兼容的Web Services API來對外提供服務。

Nova的組件

  • Nova-API

Nova-API是整個Nova組件的門戶，所有對Nova的請求都首先由Nova-API來處理，接收到外部的請求後通過Message Queue將請求發送給其它的服務組件。

  • Nova-Scheduler

Nova-Scheduler負責決策虛擬機創建在那臺主機(計算節點)上。

  • Nova-Compute

Nova-Compute處理管理實例生命周期，通過Message Queue接收實例生命周期管理的請求，並承擔操作工作。

  • Nova-Conductor

Nova-Compute需要獲取和更新數據庫中Instance的信息，但是Nova-Compute並不會直接訪問數據庫，而是通過Nova-Conductor實現數據的訪問。這樣做有兩個顯著好處，其一更高的系統安全性，其二更好的系統伸縮性。

在Openstack的早期版本中，Nova-Compute可以直接訪問數據庫，但這樣存在非常大的安全隱患。因為Nova-Compute這個服務是部署在計算節點上的，為了能夠訪問控制節點上的數據庫，就必須在計算節點的/etc/nova/nova.conf中配置訪問數據庫的連接信息，試想任意一個計算節點被黑客入侵，都會導致部署在控制節點上的數據庫面臨極大風險。這樣就避免了Nova-Compute直接訪問數據庫，增加了系統的安全性。

Nova-Conductor將Nova-Compute與數據庫解耦之後還帶來另一個好處就是提高了Nova的伸縮性。Nova-Compute與Conductor是通過消息中間件交互的，這種松散的架構允許配置多個Nova-Conductor實例，在一個大規模的Openstack部署環境裏，管理員可以通過增加Nova-Conductor的數量來應對日益增長的計算節點對數據庫的訪問。

Nova的工作流程

技術分享圖片

Nova實例化流程

  1. 首先用戶執行Nova Client提供的用於創建虛擬機的指令。
  2. Nova-API監聽到來自於Nova Client的HTTP請求，並將這些請求轉換為AMQP消息之後加入消息隊列Queue。
  3. 通過消息隊列Queue調用Nova-Conductor。
  4. Nova-Conductor從Queue接收到虛擬機實例化請求消息後，進行一些準備工作，例如：匯總HTTP請求中所需要實例化的虛擬機參數。
  5. Nova-Conductor通過Queue告訴Nova-Scheduler去選擇一個合適的Compute Node來創建虛擬機，此時Nova-Scheduler會讀取數據庫的內容。
  6. Nova-Conductor從Nova-Scheduler得到了合適的Compute Node的信息後，再通過Queue來通知Nova-Compute實現虛擬機的創建。
  7. 從虛擬機實例化的過程可以看出，Nova中最重要的4個服務之間的通信都是通過Queue來實現的，這符合松耦合的實現方式。

安裝配置控制節點

Nova的安裝

  • 創建數據庫服務的憑據以及API Endpoints
MariaDB [(none)]> create database nova;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

MariaDB [(none)]> create database nova_api;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

MariaDB [(none)]> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| glance             |
| information_schema |
| keystone           |
| mysql              |
| nova               |
| nova_api           |
| performance_schema |
+--------------------+
7 rows in set (0.00 sec)

MariaDB [(none)]> grant all on nova.* to ‘nova‘@‘localhost‘ identified by ‘nova‘;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

MariaDB [(none)]> grant all on nova.* to ‘nova‘@‘%‘ identified by ‘nova‘;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

MariaDB [(none)]> grant all on nova_api.* to ‘nova‘@‘localhost‘ identified by ‘nova‘;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

MariaDB [(none)]> grant all on nova_api.* to ‘nova‘@‘%‘ identified by ‘nova‘;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

MariaDB [(none)]> exit
Bye
  • 獲得admin憑證來獲取只有管理員能執行的命令的訪問權限
[root@linux-node1 ~]# source admin-openrc
  • 要創建服務證書，完成這些步驟

創建nova用戶

[root@linux-node1 ~]# openstack user create --domain default --password-prompt nova
User Password:
Repeat User Password:
+---------------------+----------------------------------+
| Field               | Value                            |
+---------------------+----------------------------------+
| domain_id           | default                          |
| enabled             | True                             |
| id                  | 99f1a510951741419024f5d19227046c |
| name                | nova                             |
| password_expires_at | None                             |
+---------------------+----------------------------------+

給nova用戶添加admin角色

[root@linux-node1 ~]# openstack role add --project service --user nova admin

創建Nova服務實體

[root@linux-node1 ~]# openstack service create --name nova --description "OpenStack Compute" compute
+-------------+----------------------------------+
| Field       | Value                            |
+-------------+----------------------------------+
| description | OpenStack Compute                |
| enabled     | True                             |
| id          | a3c8c4b6954f4e12a197e4a480d6bf53 |
| name        | nova                             |
| type        | compute                          |
+-------------+----------------------------------+

創建Compute服務API端點

[root@linux-node1 ~]# openstack endpoint create --region RegionOne compute public http://192.168.56.11:8774/v2.1/%\(tenant_id\)s
+--------------+----------------------------------------------+
| Field        | Value                                        |
+--------------+----------------------------------------------+
| enabled      | True                                         |
| id           | e1609436807842caae0caf293ae61882             |
| interface    | public                                       |
| region       | RegionOne                                    |
| region_id    | RegionOne                                    |
| service_id   | a3c8c4b6954f4e12a197e4a480d6bf53             |
| service_name | nova                                         |
| service_type | compute                                      |
| url          | http://192.168.56.11:8774/v2.1/%(tenant_id)s |
+--------------+----------------------------------------------+

[root@linux-node1 ~]# openstack endpoint create --region RegionOne compute internal http://192.168.56.11:8774/v2.1/%\(tenant_id\)s
+--------------+----------------------------------------------+
| Field        | Value                                        |
+--------------+----------------------------------------------+
| enabled      | True                                         |
| id           | 2f5db2a54b5b49b7aa8aa517e693778a             |
| interface    | internal                                     |
| region       | RegionOne                                    |
| region_id    | RegionOne                                    |
| service_id   | a3c8c4b6954f4e12a197e4a480d6bf53             |
| service_name | nova                                         |
| service_type | compute                                      |
| url          | http://192.168.56.11:8774/v2.1/%(tenant_id)s |
+--------------+----------------------------------------------+

[root@linux-node1 ~]# openstack endpoint create --region RegionOne compute admin http://192.168.56.11:8774/v2.1/%\(tenant_id\)s
+--------------+----------------------------------------------+
| Field        | Value                                        |
+--------------+----------------------------------------------+
| enabled      | True                                         |
| id           | 7b6d8e440ac14266b42508c9f6ca892b             |
| interface    | admin                                        |
| region       | RegionOne                                    |
| region_id    | RegionOne                                    |
| service_id   | a3c8c4b6954f4e12a197e4a480d6bf53             |
| service_name | nova                                         |
| service_type | compute                                      |
| url          | http://192.168.56.11:8774/v2.1/%(tenant_id)s |
+--------------+----------------------------------------------+

安裝Nova相關軟件包

[root@linux-node1 ~]# yum -y install openstack-nova-api openstack-nova-conductor openstack-nova-console openstack-nova-novncproxy openstack-nova-scheduler
[root@linux-node1 ~]# rpm -qa openstack-nova-api openstack-nova-conductor openstack-nova-console openstack-nova-novncproxy openstack-nova-scheduler
openstack-nova-conductor-14.0.10-1.el7.noarch
openstack-nova-novncproxy-14.0.10-1.el7.noarch
openstack-nova-api-14.0.10-1.el7.noarch
openstack-nova-scheduler-14.0.10-1.el7.noarch
openstack-nova-console-14.0.10-1.el7.noarch

Nova的配置

  • 編輯/etc/nova/nova.conf文件並完成下面的操作
[root@linux-node1 ~]# cp -a /etc/nova/nova.conf /etc/nova/nova.conf_$(date +%F)
[root@linux-node1 ~]# vim /etc/nova/nova.conf

在[DEFAULT]部分，只啟用計算和元數據API

[DEFAULT]
......
3052 enabled_apis = osapi_compute,metadata

在[api_database]和[database]部分，配置數據庫的連接

[api_database]
......
3661 connection = mysql+pymysql://nova:[email protected]/nova_api

[database]
......
4678 connection = mysql+pymysql://nova:[email protected]/nova

在[DEFAULT]部分，配置RabbitMQ消息隊列訪問權限

[DEFAULT]
......
3602 transport_url = rabbit://openstack:[email protected]

在[DEFAULT]和[keystone_authtoken]部分，配置認證服務訪問

[DEFAULT]
......
14 auth_strategy = keystone

[keystone_authtoken]
......
5431 auth_uri = http://192.168.56.11:5000
5432 auth_url = http://192.168.56.11:35357
5433 memcached_servers = 192.168.56.11:11211
5434 auth_type = password
5435 project_domain_name = Default
5436 user_domain_name = Default
5437 project_name = service
5438 username = nova
5439 password = nova

在 [DEFAULT]部分，啟用網絡服務支持

[DEFAULT]
......
2062 use_neutron = True
3266 firewall_driver = nova.virt.firewall.NoopFirewallDriver

在[vnc]部分，配置VNC代理使用控制節點的管理接口IP地址

[VNC]
......
8326 vncserver_listen = 0.0.0.0
8338 vncserver_proxyclient_address = 192.168.56.11

在[glance]區域，配置鏡像服務API的位置

[glance]
......
4815 api_servers = http://192.168.56.11:9292

在[oslo_concurrency]部分，配置鎖路徑

[oslo_concurrency]
......
6707 lock_path = /var/lib/nova/tmp
  • 同步Compute數據庫，可以忽略警告信息
[root@linux-node1 ~]# su -s /bin/sh -c "nova-manage api_db sync" nova
[root@linux-node1 ~]# su -s /bin/sh -c "nova-manage db sync" nova
[root@linux-node1 ~]# mysql -unova -pnova -e "use nova;show tables;"
[root@linux-node1 ~]# mysql -unova -pnova -e "use nova_api;show tables;"
  • 啟動Compute服務，並將其設置為隨系統啟動
[root@linux-node1 ~]# systemctl enable openstack-nova-api.service openstack-nova-consoleauth.service openstack-nova-scheduler.service openstack-nova-conductor.service openstack-nova-novncproxy.service

[root@linux-node1 ~]# systemctl start openstack-nova-api.service openstack-nova-consoleauth.service openstack-nova-scheduler.service openstack-nova-conductor.service openstack-nova-novncproxy.service

[root@linux-node1 ~]# systemctl status openstack-nova-api.service
[root@linux-node1 ~]# systemctl status openstack-nova-consoleauth.service
[root@linux-node1 ~]# systemctl status openstack-nova-scheduler.service
[root@linux-node1 ~]# systemctl status openstack-nova-conductor.service
[root@linux-node1 ~]# systemctl status openstack-nova-novncproxy.service

Nova驗證操作

[root@linux-node1 ~]# openstack host list
+-------------+-------------+----------+
| Host Name   | Service     | Zone     |
+-------------+-------------+----------+
| linux-node1 | conductor   | internal |
| linux-node1 | consoleauth | internal |
| linux-node1 | scheduler   | internal |
+-------------+-------------+----------+

[root@linux-node1 ~]# openstack compute service list
+----+------------------+-------------+----------+---------+-------+----------------------------+
| ID | Binary           | Host        | Zone     | Status  | State | Updated At                 |
+----+------------------+-------------+----------+---------+-------+----------------------------+
|  1 | nova-conductor   | linux-node1 | internal | enabled | up    | 2018-01-16T07:09:13.000000 |
|  2 | nova-consoleauth | linux-node1 | internal | enabled | up    | 2018-01-16T07:09:12.000000 |
|  3 | nova-scheduler   | linux-node1 | internal | enabled | up    | 2018-01-16T07:09:17.000000 |
+----+------------------+-------------+----------+---------+-------+----------------------------+

安裝配置計算節點

Nova-Compute的安裝

  • 添加Openstack倉庫，安裝Newton版
[root@linux-node2 ~]# yum -y install centos-release-openstack-newton
[root@linux-node2 ~]# rpm -qa centos-release-openstack-newton
centos-release-openstack-newton-1-2.el7.noarch
  • 安裝Openstack客戶端
[root@linux-node2 ~]# yum -y install python-openstackclient openstack-selinux
[root@linux-node2 ~]# rpm -qa python-openstackclient openstack-selinux
python-openstackclient-3.2.1-1.el7.noarch
openstack-selinux-0.8.11-1.el7.noarch
  • 安裝Nova-Compute相關軟件包
[root@linux-node2 ~]# yum -y install openstack-nova-compute
[root@linux-node2 ~]# rpm -qa openstack-nova-compute
openstack-nova-compute-14.0.10-1.el7.noarch

Nova-Compute的配置

  • 編輯/etc/nova/nova.conf文件並完成下面的操作
[root@linux-node2 ~]# cp -a /etc/nova/nova.conf /etc/nova/nova.conf_$(date +%F)
[root@linux-node2 ~]# vim /etc/nova/nova.conf

在[DEFAULT]部分，只啟用計算和元數據API

[DEFAULT]
......
3052 enabled_apis = osapi_compute,metadata

在[DEFAULT]部分，配置RabbitMQ消息隊列訪問權限

[DEFAULT]
......
3601 transport_url = rabbit://openstack:[email protected]

在[DEFAULT]和[keystone_authtoken]部分，配置認證服務訪問

[DEFAULT]
......
14 auth_strategy = keystone

[keystone_authtoken]
......
5431 auth_uri = http://192.168.56.11:5000
5432 auth_url = http://192.168.56.11:35357
5433 memcached_servers = 192.168.56.11:11211
5434 auth_type = password
5435 project_domain_name = Default
5436 user_domain_name = Default
5437 project_name = service
5438 username = nova
5439 password = nova

在[DEFAULT]部分，啟用網絡服務支持

[DEFAULT]
......
2062 use_neutron = True
3266 firewall_driver = nova.virt.firewall.NoopFirewallDriver

在[vnc]部分，啟用並配置遠程控制臺訪問

[vnc]
......
8303 enabled = true
8326 vncserver_listen = 0.0.0.0
8338 vncserver_proxyclient_address = 192.168.56.12
8357 novncproxy_base_url=http://192.168.56.11:6080/vnc_auto.html

在[glance]區域，配置鏡像服務API的位置

[glance]
......
4815 api_servers = http://192.168.56.11:9292

在[oslo_concurrency]部分，配置鎖路徑

[oslo_concurrency]
......
6707 lock_path = /var/lib/nova/tmp

Nava-Compute驗證操作

  • 確定您的計算節點是否支持虛擬機的硬件加速
[root@linux-node2 ~]# egrep -c ‘(vmx|svm)‘ /proc/cpuinfo
1

如果這個命令返回了one or greater的值，那麽你的計算節點支持硬件加速且不需要額外的配置。

如果這個命令返回了zero值，那麽你的計算節點不支持硬件加速。你必須配置libvirt來使用QEMU去代替KVM。

  • 啟動計算服務及其依賴，並將其配置為隨系統自動啟動
[root@linux-node2 ~]# systemctl enable libvirtd.service openstack-nova-compute.service

[root@linux-node2 ~]# systemctl start libvirtd.service openstack-nova-compute.service

[root@linux-node2 ~]# systemctl status libvirtd.service
[root@linux-node2 ~]# systemctl status openstack-nova-compute.service
  • 獲得admin憑證來獲取只有管理員能執行的命令的訪問權限
[root@linux-node1 ~]# source admin-openrc
  • 列出服務組件，以驗證是否成功啟動並註冊了每個進程
[root@linux-node1 ~]# openstack host list
+-------------+-------------+----------+
| Host Name   | Service     | Zone     |
+-------------+-------------+----------+
| linux-node1 | conductor   | internal |
| linux-node1 | consoleauth | internal |
| linux-node1 | scheduler   | internal |
| linux-node2 | compute     | nova     |
+-------------+-------------+----------+

[root@linux-node1 ~]# openstack compute service list
+----+------------------+-------------+----------+---------+-------+----------------------------+
| ID | Binary           | Host        | Zone     | Status  | State | Updated At                 |
+----+------------------+-------------+----------+---------+-------+----------------------------+
|  1 | nova-conductor   | linux-node1 | internal | enabled | up    | 2018-01-16T07:04:43.000000 |
|  2 | nova-consoleauth | linux-node1 | internal | enabled | up    | 2018-01-16T07:04:42.000000 |
|  3 | nova-scheduler   | linux-node1 | internal | enabled | up    | 2018-01-16T07:04:47.000000 |
|  6 | nova-compute     | linux-node2 | nova     | enabled | up    | 2018-01-16T07:04:46.000000 |
+----+------------------+-------------+----------+---------+-------+----------------------------+

Openstack之路（四）計算服務Nova

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Linux 學習之路（四）：管道、重定向、正則

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Tecnomatix Plant Simulation 14 學習之路（四）

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Kafka學習之路 （四）Kafka的安裝

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演算法之路（四）----漢諾塔（又稱河內之塔）

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Choerodon 的微服務之路（三）：服務註冊與發現

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PKI學習之路（四）-----------------------SSL雙向認證

專案地址：https://github.com/gongxianshengjiadexiaohuihui/PKI/tree/master/ssl 上一篇 我們講了如何用java自帶的keytool工具生成數字證書，我們需要準備兩個證書，一個是server的一個是client的 &