OpenStack 原理小结

OpenStack有非常的多的组件和服务，不同的服务都会有不同的监听端口。了解openstack的工作原理和服务端口，对于更加深入的学习openstack非常重要。

OpenStack的常用服务和端口

计算机节点服务

虚拟机管理：openstac如果使用的是KVM虚拟机，则会在计算节点是有qemu-kvm来管理虚拟机（会有两个进程）。默认会监听VNC的5900和5901两个端口。

网络：使用桥接网络br0,桥接到本地的网卡上（如eth0）.

虚拟机保存路径：/var/lib/nova/instances/

<code>[root@node2 ~]</code><code># tree /var/lib/nova/instances/</code>

<code>/var/lib/nova/instances/</code>

<code>├── compute_nodes</code>

<code>├── d17934ec-689b-4553-81d3-ee2fa6cef912 </code><code>#虚拟机实例</code>

<code>│ ├── console.log </code><code># 控制台日志，和在Web界面看到的日志相同</code>

<code>│ ├── disk.info </code><code># 虚拟磁盘信息，其实就是一个路径</code>

<code>│ └── libvirt.xml </code><code># libvirt生成的配置xml文件</code>

<code>└── locks</code>

<code> </code><code>└── nova-storage-registry-lock</code>

这里的ID和在控制节点上通过openstack server list所查看的虚拟机ID相同：

<code>[root@node1 ~]</code><code># openstack server list </code>

进入磁盘，会发现虚拟磁盘的大小并不是我们分配的1G,只有2.6M:

<code>total 2.6M</code>

<code>-rw-rw---- 1 nova qemu 20K Nov 2 20:09 console.log</code>

<code>-rw-r--r-- 1 nova nova 2.6K Nov 2 17:53 libvirt.xml</code>

使用file disk 查看这个文件的信息：

<code>disk: QEMU QCOW Image (v3), has backing </code><code>file</code> <code>(path </code>

<code>/var/lib/nova/instances/_base/314553a43b9258a9bee633340ba7b3ad5</code><code>), </code>

<code>1073741824 bytes</code>

告诉我们在/var/lib/nova/instances/_base/后端文件中保存的实体镜像，而在disk文件中保存的是变化的文件，原始镜像不会再次加载如disk.

libvirt.xml是动态生成文件，里面显示了虚拟机的构建信息，由于这里的文件是启动虚拟机后动态生成的，所以即使修改也无法改动虚拟机的配置。

SSHKEY如何自动会传入虚拟机

在虚拟机的实例中，可以通过meta-data和这个特殊的IP获取到key值：

<code>ami-launch-index</code>

<code>ami-manifest-path</code>

<code>block-device-mapping/</code>

<code>hostname</code>

<code>instance-action</code>

<code>instance-</code><code>id</code>

<code>instance-</code><code>type</code>

<code>local</code><code>-</code><code>hostname</code>

<code>local</code><code>-ipv4</code>

<code>placement/</code>

<code>public-</code><code>hostname</code>

<code>public-ipv4</code>

<code>public-keys/</code>

<code>reservation-</code><code>id</code>

可以通过路由追踪找到这个特殊的IP：

<code>$ curl http:</code><code>//169</code><code>.254.169.254</code><code>/2009-04-04/meta-data/local-ipv4</code>

<code>default via 172.16.0.1 dev eth0 </code>

这里的172.16.10.100为创建网络的起始地址，但是这里自动生成的地址为DHCP服务。这个IP是在命名空间中：

<code>[root@node1 instances]</code><code># ip netns li</code>

<code>qdhcp-ff609289-4b36-4294-80b8-5591d8196c42 (</code><code>id</code><code>: 0)</code>

<code>[root@node1 instances]</code><code># ip netns exec qdhcp-ff609289-4b36-4294-80b8-5591d8196c42 ip ad li</code>

<code>1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN </code>

<code> </code><code>link</code><code>/loopback</code> <code>00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00</code>

<code> </code><code>inet 127.0.0.1</code><code>/8</code> <code>scope host lo</code>

<code> </code><code>valid_lft forever preferred_lft forever</code>

<code> </code><code>inet6 ::1</code><code>/128</code> <code>scope host </code>

<code>2: ns-48901cde-e3@if3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000</code>

<code> </code><code>link</code><code>/ether</code> <code>fa:16:3e:95:71:9b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0</code>

<code> </code><code>inet 172.16.10.100</code><code>/16</code> <code>brd 172.16.255.255 scope global ns-48901cde-e3</code>

<code> </code><code>inet 169.254.169.254</code><code>/16</code> <code>brd 169.254.255.255 scope global ns-48901cde-e3</code>

<code> </code><code>inet6 fe80::f816:3eff:fe95:719b</code><code>/64</code> <code>scope link </code>

DHCP和169.254.169.254的路由是在配置文件中所确定的：

<code>[root@node1 ~]</code><code># grep "enable_isolated_metadata" /etc/neutron/dhcp_agent.ini </code>

<code>enable_isolated_metadata = True</code>

通过btctl show 命令可以看到Linux主机中的网络桥接状态。使用route 命令，查看当前的路由信息，可以发现169.254.169.254的路由走向。

而通过curl + URL的方式默认会访问80端口，所以在命名空间中一空启用一个80端口：

查看端口：

<code>[root@node1 instances]</code><code># ip netns exec qdhcp-ff609289-4b36-4294-80b8-5591d8196c42 netstat -ntlp</code>

<code>Active Internet connections (only servers)</code>

<code>Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State PID</code><code>/Program</code> <code>name </code>

<code>tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 3575</code><code>/python2</code>

<code>tcp 0 0 172.16.10.100:53 0.0.0.0:* LISTEN 3566</code><code>/dnsmasq</code>

<code>tcp 0 0 169.254.169.254:53 0.0.0.0:* LISTEN 3566</code><code>/dnsmasq</code>

<code>tcp6 0 0 fe80::f816:3eff:fe95:53 :::* LISTEN 3566</code><code>/dnsmasq</code>

镜像中获取这个key的方式实质上是执行了下面的命令：

<code>ssh</code><code>-rsa AAAAB3NzaC1yc2EAAAADAQABAAABAQD0Js4RtI3MbxZ3axkcQbG4GUmG9xsZihX07icFT7</code>

<code>lySbX8</code><code>/RYPSSYpaIOAdv2Tsd45FXCvszF5CmbDINI6kyf0sxq04ZU0ACgllvxKv96i</code><code>+GBdhizIG1F3</code>

<code>Hte1OeBcftnGbAoavpseSU</code><code>/uhRmT/jl9</code><code>+JGyz78Xl8trx1dOuzvhMYzdAbFcVa2zWEKKJtWLhhZmSA</code>

<code>FkpsLShHCR8WXNrXO91PG7Ly4CGpR6JoyzEzr36CPHJsaS6zef4jGaHmx8MQJeVseYfIKc6aNao5kg</code>

<code>+9pWR1YKnkxtS78x6OCT5E+1NMaeuyltnNRFbReB5y5U0GJipQ0EmIYFTE20s0UGHJ+1 root@node1</code>

同理，使用相同的方式获取主机名：

<code>$ curl http:</code><code>//169</code><code>.254.169.254</code><code>/2009-04-04/meta-data/hostname</code>

<code>demo1.novalocal</code>

在自定义的镜像中，是无法自动获取sshkey的，官方提供的cirros镜像是通过自带的cloud-init实现的，所以当我们自己上传镜像时，可以在启动虚拟机前自定义脚本，获取key和其它初始化信息，完成相同的功能。

控制节点服务

使用 openstack endpoint list命令可以查看当前的服务注册信息，此处所说的控制节点，一般指安装消息队列RabbitMQ的节点。

MySQL:为各个服务提供数据存储

需要直接配置数据库的服务：nova, nova-api, glance, keystone, neutron, cinder

RabbitMQ:为各个服务之间通信提供交通枢纽

监听端口5672，其中15672 和5672 端口分别为rabbitMQ的web管理端口和服务端口

KeyStone:为各个服务之间通信提供认证和服务注册

keystone主要通过http请求完成认证功能，keystone-public使用5000端口，keystone-admin使用35357

Glance服务提供镜像的管理和存储

镜像路径：/var/lib/glance/images/

glance有两个组件：glance-api,监听9292端口，glance-regestry,监听9191端口

Nova提供虚拟机的计算资源如CPU,内存等

Nova-compute: 一般运行在计算节点上，通过调度不同的虚拟机管理工具来管理不同类型的虚拟机。如KVM就使用libvirt来创建KVM虚拟机等。

Nova-api:与其它服务进行信息交互，服务端口为8774

novncproxy：作为vnc的代理，监听6080端口，在计算节点和qeum-kvm服务衔接（5900端口）

Neutron: 为虚拟机提供网络资源

neutron服务的监听端口为9696.

Cinder: 为虚拟机提供存储（云硬盘）

cinder-api：接受API请求，并将其路由到``cinder-volume``执行，默认端口为8776。

ccinder-volume：与块存储服务和例如``cinder-scheduler``的进程进行直接交互。它也可以与这些进程通过一个消息队列进行交互。

cinder-scheduler：选择最优存储提供节点来创建卷。其与``nova-scheduler``组件类似。

cinder-backup daemon：cinder-backup服务提供任何种类备份卷到一个备份存储提供者。

虚拟机创建流程

1、用户在Dashboard提交请求keystone认证，获取登录token登录.

2、使用Dashboard，使用http协议向nova-api发出创建虚拟机的请求。

3、Nova-api接受到请求之后，会使用获取token去keystone上进行验证，确认请求合法。

4、Nova-api确认请求合法后，将需要读取和同步的数据同步到数据库中，并将创建虚拟机的请求放入消息队列。

5、Nova-Schduler 发现消息队列的请求之后，会从数据库中获取数据，并对资源进行调度和计算，确认虚拟机应该创建在哪个节点，得到这些信息之后，会将这些信息传回给消息队列。

6、Nova-compute在消息队列中得到这些信息之后，会通过Nova-conductor中间件与数据库交互，获取相关信息，并依次请求Glance、Neutron、Cinder去获取创建虚拟机所需要的资源。在这个过程中。Nova每次和Glance、Neutron、Cinder的交互都需要去keystone上进行确认请求是否合法.

7、当镜像、网络、存储等资源都获取到后，Nova-compute 会调用libvirt（以KVM为例）去创建虚拟机。

故障处理：

1、查看日志报错信息，一般只需查看ERROR信息即可。

2、时间必须同步。

3、创建虚拟机出错，需要确认计算节点是否有足够的资源，这个在日志中也能体现。

4、查看服务端口和服务状态：

<code>openstack compute service list</code>

<code>openstack network agent list</code>

高可用与负载均衡：

1、一般对控制节点使用haproxy做负载均衡。

2、如果要做高可用，可以使用keepalived。

3、对数据库和RabbitMQ做集群。

4、底层存储可以采用分布式存储，如Ceph。

本文转自酥心糖 51CTO博客，原文链接:http://blog.51cto.com/tryingstuff/1869029

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