OpenStack Nova中的compute_node

问题导读
1、什么是compute_node？
2、nova内部的对象模型有哪些？





写在最前面：
这段时间连续改了几个scheduler和resource_tracker相关的bug，仔细的读了一下相关的代码，一点感受分享给大家。
代码基线：Kilo

混乱中求秩序

compute_node在nova中是一个很神奇的东西，在不同的上下文中有不同的名字，本身还和Service存在复杂的关系。
数据库中有两张表services和compute_nodes，分别代表了以下两个概念：

• services: 一个nova的基本进程单元，例如：nova-compute, nova-conductor, nova-scheduler等等。大规模部署的时候，可能在不同主机(hostname)存在多个相同名称(binary)的进程存在，为了标识不同的进程，使用了(CONF.host, binary)作为唯一键。
• compute_nodes：从nova-scheduler的角度看，是最小的调度(schedule)单元，从nova-compute的角度看，是计算资源的拥有者。
  

Host API

先从API说起，有一组host相关的API，host-list, host-update等等。

• host-list：听名字以为是列出了所有的compute_node，其实是列出了所有部署了nova进程的host，在这里host代表了service，功能和service-list一致，包括数据都是从Services表中获取的，可以完全用service-list取代。
• host-describe：相对来说比较独特的host API了，显示了计算节点上资源的使用情况，包括：总量(total)，当前使用量(used_now)和每个租户的使用量(project)。在这里host又代表的是compute_node。
• host-update：包括两个功能，enable/disable host和设置host维护状态。可以认为是Xen driver的特有API，因为其他的driver都没有实现。enable/disable host功能和enable/disable service功能一致。需要提到的是Xen driver的设置host维护状态，触发维护态之后，Xen driver会将这个host上的所有instance，通过XenAPI迁移到相同资源池(aggregate)的其他host上。
• host-action：设置host的power状态，可以输入的参数有startup/reboot/shutdown，KVM/VMware一个都没有实现，Xen/HyperV实现了reboot和shutdown，没有实现startup，嘿嘿，原因你懂的。
  

对象模型

再来看一下nova内部的对象模型。
nova-compute

• ResourceTracker：每一个ResourceTracker对象是DB中一个compute_node的内存映射，保存了计算资源的使用情况，包括：cpu，ram，local_gb，pci，numa_topology等。在定时任务中和DB数据同步。在nova-compute中compute_node名叫ResourceTracker。
• ComputeManager：通过self._resource_tracker_dict缓存了所有被当前nova-compute进程管理的ResourceTracker对象，Libvirt、Xen、HyperV这类driver每一个nova-compute管理一个compute_node，VMmare和Ironic可以一个nova-compute管理多个compute_node，VMware driver下一个compute_node对应一个VMware的集群，Ironic driver下表示一个物理服务器。
  

所以我们经常说到的“主机(host)有多少剩余资源？”，其实更准确的描述应该是“compute_node有多少剩余资源？”。因为在VMware的场景下，一个compute_node是包括多台host的cluster。

nova-scheduler

• HostState：compute_node在nova-scheduler进程中的表示形式，从DB的compute_nodes中构造，表示了compute_node的资源使用情况，以(hostname, hostname)为key缓存在HostManager的host_state_map中，并在合适的时候从DB中同步。在nova-scheduler中compute_node名叫HostState。
• HostManager：在host_state_map保存所有的HostState。
  

同理，“nova-scheduler没有为instance选到合适的主机(host)”，应该是“nova-scheduler没有为instance选择到合适的compute_node”。
说到这里，自己都觉得自己像是孔乙己，在给大家讲“茴字的四种写法”，呵呵。但是仔细想想，用host指代compute_node，在KVM driver下可能是适用的，但是在VMware driver下呢？如果一定要给nova中的host和node做一个明确的区分的话，host可以认为是nova-compute进程运行的主机，而node是instance运行的主机。
和Service的关系

数据库中的compute_nodes表存在一个service_id列指向对应的nova-compute的services表记录。Kilo版本的BP detach-service-from-computenode
解除了两者之间的外键关联，更加明确了service和compute_node的定位，解耦之后两者通过CONF.host关联。
数据库services表中的记录是在进程启动的时候插入的，并以(CONF.host, binary)为唯一键，而compute_nodes表是在ResourceTracker.update_available_resource时插入的，以(CONF.host, nodename)为唯一键。





作者：陈锐 RuiChen @kiwik