Nova attach volume的流程分析

问题导读
1、Nova中volume挂载流程分为哪些？
2、如何实现发送RPCcast异步请求？





Nova中volume挂载流程分为两部分：挂载命令的发送和接收处理
1 挂载命令的发送
1.1提供API接口
代码来源：nova/api/openstack/contrib/volumes.py:VolumeAttachmentController.create()：

@wsgi.serializers(xml=VolumeAttachmentTemplate)  
    def create(self, req, server_id, body):  
        """Attach a volume to an instance."""  
        context = req.environ['nova.context']  
        authorize(context)  
        authorize_attach(context, action='create')  
  
        if not self.is_valid_body(body, 'volumeAttachment'):  
            raise exc.HTTPUnprocessableEntity()  
#从请求中获取卷ID和设备名称  
        volume_id = body['volumeAttachment']['volumeId']   
        device = body['volumeAttachment'].get('device')  
  
        self._validate_volume_id(volume_id)  
  
        msg = _("Attach volume %(volume_id)s to instance %(server_id)s"  
                " at %(device)s") % locals()  
        LOG.audit(msg, context=context)  
          
        try:  
            instance = self.compute_api.get(context, server_id)#compute_api=compute.API(),compute.API()即为/nova/compute/__init__.py:API(*args,**kwargs)，该函数导入了一个类，被导入的类是由_compute_opts中compute_api_class决定的，compute_api_class的默认值为：nova.compute.api.API，所以get()既是nova/compute/api.py:API.get()，根据实例ID获取一个实例。  
            device = self.compute_api.attach_volume(context, instance,  
                                                    volume_id, device)#挂载一个存在的卷到一个存在的实例  
        except exception.NotFound:  
            raise exc.HTTPNotFound()  
        except exception.InstanceInvalidState as state_error:  
            common.raise_http_conflict_for_instance_invalid_state(state_error,  
                    'attach_volume')  
复制代码

1.2发送RPCcast异步请求，给instance挂载上volume_id,挂载点在device.
代码来源：nova/compute/api.py:API.attach_volume(context, instance, volume_id,device)

#volume_api=nova/volume/cinder/api.py:API  
  try:  
            volume = self.volume_api.get(context, volume_id)通过cinderclient从cinder获取volume.  
            self.volume_api.check_attach(context, volume, instance=instance)#检查volume是否可用  
            self.volume_api.reserve_volume(context, volume)  
            self.compute_rpcapi.attach_volume(context, instance=instance,  
                    volume_id=volume_id, mountpoint=device)#compute_rpcapi=nova/compute/rpcapi.py:ComputeAPI  
        except Exception:  
            with excutils.save_and_reraise_exception():  
                self.db.block_device_mapping_destroy_by_instance_and_device(  
                        context, instance['uuid'], device)  
  
#nova/compute/rpcapi.py:ComputeAPI.attach_volume():  
def attach_volume(self, ctxt, instance, volume_id, mountpoint):  
        instance_p = jsonutils.to_primitive(instance)  
        self.cast(ctxt, self.make_msg('attach_volume',#cast调用  
                instance=instance_p, volume_id=volume_id,  
                mountpoint=mountpoint),  
                topic=_compute_topic(self.topic, ctxt, None, instance))
复制代码

（2013.7.9更新）
2．挂载命令的接收处理
2.1 Cast调用的接收端
挂载命令由nova-compute服务负责处理，代码来源：nova/compute/manager.py:ComputeManager.attach_volume()

#attach_volume()调用_attach_volume():  
def _attach_volume(self, context, volume_id, mountpoint, instance):  
        volume = self.volume_api.get(context, volume_id)  
        context = context.elevated()  
        LOG.audit(_('Attaching volume %(volume_id)s to %(mountpoint)s'),  
                  locals(), context=context, instance=instance)  
        try:  
            connector = self.driver.get_volume_connector(instance)  
#driver=nova/virt/libvirt/driver.py:LibvirtDriver, driver.get_volume_connector(),获取一个iscsi initiator   
            connection_info = self.volume_api.initialize_connection(context,  
                                                                    volume,  
                                                                    connector)#volume_api=nova/volume/cinder.py:API,通过cinderclient调用iscsi的initialize_connection初始化initiator  
        except Exception:  # pylint: disable=W0702  
            with excutils.save_and_reraise_exception():  
                msg = _("Failed to connect to volume %(volume_id)s "  
                        "while attaching at %(mountpoint)s")  
                LOG.exception(msg % locals(), context=context,  
                              instance=instance)  
                self.volume_api.unreserve_volume(context, volume)  
  
        if 'serial' not in connection_info:  
            connection_info['serial'] = volume_id  
  
        try:  
            self.driver.attach_volume(connection_info,#挂载卷  
                                      instance,  
                                      mountpoint)  
            #nova/virt/libvirt/driver.py:LibvirtDriver.attach_volume()  
        except Exception:  # pylint: disable=W0702  
            with excutils.save_and_reraise_exception():  
                msg = _("Failed to attach volume %(volume_id)s "  
                        "at %(mountpoint)s")  
                LOG.exception(msg % locals(), context=context,  
                              instance=instance)  
                self.volume_api.terminate_connection(context,  
                                                     volume,  
                                                     connector)  
  
        #update volume's database status in cinder through cinderclient  
        self.volume_api.attach(context,  
                               volume,  
                               instance['uuid'],  
                               mountpoint)  
复制代码

2.2 挂载卷
代码来源：nova/virt/libvirt/driver.py:LibvirtDriver.attach_volume()

def attach_volume(self, connection_info, instance, mountpoint):  
        instance_name = instance['name']  
        virt_dom = self._lookup_by_name(instance_name)  
        disk_dev = mountpoint.rpartition("/")[2]  
        disk_info = {     
            'dev': disk_dev,  
            'bus': blockinfo.get_disk_bus_for_disk_dev(CONF.libvirt_type,  
                                                       disk_dev),  
            'type': 'disk',  
            }  
            conf = self.volume_driver_method('connect_volume',  
                                         connection_info,  
                                         disk_info)#根据driver的类型调用相应的connect_volume方法，这里将调用nova/virt/libvirt/volume.py:LibvirtISCSIVolumeDriver.connect_volume(),connect_volume方法完成的工作是在发现target,见下面。  
  
        self.set_cache_mode(conf)  
  
        try:  
            # NOTE(vish): We can always affect config because our  
            #             domains are persistent, but we should only  
            #             affect live if the domain is running.  
            ##LOG.info(_('attach_volume action is here! ozg.log'))  
            flags = libvirt.VIR_DOMAIN_AFFECT_CONFIG #flags=3  
            state = LIBVIRT_POWER_STATE[virt_dom.info()[0]]  
            if state == power_state.RUNNING:  
                flags |= libvirt.VIR_DOMAIN_AFFECT_LIVE  
            virt_dom.attachDeviceFlags(conf.to_xml(), flags)"""conf.to_xml()的值为：<disk type="block" device="disk"> 
  <driver name="qemu" type="raw" cache="none"/> 
  <source dev="/dev/disk/by-path/ip-192.168.88.168:3260-iscsi-iqn.2010-10.org.openstack:volume-c7a768b1-5b4a-49c3-80fe-a1ef007c52c1-lun-1"/> 
  <target bus="virtio" dev="vdc"/> 
  <serial>c7a768b1-5b4a-49c3-80fe-a1ef007c52c1</serial> 
</disk>，attachDeviceFlags():创建一个虚拟设备并挂载到后端"""  
  
        except Exception, ex:  
            if isinstance(ex, libvirt.libvirtError):  
                errcode = ex.get_error_code()  
                if errcode == libvirt.VIR_ERR_OPERATION_FAILED:  
                    self.volume_driver_method('disconnect_volume',  
                                              connection_info,  
                                              disk_dev)  
                    raise exception.DeviceIsBusy(device=disk_dev)  
  
            with excutils.save_and_reraise_exception():  
                self.volume_driver_method('disconnect_volume',  
                                          connection_info,  
                                          disk_dev)  
复制代码

2.3发现target
代码来源：/nova/virt/libvirt/volume.py:LibvirtISCSIVolumeDriver.

connect_volume()  
@lockutils.synchronized('connect_volume', 'nova-')  
        def connect_volume(self, connection_info, disk_info):  
        """Attach the volume to instance_name."""  
        conf = super(LibvirtISCSIVolumeDriver,  
                     self).connect_volume(connection_info,  
                                          disk_info)  
  
        iscsi_properties = connection_info['data']  
        #Multipath用来实现设备的持久化和多路径访问  
        libvirt_iscsi_use_multipath = CONF.libvirt_iscsi_use_multipath  
  
        if libvirt_iscsi_use_multipath:#从配置文件中判断是否支持multipath  
            #multipath installed, discovering other targets if available  
            #multipath should be configured on the nova-compute node,  
            #in order to fit storage vendor  
            out = self._run_iscsiadm_bare(['-m',  
                                          'discovery',  
                                          '-t',  
                                          'sendtargets',  
                                          '-p',  
                                          iscsi_properties['target_portal']],  
                                          check_exit_code=[0, 255])[0] \  
                or ""  
  
            for ip in self._get_target_portals_from_iscsiadm_output(out):  
                props = iscsi_properties.copy()  
                props['target_portal'] = ip  
                self._connect_to_iscsi_portal(props)  
  
            self._rescan_iscsi()  
        else:  
            self._connect_to_iscsi_portal(iscsi_properties)#连接iscsi，见下面  
  
        host_device = ("/dev/disk/by-path/ip-%s-iscsi-%s-lun-%s" %  
                       (iscsi_properties['target_portal'],  
                        iscsi_properties['target_iqn'],  
                        iscsi_properties.get('target_lun', 0)))  
  
        # The /dev/disk/by-path/... node is not always present immediately  
        # TODO(justinsb): This retry-with-delay is a pattern, move to utils?  
        tries = 0  
        disk_dev = disk_info['dev']  
        while not os.path.exists(host_device):  
            if tries >= CONF.num_iscsi_scan_tries:  
                raise exception.NovaException(_("iSCSI device not found at %s")  
                                              % (host_device))  
  
            LOG.warn(_("ISCSI volume not yet found at: %(disk_dev)s. "  
                       "Will rescan & retry.  Try number: %(tries)s") %  
                     locals())  
  
            # The rescan isn't documented as being necessary(?), but it helps  
            self._run_iscsiadm(iscsi_properties, ("--rescan",))#重新扫描  
  
            tries = tries + 1#重试tries次,默认3次  
            if not os.path.exists(host_device):  
                time.sleep(tries ** 2)  
  
        if tries != 0:  
            LOG.debug(_("Found iSCSI node %(disk_dev)s "  
                        "(after %(tries)s rescans)") %  
                      locals())  
  
        if libvirt_iscsi_use_multipath:  
            #we use the multipath device instead of the single path device  
            self._rescan_multipath()  
            multipath_device = self._get_multipath_device_name(host_device)  
            if multipath_device is not None:  
                host_device = multipath_device  
  
        conf.source_type = "block"  
        conf.source_path = host_device  
        return conf  
复制代码

代码来源：nova/virt/libvirt/volume.py: LibvirtISCSIVolumeDriver

def _connect_to_iscsi_portal(self, iscsi_properties):  
        # NOTE(vish): If we are on the same host as nova volume, the  
        #             discovery makes the target so we don't need to  
        #             run --op new. Therefore, we check to see if the  
        #             target exists, and if we get 255 (Not Found), then  
        #             we run --op new. This will also happen if another  
        #             volume is using the same target.  
        try:  
            self._run_iscsiadm(iscsi_properties, ())  
#执行：iscsiadm -m node -T iqn.2010-10.org.openstack:volume-c7a768b1-5b4a-49c3-80fe-a1ef007c52c1 -p 192.168.88.168:3260 execute /usr/lib/python2.7/dist-packages/nova/utils.py:208  
  
        except exception.ProcessExecutionError as exc:  
            # iscsiadm returns 21 for "No records found" after version 2.0-871  
            if exc.exit_code in [21, 255]:  
                self._run_iscsiadm(iscsi_properties, ('--op', 'new'))  
            else:  
                raise  
  
        if iscsi_properties.get('auth_method'):#get()返回CHAP  
            self._iscsiadm_update(iscsi_properties,  
                                  "node.session.auth.authmethod",  
                                  iscsi_properties['auth_method'])  
#执行：iscsiadm -m node -T iqn.2010-10.org.openstack:volume-c7a768b1-5b4a-49c3-80fe-a1ef007c52c1 -p 192.168.88.168:3260 --op update -n node.session.auth.authmethod -v CHAP execute /usr/lib/python2.7/dist-packages/nova/utils.py:208  
  
            self._iscsiadm_update(iscsi_properties,  
                                  "node.session.auth.username",  
                                  iscsi_properties['auth_username'])  
#执行：iscsiadm -m node -T iqn.2010-10.org.openstack:volume-c7a768b1-5b4a-49c3-80fe-a1ef007c52c1 -p 192.168.88.168:3260 --op update -n node.session.auth.username -v AREmd94wksBpTxEcJ5Yh execute /usr/lib/python2.7/dist-packages/nova/utils.py:208  
  
            self._iscsiadm_update(iscsi_properties,  
                                  "node.session.auth.password",  
                                  iscsi_properties['auth_password'])  
#执行：iscsiadm -m node -T iqn.2010-10.org.openstack:volume-c7a768b1-5b4a-49c3-80fe-a1ef007c52c1 -p 192.168.88.168:3260 --op update -n node.session.auth.password -v wV4WuDvACoVyYA9Ru5tz execute /usr/lib/python2.7/dist-packages/nova/utils.py:208  
  
        #duplicate logins crash iscsiadm after load,  
        #so we scan active sessions to see if the node is logged in.  
        out = self._run_iscsiadm_bare(["-m", "session"],  
                                      run_as_root=True,  
                                      check_exit_code=[0, 1, 21])[0] or ""  
#执行：iscsiadm ['-m', 'session']: stdout=  
tcp: [20] 192.168.88.168:3260,1  
iqn.2010-10.org.openstack:volume-14abe479-830d-4661-8047-a49414970f67  
tcp: [4] 192.168.88.168:3260,1 iqn.2010-10.org.openstack:volume-993d0ed4-78b2-4c9f-a881-6aacafa173eb  
 stderr= _run_iscsiadm_bare /usr/lib/python2.7/dist-packages/nova/virt/libvirt/volume.py:423  
  
        portals = [{'portal': p.split(" ")[2], 'iqn': p.split(" ")[3]}  
                   for p in out.splitlines() if p.startswith("tcp:")]  
# portals=[{'iqn': 'iqn.2010-10.org.openstack:volume-14abe479-830d-4661-8047-a49414970f67', 'portal': '192.168.88.168:3260,1'}, {'iqn': 'iqn.2010-10.org.openstack:volume-993d0ed4-78b2-4c9f-a881-6aacafa173eb', 'portal': '192.168.88.168:3260,1'}]  
  
        stripped_portal = iscsi_properties['target_portal'].split(",")[0]  
        if len(portals) == 0 or len([s for s in portals  
                                     if stripped_portal ==  
                                     s['portal'].split(",")[0]  
                                     and  
                                     s['iqn'] ==  
                                     iscsi_properties['target_iqn']]  
                                    ) == 0:  
            try:  
                self._run_iscsiadm(iscsi_properties,  
                                   ("--login",),  
                                   check_exit_code=[0, 255])  
#执行：iscsiadm -m node -T iqn.2010-10.org.openstack:volume-c7a768b1-5b4a-49c3-80fe-a1ef007c52c1 -p 192.168.88.168:3260 --login execute /usr/lib/python2.7/dist-packages/nova/utils.py:208  
  
            except exception.ProcessExecutionError as err:  
                #as this might be one of many paths,  
                #only set successfull logins to startup automatically  
                if err.exit_code in [15]:  
                    self._iscsiadm_update(iscsi_properties,  
                                          "node.startup",  
                                          "automatic")  
#执行：iscsiadm -m node -T iqn.2010-10.org.openstack:volume-c7a768b1-5b4a-49c3-80fe-a1ef007c52c1 -p 192.168.88.168:3260 --op update -n node.startup -v automatic execute /usr/lib/python2.7/dist-packages/nova/utils.py:208  
                    return  
  
            self._iscsiadm_update(iscsi_properties,  
                                  "node.startup",  
                                  "automatic")  
复制代码

本文转载自：http://blog.csdn.net/epugv/article/details/9303785