4、Openstack/4、尚硅谷-Linux云计算-虚拟化技术 - Openstack/⑥、compute/43、尚硅谷-Linux云计算- 虚拟化技术 - Compute 组件说明

欢迎大家继续收看像硅谷的Linux云计算视频。大家好，我是汪老师。那之前的课程中呢，我们一起去构建了我们的kingsone服务，以及我们的gay服务。那接下来我们需要去构建的就是我们的nova服务了。Nova服务呢，是我们整个open体系之中。I is，也就是我们的什么所谓的基础设施及服务的重要组件部分。当然它也是我们整个分12的核心体系。最重要的组件之一，对吧，那如果按它的重要性排名的话，他可能是非常之靠前的。那在这一章呢，我们会去带大家先去学习一下nova之间的相关的一些特性，包括他们组间的沟通方式。然后呢，我们再去把这个组件好好的给构建一下。那首先呢，我们会分为两个部分，第一个相关性说明，第二个实验构建。我们先看第一点，就是nova是什么。

我们学习每样东西的时候，都要知道它是什么，然后才去学习它的一些特性，包括它的一些使用技巧，对吧？好，那nova是open star。它的项目中的一个组件或者框架中的一个重要组件，是由space和NASA共同开发完成的云计算平台。讲师运算平台，你可以这样理解，就是给我们提供虚拟化能力的。其实这样讲也不太靠谱，原因是什么？他是管理底层的虚拟化，而不是真的是他去虚拟化。这句话是不是有点绕啊？举个例子，比如我们的dock dock，我们一直把它叫做容器编排，容器引擎，对吧？我们没有把它叫做容器。底层技术。底层技术真正的是Linux和一些什么所谓的我们的namepa。Dock呢？只是管理这些底层的工具而已，或叫引擎而已，那对于我们nova来说也是一样的。

底层的虚拟化是由一些所谓的什么Z啊，或者是我们的v boss啊，或者是我们QVM啊这类型的组件去完成，需要大家注意一下。第二个类似于。亚马逊的ec two和SR的云基础架构服务，这里需要注意一下，亚马逊的ec two呢，就是我们所谓的I is服务，对吧？购买过来以后就是一个云主机。对于S3来说呢，它是一个所谓的对象存储。那在老版本中，它确实都是由一个组件，也就是我们的nova核心组件去完成，但在我们的新版本中，已经把S3转移到了我们的Swift，他去专门去完成，需要大家注意一下。那并且其实。在刚开发的时候，它就是仿照着亚马逊的ec two去开发得到的。这也是很好地说明他们之间的一个关联性，对吧，就类似于unix和Linux之间的这么一个关系。

Nova在opens star中提供云计算服务。你可以理解为就是提供我们的虚拟化管理服务，虚拟化管理服务这里需要注意一下，并不是提供虚拟化的能力，对吧，其真正的虚拟化能力在我们的平台中用的比较多的可能是QM。或者是用的更什么精简一点的，就是QEMU。这个是需要大家去注意的，好，然后呢，超过140家企业和18470个开发者参与开发。我为什么要说这么一段话，或者为什么要给大家特意标出来这么一段话呢？一个组件。他刚开发的目的都是好的，或者是每个人都想精益求精的把这个组件给完成，但人无完人对吧，那代码呢，总是有一定bug的，如果你的更新时间跟不上它的bug的是吧出现速度，那这样的话是不是很很影响咱们的日常工作啊。

那一个项目的活跃性也保证了这个。Bug的更新速度。所以从这里可以看出来，对于我们的整个open star体系来说呢，它的进度都是非常之快的，它是一个我们的理想的选择类型。好，那既然是18400多名对吧，140家企业，那到底有哪些企业参与了其中的开发呢？我们可以看这么一张图。那这里呢，我们看到都是比较去著名的一些企业对吧，比如wemvi啊，斯科啊对吧，PA啊，红帽啊对吧，IBM啊等等。惠普像这种类型的公司呢，都是比较著名的。那我想表达的是什么？就是有了这些公司的参与，我们的项目会逐渐逐渐各个去完善。还有就是在最新版本中，其实呃。红帽和惠普。他的。代码的占比是比较高的，从最近的一个呃，官方的报告去看的话，是这么一个情况，给大家简单说明一下。

那接下来呢，我们主要去看一下我们的open star nova项目中，它到底有哪些重要的一些组件需要我们去了解学习。首先第一个主线就是我们的ipi分类，也就是我们的应用程序编程接口，对吧，好。第一个叫no ipi service，接收并响应终端用户计算ipi的调用，讲白来说就是我们的所有的用户的请求都会被提交到ipi接口上。那当然。命令行是不是也是另一种调取方式，对吧？好，该服务支持open计算I亚马逊的ec图和特殊管理权限的ipi，这里想表达的是什么呢？其实就是我想表达的就是对于我们的整个nova ipi来说，它其实不仅可以管理我们当前的opensar环境。它是允许被。接口接入我们的别的云计算管理平台的。那下一个叫no ipi mid data，也就是我们的接口原数据信息对吧？那这样的话，它的功能就是接受从实例原数据发来的请求，该服务通常与nova network服务安装在多主机模式下。

这个相当于就是一个代理节点了。也就意味着它应该安装在每台我们的computer镜像之上。需要大家注意一下。那接下来我们继续往后看。它的一些核心程序。第一个nova computer service，一个守护进程，通过虚拟化成的IPA接口创建终止虚拟机实例。那也就意味着真正跟我们的底层，比如虚拟化平台，比如是QM。比如是QEMU对吧，这种类型的虚拟化平台。它是处于上层，上层被教导请求以后，会被反馈到我们的nova computer nova computer再去连接下层的真正的虚拟机，去创建出来对应的虚拟机实例，关闭或启动等等。

这个应该比较好理解，对吧？好，下一个nova丢了，那从队列中获取虚拟机实例请求，并确定哪台计算机运行该虚拟机，也就意味着我们的请求过来以后，你可能有多个多个nova节点。有多个nova节点，那只要有多个的话，就会带来一个问题，你这次的虚拟机创联请求放在哪一台上？你说这不随便选一台吗？那随便选的结果可能就是这台机器忙死了，这台机器还比较闲，这是不是相对来说不是合理的？我们应该向我们的。IBC集群一样，对吧，就是负载均衡集群一样，把它平均或者尽可能的平均分散到我们的不同的计算节点之上。那这时候呢，就需要nova的参与，他就是专门负责调度到对应的虚拟机之上的，需要大家注意一下。好，下一个nova conduct。那协调compute和database之间的数据交互，也就是compute这个服务是没办法直接访问数据库的，就是为了防止一些权限的越前。

或叫数据的安全性。也就中间加了一层，加了一个conduct。那他呢，去跟我们数据库交互，交互完成以后返回数据到我们的computer。更安全一点对吧？好，接下来我们继续往后看。Networking相关，也就是我们网络相关对吧，好nova network。Work DEMO类似于我们的nova。接受来自队列的网络任务和操作网络，也就意味着他一人也是安装在我们的computer节点之上的。它的主要功能就是当有对应的创建，看到吗，网卡桥接，改变IP规则都是由它在各个的nova节点之上去完成，需要大家注意一下。下一个nova conso。也就是进行我们的。

用户的令牌环授权对吧，授权令牌环以及我们的VNC的代理，VNC的代理好，还有基于我们的SP的代理。SP是不是也是一种我们终端的远程连接工具，对吧？这两种有什么区别呢？一种是提供基于H5的，一种是于Java客户端呢？都是可以被选择的，对吧？好，下一个nova CT专门颁发自己去制作我们的叉509格式的证书，需要大家注意一下，好，那我们继续往后看。其他的一些组件对吧，好，第一个叫nova object story那。是一个亚马逊S3的接口，用于将亚马逊S3的镜像注射到open的。C的这么一个卡兰的工具，用于兼容我们的亚马逊的接口命令行工具，讲白来说就是能够被调用在nova里，去调用我们的亚马逊的S3平台对象存储平台。下一个nova client，也就是我们的命令行管理工具，向我们的nova提出请求，无外乎是两种，第一种就是我们的nova命令行工具，第二种就是我们所谓的叫什么风格的ipi接口。

对吧，需要大家注意一下，好，那下一个。Require。也就是我们的一些什么消息队列服务，对吧，我们我们在我们的环境中使用的是roby WQ，官方也比较推荐使用YWQ。还有circle保证我们的建立和运行的状态，我们这里采用的是满circleql数据库，对吧，好。那这个呢，就是我们在nova组件中的一些关键性服务了，呼叫应该是所有服务了，讲的还是比较全的。那需要大家好好的去整理一下，对吧？好，那接下来我们继续往后看，我们看看我们刚才讲的那些组件到底是放在一个怎样的连接状态下。或者是它们相互有怎样的关联？那种在这张图里可以比较形象的去看出来，首先最上层是我们的no I PI，对吧，用于接收请求，这个请求的发起方可可以是我们的一个用户，通过我们的命令方式发起，还有可以是通过我们的其他的一些什么编程的。

呃，应用程序或编程的一些。工具去实现我们的发起，也可以通过我们的什么仪表盘套件去发起，那最终的请求都会被接到我们的IP服务之上。Ipi服务接收到请求以后，如果是一个创建服务的话，创建一个虚拟机服务的话，那要经过我们的丢了，也就是调度服务，调度服务要去选择一个comp去运行。Computer manager呢，是管理我们的虚拟机的启动、关闭、停止等，也就是管理整个我们的虚拟化的生命周期的。但是它呢，又不是真正的我们的虚拟化能力，对吧，又不是我们之前所说的什么虚拟化监视器，他又去虚拟化不了机器，所以呢，它要通过自己编写的驱动去调用我们的lab vrrt。LA y rt呢，是我们的红帽开发的这么一个虚拟机管理平台，这个大家应该都比较清楚，对吧？那底层可以管理我们的Z，可以管理我们QM，那再去创建对应的一些虚拟机即可，这就是我们在组件之间的互相关联的一个流程。

那接下来我们继续往后看，我们看一下nova的内部沟通。这里呢，画的比较多对吧，画的比较多，那首先这里会基于HTP的，这里是我们的消息队列服务那。大家有没有一些疑问，我们为什么要去引入我们的消息队列，因为这里可以起到一个异步通知的这么一个作用。比如我现在发送一些信息给你，你现在没有响应到，但是可以允许在一定的时间内你响应都是即可的。那这里整个的流程可能如下，客户端去通过我们的HTP协议对吧，可能是风格的编程接口，可能是我们的仪表盘套件，那去访问进行认证，去进行认证，这里的认证其其实讲白来说就是我们的keyone。

认证成功以后呢，我们去访问我们的open star进行ipi的调度，对吧？调度到后面的一些主件，比如我们的TE了，对吧？调度平台啊，我们的网络啊，包括我们的券啊，包括我们的计算呢，对吧？好，那这样的话呢，它的一些组件就开始工作了，那六线调度，然后分配我们的网络，分配我们的券，对吧？那在某一台主机上去进行虚拟机即可，当然这里还要进行一个持续的监控，看到了吗？这里还要进行一个持续的监控，判断这些主机到底是不是可用的。并且，并且要统计统计这里的物理及他当前的资源消耗，为怎样方便下一次我们的TE的平台进行调度。这是他一个关系解释，需要大家注意一下。好，那接下来我们再看一下另一张图，就是同其他组件之间的沟通，这个更复杂了，对吧？这里涉及到了很多组件，比如nova key stonelaywi。

那这里我们需要解释一下第一个。这里nova叫做cloud control，也就意味着对于我们的nova来说，它会分为控制节点和真正的实力节点。控制节点就是进行我们所谓的对应的一些分配的，分配完成以后要到这些实例节点上去运行。控制节点一般在某一个时间时段内可用的只有一个。但对于computer来说，当然我说的可用是一个，也可能是经过负载调度以后是一个，能理解我的意思吗？好，那computer呢，可以是在同一时间段有多个，因为它是一个分布式的，对吧，这个很好理解。好，这里涉及到的通讯方案呢，有我们的。HTP协议有我们的消息队列，有我们的数据库之间的数据访问。仪表盘或客户端去访问我们的no IP，如果，如果你要想去访问对应的什么，所谓的叫做呃。

Computer服务的话，或者叫nova服务的话。那你是不是要去得到它的端点。这个应该很好理解对吧，得到它的端点，得到端点以后，我就可以去访问他的ipi服务，那这样的话，他就下来访问ipi服务，访问ipi服务呢，那这里呢，会涉及到一些的功能，比如如果我要是创建一个。虚拟机的话，那应该怎么办？看这里经过的是这样的流程，也就是no ipi先通知消息队列，向消息列里写数据，写完数据以后STEM开始调度，那包括我们的network，包括我们的WW都开始调度，调度成功以后也向我们的。消息代里写数据，然后computer呢，这个节点就接触到交易队里的数据以后就开始创虚拟机，那当然是通过我们的HY虚拟机监视器去创建的，那对应其他的一些功能，比如我们去Y啊，Swi啊，就类似于我们第一天，第一天再去讲讲什么，讲我们的keyone组件之间的流程是一样的了。

那这里我们就不再赘述了，对吧，还是比较简单的，虽然看起来可能有点花里胡哨的，好，那接下来我们继续往后看另一个最后一个，也就是我们的虚拟机的启动流程。首先我现在想创建一台虚拟机，创建虚拟机的请求呢，会被我们的ipi对吧，转移到我们的ste服务上。那使丢了服务呢，会分情况。如果你在创建的时候已经指定了你要在哪台机器创建这台虚拟机，那么的话，你的优先级是最大的。直接发送到对应的computer node节点，直接被我们调度即可，也就创建虚拟机即可。创建虚拟机的过程呢，我们在之前的几张图片里是不是也给大家介绍过了，对吧？好，那如果你要没有指定在哪台去创建虚拟机呢？我们要进行一个权重的计算。权重的计算主要是为了调度到合适的节点。什么叫合适的节点？

相对于其他节点来说，它资源的利用率更低，对吧，那是不是更平稳。那怎么去能够保证它能够合理的调度到合适的节点呢？在这里，我们在这里先中断一下，我们先看上面。那在这里会通过我们的live vrt，也就是我们的虚拟机监视层，对吧，收集到我们当前的数字机的资源。那数字之一的资源呢，会定时的更新到我们的数据库之中。那就意味着我的丢了。是可以从。数据库中获取到每台机器当前的使用资源，但会存在一个问题。举个例子，比如我现在有两台机器，Nova。NOVA1NOVA当前他剩余的资源有两个G，他剩余资源四个G。但是我现在立马在这台机器创建了一个三个G的虚拟机。

但是还没有到我们的就是轮训时间去更新数据库，更新当前的资源利用率，这样就会存在一个问题，那我这里丢了，一看数据库一看，诶，现在我们的二号节点，它的资源利用率比较低，那我应该什么。到二号节点去创建这台机器，其实现在是这样吗？已经不是了，对吧，这台已经有只有一个G了，这台可能有两个G。但我这里考虑的不是太周全对吧？我没有考虑CPU等等一些其他参数，只是给大家举个例子。那应该怎么办呢？你说这简单，我把它的更新频率调高一点，我一毫秒我去。进行一次检测。那这样的话有没有出现一个问题啊，就会带来一些不必要的资源消耗。这个也比较好理解对吧，那一旦带来多余的不必要的资源消耗以后呢，可能会造成整个我们的集群的压力的不必要性。

那我们应该怎么办去既能保证我们当前的瓶颈又不会太大，又能及时的去更新它当前的资源性能呢？那我们可以这样，比如我去定时每一分钟或每五分钟去收集一下数据，更新这数据库，那一般来说是一分钟对吧？好，那更新数据库的时候，这一分钟的轮训我不管。但是一旦有人向我的对应的我们的computer节点上写入新的东西以后，我就会去立马的把这些状态更新至我们的DB库。那这样的话，是不是既能保证了我们的效率，又能保证我们的整个平台，它的压力不会太大。是不是很完美对吧？好，那这个呢，是我们的虚拟机的启动流程。那这节课呢，我们给大家讲了一下nova的一些相关的一些组件，对吧，包括组件之间的沟通顺序等等。还是希望大家好好的把它整理一下的，因为nova确实还是比较重要的，非常重要，可以这样理解，而且它的主件也比较多。

那这节课呢，我们就先讲到这里，我们下节课再见。