openstack中的Host Aggregates和Availability Zones

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Host Aggregates 的机制是建立于 Availability Zones 基础之上更进一步划分 computes 节点物理资源的一种机制。
 
什么是Region
Region更像是一个地理上的概念,每个region有自己独立的endpoint,regions之间完全隔离,但是多个regions之间共享同一个keystone和dashboard,region的设计更多侧重地理位置的概念,用户可以选择离自己更近的region来部署自己的服务。
 
什么是Availability Zones
Availability Zones 通常是对 computes 节点上的资源在小的区域内进行逻辑上的分组和隔离。例如在同一个数据中心,我们可以将 Availability Zones 规划到不同的机房,或者在同一机房的几个相邻的机架,从而保障如果某个 Availability Zone 的节点发生故障(如供电系统或网络),而不影响其他的 Availability Zones 上节点运行的虚拟机,通过这种划分来提高 OpenStack 的可用性。目前 OpenStack 默认的安装是把所有的 computes 节点划分到 nova 的 Availability Zone 上,但我们可以通过对 nova.conf 文件的配置来定义不同的 Availability zones。
 
什么是Host Aggregate
host aggregate是管理员用来根据硬件资源的某一属性来对硬件进行划分的功能,只对管理员可见,主要用来给nova-scheduler通过某一属性来进行instance的调度。其主要功能就是实现根据某一属性来划分物理机,比如按照地理位置,使用固态硬盘的机器,内存超过32G的机器,根据这些指标来构成一个host group。
 
Availability Zones和Host Aggregate的关系图
(图片来源于网络)
配置
/etc/nova/nova.conf
scheduler_default_filters=AggregateInstanceExtraSpecsFilter,其他filter
 
 
openstack官方使用 host aggregate的 例子
This example configures the Compute service to enable users to request nodes that have solid-state drives (SSDs). You create a fast-io host aggregate in the nova availability zone and you add the ssd=true key-value pair to the aggregate. Then, you add the node1, and node2 compute nodes to it.
$ nova aggregate-create fast-io nova
+----+---------+-------------------+-------+----------+
| Id | Name    | Availability Zone | Hosts | Metadata |
+----+---------+-------------------+-------+----------+
| 1  | fast-io | nova              |       |          |
+----+---------+-------------------+-------+----------+
$ nova aggregate-set-metadata 1 ssd=true
+----+---------+-------------------+-------+-------------------+
| Id | Name    | Availability Zone | Hosts | Metadata          |
+----+---------+-------------------+-------+-------------------+
| 1  | fast-io | nova              | []    | {u'ssd': u'true'} |
+----+---------+-------------------+-------+-------------------+
$ nova aggregate-add-host 1 node1
+----+---------+-------------------+------------+-------------------+
| Id | Name    | Availability Zone | Hosts      | Metadata          |
+----+---------+-------------------+------------+-------------------+
| 1  | fast-io | nova              | [u'node1'] | {u'ssd': u'true'} |
+----+---------+-------------------+------------+-------------------+
$ nova aggregate-add-host 1 node2
+----+---------+-------------------+----------------------+-------------------+
| Id | Name    | Availability Zone | Hosts                | Metadata          |
+----+---------+-------------------+----------------------+-------------------+
| 1  | fast-io | nova              | [u'node1', u'node2'] | {u'ssd': u'true'} |
+----+---------+-------------------+----------------------+-------------------+
 
Use the nova flavor-create command to create the ssd.large flavor called with an ID of 6, 8 GB of RAM, 80 GB root disk, and four vCPUs.
$ nova flavor-create ssd.large 6 8192 80 4
+----+-----------+-----------+------+-----------+------+-------+-------------+-----------+
| ID | Name      | Memory_MB | Disk | Ephemeral | Swap | VCPUs | RXTX_Factor | Is_Public |
+----+-----------+-----------+------+-----------+------+-------+-------------+-----------+
| 6  | ssd.large | 8192      | 80   | 0         |      | 4     | 1.0         | True      |
+----+-----------+-----------+------+-----------+------+-------+-------------+-----------+
 
Once the flavor is created, specify one or more key-value pairs that match the key-value pairs on the host aggregates with scope aggregate_instance_extra_specs. In this case, that is the aggregate_instance_extra_specs:ssd=true key-value pair. Setting a key-value pair on a flavor is done using the nova flavor-key command.
$ nova flavor-key ssd.large set aggregate_instance_extra_specs:ssd=true
 
Once it is set, you should see the extra_specs property of the ssd.large flavor populated with a key of ssd and a corresponding value of true.
$ nova flavor-show ssd.large
+----------------------------+--------------------------------------------------+
| Property                   | Value                                            |
+----------------------------+--------------------------------------------------+
| OS-FLV-DISABLED:disabled   | False                                            |
| OS-FLV-EXT-DATA:ephemeral  | 0                                                |
| disk                       | 80                                               |
| extra_specs                | {u'aggregate_instance_extra_specs:ssd': u'true'} |
| id                         | 6                                                |
| name                       | ssd.large                                        |
| os-flavor-access:is_public | True                                             |
| ram                        | 8192                                             |
| rxtx_factor                | 1.0                                              |
| swap                       |                                                  |
| vcpus                      | 4                                                |
+----------------------------+--------------------------------------------------+
 
Now, when a user requests an instance with the ssd.large flavor, the scheduler only considers hosts with the ssd=true key-value pair. In this example, these are node1 and node2.
 
nova实现 host aggregate的命令
# nova -h |grep aggregate
    aggregate-add-host          Add the host to the specified aggregate.
    aggregate-create            Create a new aggregate with the specified
    aggregate-delete            Delete the aggregate.
    aggregate-details           DEPRECATED, use aggregate-show instead.
    aggregate-list              Print a list of all aggregates.
    aggregate-remove-host       Remove the specified host from the specified
                                aggregate.
    aggregate-set-metadata      Update the metadata associated with the
                                aggregate.
    aggregate-show              Show details of the specified aggregate.
    aggregate-update            Update the aggregate's name and optionally
 
 
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<think>好的,我现在要回答用户关于OpenStack中主机聚合作用的问题。首先,我需要回忆一下OpenStack的相关知识,特别是主机聚合的概念作用。 记得在OpenStack中,主机聚合(Host Aggregates)是用来将物理主机分组的一种机制。可能资源管理、调度有关。比如,用户可能有不同的需求,比如需要SSD硬盘的主机或者GPU加速的主机,这时候主机聚合可以把具有这些特性的主机放在一个组里,方便虚拟机实例调度到合适的节点上。 然后,主机聚合通常可用性区域(Availability Zones)或元数据(Metadata)相关联。比如,管理员可以给主机聚合添加特定的元数据,比如存储类型、硬件特性等,这样在创建实例时,用户可以通过选择相应的元数据或可用性区域,让调度器选择合适的主机组。 另外,主机聚合可能对资源优化有帮助。比如,将高计算能力的主机聚合在一起,供需要高性能计算的任务使用。同时,这可能也涉及到负载均衡,避免某些主机过载。 不过,需要确认主机聚合可用性区域的区别。可用性区域是用户可见的逻辑分组,而主机聚合更多是管理员用来管理物理资源的内部机制。用户可能无法直接看到主机聚合,但管理员可以将主机聚合映射到可用性区域,让用户通过选择可用性区域间接使用主机聚合。 可能还需要提到主机聚合的创建管理步骤,比如通过nova命令创建聚合,添加主机,设置元数据等。不过用户的问题是介绍作用,所以这部分可能不需要详细展开,但可以作为补充说明。 另外,主机聚合的作用还可能包括支持不同的hypervisor类型,或者不同的网络配置,比如将某个聚合的主机配置特定的网络后端,或者存储后端,这样实例可以根据需求被调度到对应的主机上。 总结一下,主机聚合的主要作用包括: 1. 资源分类调度优化:根据硬件特性或配置对主机分组,确保实例被分配到合适的主机。 2. 提高性能:通过将相似特性的主机分组,满足特定工作负载的需求。 3. 灵活管理:管理员可以更灵活地管理物理资源,根据需求调整聚合配置。 4. 与可用性区域结合使用:提供逻辑上的资源分区,方便用户选择。 需要确保这些点准确无误,并且用简洁的中文解释清楚。可能还需要举例说明,比如SSD存储、GPU加速等场景,帮助用户理解实际应用。</think>在 OpenStack 中,**主机聚合(Host Aggregates)** 是一种将物理计算节点(主机)按特定属性或需求分组的机制,主要用于优化资源管理虚拟机调度。以下是其核心作用应用场景: --- ### **主要作用** 1. **资源分类与调度优化** - 将具有相同硬件特性(如 SSD 磁盘、GPU、特定 CPU 型号)或软件配置的主机归为一组,确保虚拟机(实例)被调度到满足需求的节点上。 - 例如:用户创建需要 GPU 的实例时,调度器会优先选择带有 `gpu=true` 元数据的主机聚合组。 2. **支持高级调度策略** - 结合 Nova 调度器的过滤机制(如 `AggregateInstanceExtraSpecsFilter`),实现精细化调度。例如:仅允许某些虚拟机类型运行在特定聚合组中。 3. **逻辑资源分区** - 管理员可通过主机聚合划分内部资源池(如高性能计算集群、存储优化集群),与用户可见的**可用性区域(Availability Zone)**结合,间接向用户提供不同服务等级的资源。 4. **灵活管理异构资源** - 统一管理不同硬件配置的主机(如混合使用 Intel AMD CPU 的节点),通过元数据标记区分,避免资源混用导致的性能问题。 --- ### **典型应用场景** - **硬件特性隔离** 创建标记 `ssd=true` 的主机聚合,供需要高速存储的数据库实例使用。 - **租户专用资源池** 为大客户或关键业务分配独立的主机组,确保资源独占性稳定性。 - **故障域隔离** 将不同机架或数据中心的主机分组,结合反亲性策略,减少单点故障影响。 - **多 Hypervisor 支持** 将 KVM Xen 主机分别聚合,允许用户根据兼容性需求选择。 --- ### **与可用性区域(Availability Zone)的区别** - **主机聚合**是管理员视角的**技术分组**(基于硬件/配置),通常对用户不可见。 - **可用性区域**是用户视角的**逻辑分区**(如 `az-ssd`、`az-gpu`),用户可直接指定实例部署的区域。 *管理员可将主机聚合映射为可用性区域,向用户暴露资源特性。* --- ### **操作示例** 管理员通过命令行创建主机聚合并添加元数据: ```bash # 创建聚合组 openstack aggregate create --zone=az-ssd ssd-aggregate # 添加主机到聚合组 openstack aggregate add host ssd-aggregate compute-node1 # 设置元数据(如标记SSD属性) openstack aggregate set --property ssd=true ssd-aggregate ``` 用户创建实例时选择可用性区域 `az-ssd`,调度器会自动筛选对应聚合组中的主机。 --- ### **总结** 主机聚合是 OpenStack 实现资源精细化管理的关键工具,通过分组元数据标记,确保实例调度更高效、更贴合业务需求,同时为管理员提供了灵活的资源划分能力。
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