Nova RPC服务 之 Nova Scheduler 的启动流程

本文详细介绍了OpenStack Nova组件中的NovaScheduler服务启动流程,包括配置加载、参数解析、日志设置和服务实例化等关键步骤,并提供了具体的代码示例。

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Nova RPC服务的工作流程,以及后面添加自定义Nova模块都是有帮助的。

以Nova Scheduler服务为例,分析Nova RPC服务的启动流程。Nova组件的“大脑”——Nova Scheduler(调度器)。

它是我们后续分析虚拟机创建的基础。这个子服务的作用前面已经介绍过,从其名称也可以看出该子服务就是负责调

度各子服务工作的。首先介绍Nova Scheduler服务的启动脚本,着重介绍Nova rpc Service类的定义。


Nova Scheduler服务的启动脚本如下:(liberty版本的路径是 /nova/cmd/scheduler.py文件)

#加载配置项
CONF = cfg.CONF
CONF.import_opt('scheduler_topic','nova.scheduler.rpcapi')
if __name__ == '__main__':
    config.prase_args(sys.argv)  #加载控制台传入的参数
    logging.setup("nova")        #配置服务的日志文件
    #定义Nova Scheduler服务对象
    server = service.Service.create(binary='nova-scheduler',topic=CONF.scheduler_topic)
    service.serve(server)  #创建线程运行Nova Scheduler服务
    service.wait()  #启动Nova Scheduler服务线程

1、CONF.import_opt方法加载一些必要的配置项。import_opt方法首先加载nova.scheduler.rpcapi模块,然后检查

模块中是否定义了scheduler_topic配置项。如果没有定义则报错。

2、查看nova.scheduler.rpcapi(/nova/scheduler/rpcapi.py)模块的代码,可以看到scheduler_topic配置项定义如

下:scheduler_topic默认项的默认值为scheduler。

rpcapi_opts = [cfg.StrOpt('scheduler_topic',  #配置项
                          default='scheduler',  #默认值
                          help='the topic scheduler nodes listen on'),]  #描述

注意:在Nova的许多文件中都定义了一些配置项的默认值,可在nova.conf文件中做相应的配置,覆盖配置项的默认

值。例如:nova.conf文件中添加如下配置scheduler_topic=my_scheduler便可将配置项的值修改。

3、Nova Scheduler服务的启动代码加载控制台传入的参数。可通过如下命令启动Nova Scheduler服务。

 Python /opt/stack/nova/cmd/scheduler --config-file=/etc/nova/nova.conf来启动Nova

 Scheduler服务,这里的控制台传入的参数就是配置文件的路径

4、定义和启动Nova Scheduler服务。调用Service类的create方法创建Service对象。create方法中的binary是服务

名,topic是Nova Scheduler服务监听的RPC主题

5、分别调用service包的serve和wait方法,创建和启动Nova Scheduler服务线程。

Nova所有服务的启动脚本都是大同小异,每个服务的启动脚本需要下面的事情:

1、加载必要的配置项,其中最重要的配置项是RPC服务监听的主题

2、加载控制台输入的配置,其中最重要的配置是配置文件路径

3、配置服务的日志文件

4、调用Service类的create方法创建Service对象

5、调用service包的serve和wait方法创建和启动服务线程。


<think>嗯,用户想了解OpenStack Nova组件的功能和架构详解。这个问题需要系统性地梳理Nova的核心功能和架构组成,用户可能是云计算工程师或学习者,需要深入理解Nova的设计原理。 从引用材料看,Nova是OpenStack最核心的计算服务组件,负责实例生命周期管理。引用[1]提到它采用分布式设计思想,引用[3]则补充了不同组件间通过RPC调用的关键机制。这些都需要整合进回答。 首先需要解释Nova的核心功能定位:虚拟机全生命周期管理。这包括创建、调度、终止等操作,对应到架构上就是API层接收请求,再通过Conductor、Scheduler等子服务协同完成。引用[3]提到的RPC调用方式特别重要,这是解耦各组件的关键设计。 架构部分要分层说明:API层面向用户,Conductor负责数据库代理,Scheduler实现调度算法,Compute执行具体操作。需要强调分布式特性——每个组件都可水平扩展,引用[1]的虚机创建流程示例能很好说明这点。 子服务部署方式值得单独说明,像引用[2]展示的yum安装命令暗示组件可分开部署。运维层面需要补充日志路径和配置文件位置,这对实际使用者很有帮助。 最后考虑设计思想总结。引用[1][3]都强调分布式和RPC机制,这确实是Nova架构精髓。用户如果理解这点,就能举一反三处理其他组件的学习。 相关问题设计要覆盖延伸学习点:性能优化(调度算法)、高可用(分布式实践)、网络存储集成(生态位)、认证机制(Keystone交互)。这些能帮用户建立完整知识链。</think>OpenStack Nova 是 OpenStack 云平台的核心**计算服务**组件,负责**虚拟机(实例)的生命周期管理**,提供按需计算资源。其功能与架构详解如下: --- ### **一、Nova 核心功能** 1. **实例生命周期管理** - 创建、启动、暂停、重启、关闭、删除虚拟机实例。 - 支持通过控制台(VNC/SPICE)访问实例。 2. **计算资源调度** - 根据策略(如 CPU/RAM 剩余量、亲和性等)选择最佳物理主机部署实例。 3. **资源抽象与虚拟化** - 支持多种虚拟化技术(KVM, Xen, VMware, Hyper-V 等)。 - 管理 CPU、内存、磁盘等物理资源的虚拟化分配。 4. **弹性扩展** - 支持水平扩展(增加实例数量)与垂直扩展(调整实例规格)。 5. **与其它服务集成** - 网络:通过 Neutron 分配 IP、安全组、浮动 IP。 - 存储:通过 Cinder 挂载块存储,通过 Glance 获取镜像。 - 认证:通过 Keystone 验证用户权限。 --- ### **二、Nova 架构详解(分布式微服务设计)** Nova 由多个**独立子服务**组成,通过 **RPC(远程过程调用)** 和 **消息队列(如 RabbitMQ)** 通信,实现解耦与高可用。核心组件如下: | **组件** | **功能** | **关键交互** | |-------------------|--------------------------------------------------------------------------|---------------------------------------| | **`nova-api`** | 接收用户 REST API 请求(如 Horizon 界面或命令行),转发至其他组件。 | 接收外部请求 → 发送 RPC 到 `nova-conductor` | | **`nova-scheduler`** | 决策实例部署位置:<br> - 过滤主机(如资源是否充足)<br> - 权重排序(如负载均衡) | 接收调度请求 → 通过 RPC 通知 `nova-compute` | | **`nova-compute`** | 在计算节点上执行虚拟机操作:<br> - 调用 Hypervisor API(如 libvirt)<br> - 管理实例状态 | 接收操作指令 → 调用 Hypervisor | | **`nova-conductor`** | 代理数据库访问:<br> - 避免 `nova-compute` 直接操作 DB<br> - 处理复杂逻辑(如迁移) | 接收 RPC 请求 → 读写数据库 | | **`nova-consoleauth`** | 验证控制台代理(如 VNC)的访问令牌。 | 与 `nova-novncproxy` 交互 | | **`nova-novncproxy`** | 提供基于 Web 的 VNC 控制台代理,连接用户到实例控制台。 | 依赖 `nova-consoleauth` 验证 | --- ### **三、核心工作流程示例:创建虚拟机** ```mermaid sequenceDiagram participant User as 用户(Horizon/CLI) participant API as nova-api participant Conductor as nova-conductor participant Scheduler as nova-scheduler participant Compute as nova-compute participant Hypervisor User->>API: POST /servers (创建实例) API->>Conductor: RPC: 验证请求并准备数据 Conductor->>Scheduler: RPC: 请求主机调度 Scheduler->>Compute: RPC: 在主机X上创建实例 Compute->>Hypervisor: 调用 libvirt API 启动虚拟机 Hypervisor-->>Compute: 返回状态 Compute-->>Scheduler: 状态更新 Scheduler-->>Conductor: 状态更新 Conductor-->>API: 状态更新 API-->>User: 返回实例信息(如ID) ``` > **关键设计思想**: > - **分布式解耦**:组件独立部署,通过消息队列通信,故障隔离且可水平扩展[^1][^3]。 > - **安全分层**:`nova-compute` 不直接访问数据库,由 `nova-conductor` 代理,减少攻击面[^3]。 > - **弹性调度**:支持自定义过滤器(Filter)和权重计算器(Weigher),实现灵活资源调度。 --- ### **四、部署与运维要点** 1. **组件部署** - 控制节点:部署 `api`, `scheduler`, `conductor`, `consoleauth` 等。 - 计算节点:部署 `nova-compute` 及对应的 Hypervisor(如 KVM)。 ```bash # 控制节点安装示例(部分组件)[^2] yum install openstack-nova-api openstack-nova-scheduler openstack-nova-conductor ``` 2. **配置文件** - 主配置:`/etc/nova/nova.conf` - 需配置数据库连接、消息队列地址、认证信息(Keystone)等。 3. **日志路径** - `/var/log/nova/` 下各组件独立日志(如 `nova-api.log`)。 --- ### **五、设计思想总结** Nova 的分布式微服务架构体现了 OpenStack 的核心设计理念: - **松耦合**:组件通过 RPC 协作,独立升级扩容。 - **高可用**:关键组件(如 `api`, `scheduler`)可多节点部署。 - **可扩展性**:计算节点可动态加入集群,支撑海量实例[^1][^3]。 > 引用[^1]指出:“掌握这种分布式协作思想对深入理解 OpenStack 至关重要。” ---
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