Nova服务及安装部署

• Nova服务的概念
• Nova架构与重要组件
• Nova的元数据
• VM实例化流程
• Nova架构模式
• Nova服务的安装部署
• • 一、nova组件部署位置
  • 二、控制节点Nova服务配置
  • 三、计算节点Nova服务配置（c1、c2）
  • 四、验证（controller节点操作）
  • 五、小结

Nova服务的概念

1、计算服务是openstack最核心的服务之一，负责维护和管理云环境的计算资源，它在openstack项目中代号是nova。

2、Nova自身并没有提供任何虚拟化能力，它提供计算服务，使用不同的显拟1化驱动来与底层支持的Hypervisor(虚拟机管理器）进行交互。所有的计算实例（虚拟服务器）由Nova进行生命周期的调度管理(后动、注起、停止、删除等)

3、Nova需要keystone.glance、neutron、cinder和swift等其他服务的支持，能与这些服务集成，实现如加密磁盘、裸金属计算实例等。

Nova架构与重要组件

DB:用于数据存储的sql数据库。
API:用于接收HTTP请求、转换命令、通过消息队列或HTTP与其他组件通信的nova组件。
Scheduler:用于决定哪台计算节点承载计算实例的nova调度器。
Network:管理IP转发、网桥或虚拟局域网的nova网络组件。
Compute:管理虚拟机管理器与虚拟机之间通信的nova计算组件。
Conductor：处理需要协调(构建虚拟机或调整虚拟机大小)的请求，或者处理对象转换

Nova的元数据

元数据作用是通过向虚拟机实例注入元数据信息，实例启动时获得自己的元数据，实例中的cloud-init工具根据元数据完成个性化配置工作。

Openstack将cloud-init定制虚拟机实例配置时获取的元数据信息分成两大类：元数据(metadata)和用户数据（user data）。

元数据指的是结构化数据，以键值对形式注入实例，包括实例自身的一些常用属性，如主机名、网络配置信息（IP地址和安全组）、SSH密钥等。

用户数据是非结构化数据，通过文件或脚本的方式进行注入，支持多种文件格式，如gzip、shell、cloud-init配置文件等，主要包括一些命令、脚本，比如shell脚本。

Openstack将元数据和用户数据的配置信息注入机制分为两种，一种是配置驱动器机制，另一种是元数据服务机制。

VM实例化流程

首先用户（可以是OpenStack最终用户，也可以是其他程序）执行Nova Client提供的用于创建虚拟机的命令。

nova-api服务监听到来自于Nova Client的HTTP请求，并将这些请求转换为AMQP消息之后加入消息队列。

通过消息队列调用nova-conductor服务。

nova-conductor服务从消息队列中接收到虚拟机实例化请求消息后，进行一些准备工作。

nova-conductor服务通过消息队列告诉nova-scheduler服务去选择一个合适的计算节点来创建虚拟机，此时nova-scheduler会读取数据库的内容。

nova-conductor服务从nova-scheduler服务得到了合适的将计算节点的信息后，在通过消息队列来通知nova-compute服务实现虚拟机的创建。

Nova架构模式

一、Nova经典部署模式

二、Nova负载均衡部署模式

Nova服务的安装部署

一、nova组件部署位置

1、【控制节点ct】
​nova-api（nova主服务）
​nova-scheduler（nova调度服务）
​nova-conductor（nova数据库服务，提供数据库访问）
​nova-novncproxy（nova的vnc服务，提供实例的控制台）
2、【计算节点c1、c2】
nova-compute（nova计算服务）

二、控制节点Nova服务配置

1、创建nova数据库，并执行授权操作
[root@ct ~]# mysql -uroot -p
MariaDB [(none)]> CREATE DATABASE nova_api;
MariaDB [(none)]> CREATE DATABASE nova;
MariaDB [(none)]> CREATE DATABASE nova_cell0;
MariaDB [(none)]> GRANT ALL PRIVILEGES ON nova_api.* TO 'nova'@'localhost' IDENTIFIED BY 'NOVA_DBPASS';
MariaDB [(none)]> GRANT ALL PRIVILEGES ON nova_api.* TO 'nova'@'%' IDENTIFIED BY 'NOVA_DBPASS';
MariaDB [(none)]> GRANT ALL PRIVILEGES ON nova.* TO 'nova'@'localhost' IDENTIFIED BY 'NOVA_DBPASS';
MariaDB [(none)]> GRANT ALL PRIVILEGES ON nova.* TO 'nova'@'%' IDENTIFIED BY 'NOVA_DBPASS';
MariaDB [(none)]> GRANT ALL PRIVILEGES ON nova_cell0.* TO 'nova'@'localhost' IDENTIFIED BY 'NOVA_DBPASS';
MariaDB [(none)]> GRANT ALL PRIVILEGES ON nova_cell0.* TO 'nova'@'%' IDENTIFIED BY 'NOVA_DBPASS';
MariaDB [(none)]> flush privileges;
MariaDB [(none)]> exit

2、管理Nova用户及服务
（1）创建nova用户
[root@ct ~]# openstack user create --domain default --password NOVA_PASS nova
#把nova用户添加到service项目，拥有admin权限
[root@ct ~]# openstack role add --project service --user nova admin

（2）创建nova服务
[root@ct ~]# openstack service create --name nova --description "OpenStack Compute" compute

（3）给Nova服务关联endpoint（端点）
[root@ct ~]# openstack endpoint create --region RegionOne compute public http://ct:8774/v2.1
[root@ct ~]# openstack endpoint create --region RegionOne compute internal http://ct:8774/v2.1
[root@ct ~]# openstack endpoint create --region RegionOne compute admin http://ct:8774/v2.1


3、安装nova组件（nova-api、nova-conductor、nova-novncproxy、nova-scheduler）
[root@ct ~]# yum -y install openstack-nova-api openstack-nova-conductor openstack-nova-novncproxy openstack-nova-scheduler


4、修改nova配置文件(nova.conf)
[root@ct ~]# cp -a /etc/nova/nova.conf{,.bak}
[root@ct ~]# grep -Ev '^$|#' /etc/nova/nova.conf.bak > /etc/nova/nova.conf
#修改nova.conf
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf DEFAULT enabled_apis osapi_compute,metadata
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf DEFAULT my_ip 192.168.100.11 			####修改为 ct的IP（内部IP）
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf DEFAULT use_neutron true
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf DEFAULT firewall_driver nova.virt.firewall.NoopFirewallDriver
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf DEFAULT transport_url rabbit://openstack:RABBIT_PASS@ct
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf api_database connection mysql+pymysql://nova:NOVA_DBPASS@ct/nova_api
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf database connection mysql+pymysql://nova:NOVA_DBPASS@ct/nova
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf placement_database connection mysql+pymysql://placement:PLACEMENT_DBPASS@ct/placement
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf api auth_strategy keystone
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf keystone_authtoken auth_url http://ct:5000/v3
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf keystone_authtoken memcached_servers ct:11211
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf keystone_authtoken auth_type password
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf keystone_authtoken project_domain_name Default
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf keystone_authtoken user_domain_name Default
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf keystone_authtoken project_name service
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf keystone_authtoken username nova
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf keystone_authtoken password NOVA_PASS
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf vnc enabled true
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf vnc server_listen ' $my_ip'
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf vnc server_proxyclient_address ' $my_ip'
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf glance api_servers http://ct:9292
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf oslo_concurrency lock_path /var/lib/nova/tmp
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf placement region_name RegionOne
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf placement project_domain_name Default
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf placement project_name service
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf placement auth_type password
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf placement user_domain_name Default
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf placement auth_url http://ct:5000/v3
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf placement username placement
[root@ct ~]# openstack-config --set /etc/nova/nova.conf placement password PLACEMENT_PASS

[root@ct ~]# cat /etc/nova/nova.conf

[DEFAULT]
enabled_apis = osapi_compute,metadata		#指定支持的api类型
my_ip = 192.168.100.11				#定义本地IP
use_neutron = true					#通过neutron获取IP地址
firewall_driver = nova.virt.firewall.NoopFirewallDriver
transport_url = rabbit://openstack:RABBIT_PASS@ct	#指定连接的rabbitmq

[api]
auth_strategy = keystone				#指定使用keystone认证

[api_database]
connection = mysql+pymysql://nova:NOVA_DBPASS@ct/nova_api

[barbican]
[cache]
[cinder]
[compute]
[conductor]
[console]
[consoleauth]
[cors]

[database]
connection = mysql+pymysql://nova:NOVA_DBPASS@ct/nova

[devices]
[ephemeral_storage_encryption]
[filter_scheduler]

[glance]
api_servers = http://ct:9292

[guestfs]
[healthcheck]
[hyperv]
[ironic]
[key_manager]
[keystone]

[keystone_authtoken]				#配置keystone的认证信息
auth_url = http://ct:5000/v3				#到此url去认证
memcached_servers = ct:11211			#memcache数据库地址:端口
auth_type = password
project_domain_name = Default
user_domain_name = Default
project_name = service
username = nova
password = NOVA_PASS

[libvirt]
[metrics]
[mks]
[neutron]
[notifications]
[osapi_v21]

[oslo_concurrency]					#指定锁路径
lock_path = /var/lib/nova/tmp	#锁的作用是创建虚拟机时，在执行某个操作的时候，需要等此步骤执行完后才能执行下一个步骤，不能并行执行，保证操作是一步一步的执行

[oslo_messaging_amqp]
[oslo_messaging_kafka]
[oslo_messaging_notifications]
[oslo_messaging_rabbit]
[oslo_middleware]
[oslo_policy]

[pci]
[placement]
region_name = RegionOne
project_domain_name = Default
project_name = service
auth_type = password
user_domain_name = Default
auth_url = http://ct:5000/v3
username = placement
password = PLACEMENT_PASS

[powervm]
[privsep]
[profiler]
[quota]
[rdp]
[remote_debug]
[scheduler]
[serial_console]
[service_user]
[spice]
[upgrade_levels]
[vault]
[vendordata_dynamic_auth]
[vmware]
[vnc]						#此处如果配置不正确，则连接不上虚拟机的控制台
enabled = true		
server_listen =  $my_ip				#指定vnc的监听地址
server_proxyclient_address =  $my_ip		#server的客户端地址为本机地址；此地址是管理网的地址

[workarounds]
[wsgi]
[xenserver]
[xvp]
[zvm]

[placement_database]
connection = mysql+pymysql://placement:PLACEMENT_DBPASS@ct/placement


5、 初始化数据库
初始化nova_api数据库
[root@ct ~]# su -s /bin/sh -c "nova-manage api_db sync" nova

6、注册cell0数据库；nova服务内部把资源划分到不同的cell中，把计算节点划分到不同的cell中；openstack内部基于cell把计算节点进行逻辑上的分组
[root@ct ~]# su -s /bin/sh -c "nova-manage cell_v2 map_cell0" nova
#创建cell1单元格；
[root@ct ~]# su -s /bin/sh -c "nova-manage cell_v2 create_cell --name=cell1 --verbose" nova
#初始化nova数据库；可以通过 /var/log/nova/nova-manage.log 日志判断是否初始化成功
[root@ct ~]# su -s /bin/sh -c "nova-manage db sync" nova
#可使用以下命令验证cell0和cell1是否注册成功
su -s /bin/sh -c "nova-manage cell_v2 list_cells" nova #验证cell0和cell1组件是否注册成功


7、 启动Nova服务
[root@ct ~]# systemctl enable openstack-nova-api.service openstack-nova-scheduler.service openstack-nova-conductor.service openstack-nova-novncproxy.service
[root@ct ~]# systemctl start openstack-nova-api.service openstack-nova-scheduler.service openstack-nova-conductor.service openstack-nova-novncproxy.service

8、 检查nova服务端口
[root@ct ~]# netstat -tnlup|egrep '8774|8775'
tcp        0      0 0.0.0.0:8775            0.0.0.0:*               LISTEN      42287/python2       
tcp        0      0 0.0.0.0:8774            0.0.0.0:*               LISTEN      42287/python2 
[root@ct ~]# curl http://ct:8774

三、计算节点Nova服务配置（c1、c2）

#计算节点c1与c2配置相同（除了IP地址）
1、安装nova-compute组件
yum -y install openstack-nova-compute

2、修改配置文件
#编辑计算节点节点Nova配置文件（c1和c2、只有IP不同）
cp -a /etc/nova/nova.conf{,.bak}
grep -Ev '^$|#' /etc/nova/nova.conf.bak > /etc/nova/nova.conf
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf DEFAULT enabled_apis osapi_compute,metadata
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf DEFAULT transport_url rabbit://openstack:RABBIT_PASS@ct
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf DEFAULT my_ip 192.168.100.12 				#修改为对应节点的内部IP
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf DEFAULT use_neutron true
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf DEFAULT firewall_driver nova.virt.firewall.NoopFirewallDriver
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf api auth_strategy keystone
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf keystone_authtoken auth_url http://ct:5000/v3
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf keystone_authtoken memcached_servers ct:11211
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf keystone_authtoken auth_type password
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf keystone_authtoken project_domain_name Default
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf keystone_authtoken user_domain_name Default
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf keystone_authtoken project_name service
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf keystone_authtoken username nova
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf keystone_authtoken password NOVA_PASS
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf vnc enabled true
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf vnc server_listen 0.0.0.0
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf vnc server_proxyclient_address ' $my_ip'
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf vnc novncproxy_base_url http://192.168.100.11:6080/vnc_auto.html
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf glance api_servers http://ct:9292
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf oslo_concurrency lock_path /var/lib/nova/tmp
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf placement region_name RegionOne
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf placement project_domain_name Default
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf placement project_name service
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf placement auth_type password
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf placement user_domain_name Default
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf placement auth_url http://ct:5000/v3
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf placement username placement
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf placement password PLACEMENT_PASS
openstack-config --set /etc/nova/nova.conf libvirt virt_type qemu

[root@c1 nova]# cat nova.conf

[DEFAULT]
enabled_apis = osapi_compute,metadata
transport_url = rabbit://openstack:RABBIT_PASS@ct
my_ip = 192.168.100.12
use_neutron = true
firewall_driver = nova.virt.firewall.NoopFirewallDriver

[api]
auth_strategy = keystone

[api_database]
[barbican]
[cache]
[cinder]
[compute]
[conductor]
[console]
[consoleauth]
[cors]
[database]
[devices]
[ephemeral_storage_encryption]
[filter_scheduler]

[glance]
api_servers = http://ct:9292

[guestfs]
[healthcheck]
[hyperv]
[ironic]
[key_manager]
[keystone]

[keystone_authtoken]
auth_url = http://ct:5000/v3
memcached_servers = ct:11211
auth_type = password
project_domain_name = Default
user_domain_name = Default
project_name = service
username = nova
password = NOVA_PASS

[libvirt]
virt_type = qemu

[metrics]
[mks]
[neutron]
[notifications]
[osapi_v21]

[oslo_concurrency]
lock_path = /var/lib/nova/tmp

[oslo_messaging_amqp]
[oslo_messaging_kafka]
[oslo_messaging_notifications]
[oslo_messaging_rabbit]
[oslo_middleware]
[oslo_policy]
[pci]

[placement]
region_name = RegionOne
project_domain_name = Default
project_name = service
auth_type = password
user_domain_name = Default
auth_url = http://ct:5000/v3
username = placement
password = PLACEMENT_PASS

[powervm]
[privsep]
[profiler]
[quota]
[rdp]
[remote_debug]
[scheduler]
[serial_console]
[service_user]
[spice]
[upgrade_levels]
[vault]
[vendordata_dynamic_auth]
[vmware]

[vnc]
enabled = true
server_listen = 0.0.0.0
server_proxyclient_address =  $my_ip
novncproxy_base_url = http://192.168.100.11:6080/vnc_auto.html			#比较特殊的地方，需要手动添加IP地址，否则之后搭建成功后，无法通过UI控制台访问到内部虚拟机

[workarounds]
[wsgi]
[xenserver]
[xvp]
[zvm]


3、 开启服务
 systemctl enable libvirtd.service openstack-nova-compute.service
 systemctl start libvirtd.service openstack-nova-compute.service

四、验证（controller节点操作）

1、查看compute节点是否注册到controller上，通过消息队列；需要在controller节点执行
[root@ct ~]# openstack compute service list --service nova-compute

2、扫描当前openstack中有哪些计算节点可用，发现后会把计算节点创建到cell中，后面就可以在cell中创建虚拟机；相当于openstack内部对计算节点进行分组，把计算节点分配到不同的cell中 
[root@ct ~]# su -s /bin/sh -c "nova-manage cell_v2 discover_hosts --verbose" nova

3、 默认每次添加个计算节点，在控制端就需要执行一次扫描，这样会很麻烦，所以可以修改控制端nova的主配置文件：
[root@ct ~]# vim /etc/nova/nova.conf
[scheduler]
discover_hosts_in_cells_interval = 300			#每300秒扫描一次

[root@ct ~]# systemctl restart openstack-nova-api.service

4、 验证计算节点服务
#检查 nova 的各个服务是否都是正常，以及 compute 服务是否注册成功
[root@ct ~]# openstack compute service list


#查看各个组件的 api 是否正常
[root@ct ~]# openstack catalog list

#查看是否能够拿到镜像
[root@ct ~]# openstack image list

#查看cell的api和placement的api是否正常，只要其中一个有误，后期无法创建虚拟机
[root@ct ~]# nova-status upgrade check

五、小结

1、Nova分为控制节点、计算节点

2、Nova组件核心功能是调度资源，在配置文件中需要体现的部分：指向认证节点位置(URL、ENDPOINT)、调用服务、注册、提供支持等，配置文件中的所有配置参数基本都是围绕此范围(对实例生命周期管理）进行设置