OpenStack之Nova模块
Nova简介
nova和swift是openstack最先的两个组件，nova分为控制节点和计算节点，计算节点经过nova computer进行虚拟机建立，经过libvirt调用kvm建立虚拟机，nova之间通讯经过rabbitMQ队列进行通讯。
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Nova体系结构
Nova重要组件介绍
1.nova API
nova-api组件实现了RESTful API功能，是外部访问Nova的惟一途径。接收外部的请求并经过Message Queue将请求发送给其余的服务组件，同时也兼容EC2 API，因此也能够用EC2的管理工具对nova进行平常管理。
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2.nova scheduler
nova scheduler模块在openstack中的做用是决策虚拟机建立在哪一个主机（计算节点）上。决策一个虚拟机应该调度到某物理节点，须要分为两个步骤：java
- 过滤（filter），过滤出能够建立虚拟机的主机
- 计算权值（weight），根据权重大小进行分配，默认根据资源可用空间进行权重排序
NOTE：
除了nova-conductor能够访问数据库以外，由于nova-scheduler是只读数据库，而nova-api对数据库的操做有Policy保护，因此它们也都是能够访问数据库的。可是最好仍是仅经过nova-conductor来访问数据库。node
3.nova-api-metadata
从实例中接收元数据请求。nova-api-metadata服务一般在nova-network安装时使用的是多宿主模式运行。mysql
4.nova-compute
负责虚拟机的生命周期管理，建立并终止虚拟机实例的工做后台程序hypervisor api。例如：算法
- XenAPI for XenServer/XCP
- libvirt for KVM or QEMU
- VMwareAPI for VMware
基本上，守护进程接受来自队列并执行一系列系统命令，例如启动kvm实例并更新数据库中的状态。sql
5.nova-placement-api
跟踪每一个计算提供者的仓库和使用状况。docker
6.nova-conductor模块
计算节点访问数据的中间件，nova-compute服务和数据库之间的中间件。它消除了对云数据库的直接访问。官方建议：不要将它部署到nova-compute服务运行。数据库
7.nova-consoleauth守护进程
用于控制台的受权验证，受权控制台代理提供的用户令牌。此服务必须运行用于控制台代理工做。您能够运行任何类型的代理，而不是集群配置中的单nova-consoleauth服务。swift
8.nova-novncproxy守护进程
VNC代理，提供用于经过vnc链接访问运行实例的代理。支持基于浏览器的客户端客户端。
9.nova-spicehtml5proxy守护进程
提供一个代理，经过一个SPICE链接访问运行实例。支持基于浏览器的html 5客户端。
10.nova-xvpvncproxy守护进程
提供用于经过vnc链接访问运行实例的代理。支持一个特定于服务器的java客户机。
11.Queue
在守护进程之间传递消息的中心。一般使用RabbitMQ也能够用另外一个基于AMQP的消息队列，例如ZeroMQ。
12.SQL database
存储大部分构建时间和运行时状态，用于云基础设施，包括：
- 可用实例类型
- 使用实例
- 可用网络
- 项目
理论上，OpenStack计算能够支持任何数据库。SQLite3数据库用于测试和开发工做，mysql，MariaDB和postgresql。
Nova建立虚拟机流程
虚机建立流程梳理
1.客户端使用本身的用户名密码请求认证。
2.keystone经过查询在keystone的数据库user表中保存了user的相关信息，包括password加密后的hash值，并返回一个token_id（令牌），和serviceCatalog(一些服务的endpoint地址，cinder、glance-api后面下载镜像和建立块存储时会用到)。
3.客户端带上keystone返回的token_id和建立虚机的相关参数，Post请求nova-api建立虚拟机
4.nova-api接收到请求后，首先使用请求携带的token_id来访问该api，以验证请求是否有效。
5.keystone验证经过后返回更新后的认证信息。
6.nova api检查建立虚拟机参数是否有效与合法。
检查虚拟机name是否符合命名规范，flavor_id是否在数据库中存在，image_uuid是不是正确的uuid格式
检查instance、vcpu、ram的数量是否超过配额。
7.当且仅当全部传参都有效合法时，更新nova数据库，新建一条instance记录，vm_states设为BUILDING，task_state设为SCHEDULING.
8.nova api 远程调用传递请求、参数给nova scheduler，把消息“请给我建立一台虚拟机”丢到消息队列，而后按期查询虚机的状态。
9.nova scheduler从queue中获取到这条消息
10.nova scheduler访问nova 数据库，经过调度算法，过滤出一些合适的计算节点，而后进行排序。
11.更新虚机节点信息，返回一个最优节点id给nova scheduler。
12.nova scheduler选定host以后，经过rpc调用nova-compute服务，把“建立虚机请求”消息丢给mq。
13.nova compute收到建立虚拟机请求的消息。
nova-compute有个定时任务，按期从数据库中查找到运行在该节点上的全部虚拟机信息，统计获得空闲内存大小和空闲磁盘大小。而后更新数据库compute_node信息，以保证调度的准确性。
14.nova compute经过rpc查询nova数据库中虚机的信息，例如主机模板和id。
15.nova conductor从消息队列中拿到请求查询数据库。
16.nova conductor查询nova数据库。
17.数据库返回虚机信息。
18.nova compute从消息队列中获取信息。
19.nova compute 请求glance 的rest api，下载所须要的镜像，通常是qcow2的。
20.glance api 也会去验证请求的token的有效性。
21.glance api 返回镜像信息给nova-compute。
22.同理，nova compute请求neutron api配置网络，例如获取虚机ip地址
23.验证token的有效性
24.neutron返回网络信息
25-27 同glance、neutron验证token返回块设备信息
28.根据上面配置的虚拟机信息，生成xml，写入libvirt,xml文件，而后调用libvirt driver去使用libvirt.xml文件启动虚拟机。
参考文章：
http://www.javashuo.com/article/p-gbkhhrav-hv.html
http://www.javashuo.com/article/p-fcaoystr-mh.html
https://docs.openstack.org/nova/pike/install/get-started-compute.html