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在Ceph中创建虚拟机流程改进之分析

时间:2014-06-01 17:54:25      阅读:596      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

作为个人学习笔记分享,有任何问题欢迎交流!

最近在Gerrit中看到一个changehttps://review.openstack.org/#/c/94295/ , 它主要是对当前在Ceph中创建虚拟机的流程的改进。如果glance的backend是ceph, 则nova创建虚拟机到RBD的流程是这样的:

通过glance从ceph中下载image --> 本地 --> 复制image到rbd

 

这个change的目的就是:不需要下载到本地,直接在rbd中复制image,以提高虚拟机创建的速度。

 

以前只知道nova从glance下载image,作为虚拟机的base,却没有仔细的了解过这个过程,正好借这个机会,看一看nova创建虚拟机到rbd过程中关于image的部分。

1 nova创建VMimage的流程

 经过nova-scheduler选择节点后,创建VM的请求到达了nova-compute,即nova/compute/manager.pyComputeManager._run_instance()

def _run_instance(self, context, request_spec,
                      filter_properties, requested_networks, injected_files,
                      admin_password, is_first_time, node, instance,
                      legacy_bdm_in_spec):
 

关于镜像的元数据就保存在request_spec,

image_meta = request_spec['image']

取得元数据后就开始build_instance()了,但是下面的过程与image没太大关系,所以从简带过。

def _build_instance(self, context, request_spec, filter_properties,
            requested_networks, injected_files, admin_password,   is_first_time,
node, instance, image_meta, legacy_bdm_in_spec)
---->
def _spawn(self, context, instance, image_meta, network_info,
               block_device_info, injected_files, admin_password,
               set_access_ip=False)
---->
 
self.driver.spawn(context, instance, image_meta,
                              injected_files, admin_password,
                              network_info,
                              block_device_info)

这里的driver就是你用的Hypervioser, 我用的是KVM,所以这个driver.spawn=nova/virt/libvirt/driver.py:LibvirtDriver.spawn():

def spawn(self, context, instance, image_meta, injected_files,
              admin_password,network_info=None,  block_device_info=None):
       disk_info = blockinfo.get_disk_info(CONF.libvirt.virt_type,
                                            instance,
                                            block_device_info,
                                            image_meta)
        self._create_image(context, instance,
                           disk_info['mapping'],
                           network_info=network_info,
                           block_device_info=block_device_info,
                           files=injected_files,
                           admin_pass=admin_password)

那么这个disk_info[‘mapping‘]是什么呢?这里有一个方法,我们可以从test_libvirt_blockinfo.py里找到答案,所以结合测试用例来看代码真的很有用。在Nova/tests/virt/libvirt/test_libvirt_blockinfo.py:

LibvirtBlockInfoTest.test_get_disk_mapping_simple_swap()里可以看到:

      expect = {
            'disk': {'bus': 'virtio', 'dev': 'vda',
                     'type': 'disk', 'boot_index': '1'},
            'disk.local': {'bus': 'virtio', 'dev': 'vdb', 'type': 'disk'},
            'root': {'bus': 'virtio', 'dev': 'vda',
                     'type': 'disk', 'boot_index': '1'}
            }

Expect就是期望disk_info[‘mapping‘]的样子。

 

下面就开始创建VM的image了:

    def _create_image(self, context, instance,
                      disk_mapping, suffix='',
                      disk_images=None, network_info=None,
                      block_device_info=None, files=None,
                      admin_pass=None, inject_files=True):
#下面这个函数就是返回VM image格式的相关类,位于 #libvirt/imagebackend.py中,这里image是rbd, 返回的就是Rbd    #类。
def image(fname, image_type=CONF.libvirt.images_type):
            return self.image_backend.image(instance,
                                     fname + suffix, image_type)
......
 
  if not booted_from_volume:
            root_fname = imagecache.get_cache_fname(disk_images, 'image_id')#以image id作为文件名
            size = instance['root_gb'] * units.Gi
 
            if size == 0 or suffix == '.rescue':
                size = None
 
#这里有点复杂,用到了回调函数fetch_image,这里的cache是Rbd的父类#Image类的cache(),主要功能是从模板,也就是glance的image, 为VM创建一个image.
           image('disk').cache(fetch_func=libvirt_utils.fetch_image,
                                context=context,
                                filename=root_fname,
                                size=size,
                                image_id=disk_images['image_id'],
                                user_id=instance['user_id'],
                               project_id=instance['project_id'])
#可以在cache()中看到:
        if not self.check_image_exists() or not os.path.exists(base):
            self.create_image(fetch_func_sync, base, size,
                              *args, **kwargs)

那么现在到class Rbd下可以找到create_image():

 def create_image(self, prepare_template, base, size, *args, **kwargs):
        if self.rbd is None:
            raise RuntimeError(_('rbd python libraries not found'))
 
        if not os.path.exists(base):
            prepare_template(target=base, max_size=size, *args, **kwargs)##这里的prepare_temple()就是 libvirt_utils.fetch_image啦。
 

libvirt_utils.fetch_image=nova/virt/libvirt/utils.fetch_image():

def fetch_image(context, target, image_id, user_id, project_id, max_size=0):
    """Grab image."""
    images.fetch_to_raw(context, image_id, target, user_id, project_id,
                        max_size=max_size)
--->
 
def fetch_to_raw(context, image_href, path, user_id, project_id, max_size=0):
    path_tmp = "%s.part" % path
    fetch(context, image_href, path_tmp, user_id, project_id,
          max_size=max_size)
 
---->
def fetch(context, image_href, path, _user_id, _project_id, max_size=0):
(image_service, image_id) = glance.get_remote_image_service(
context, image_href)#从glance获取image
with fileutils.remove_path_on_error(path):
        #这里就是把image_id的数据download到path了。Download()位于   #nova/image/glance.py。
        image_service.download(context, image_id, dst_path=path)

回到class Rbd的create_image()中,

libvirt_utils.import_rbd_image(*args)把path的image数据写入rbd,至此,整个流程就到这里结束了。

2 Change中的改进

现在回到文章开始中提到的那个change, 看看它是怎么实现的。

首先它在fetch_to_raw中加入了一个判断。

def fetch_to_raw(context, image_href, path, user_id, project_id,  max_size=0):
#判断backend是否具有‘direct_fetch’的属性,如果有,则直接返回#direct_fetch()
    if backend and hasattr(backend, 'direct_fetch'):
        try:
            return backend.direct_fetch(context, image_href)
        except exception.ImageUnacceptable:
            LOG.debug(_('could not fetch directly, falling back to download'))

给Rbd类添加了一个属性:

    def direct_fetch(self, context, image_href):
#判断driver是否支持layering(分层
#http://ceph.com/docs/firefly/dev/rbd-layering/ ,指的是块设备
#的cow克隆,支持快速创建image)
        if not self.driver.supports_layering():
            reason = _('installed version of librbd does not support cloning')
            raise exception.ImageUnacceptable(image_id=image_href,
                                              reason=reason)
 
        image_meta, locations = images.get_meta(context, image_href)
        LOG.debug(_('Image locations are: %(locs)s') % {'locs': locations})
 
        if image_meta.get('disk_format') not in ['raw', 'iso']:
            reason = _('Image is not raw format')
            raise exception.ImageUnacceptable(image_id=image_href,
                                              reason=reason)
#克隆镜像(http://ceph.com/docs/master/rbd/librbdpy/)
        for location in locations:
            if self.driver.is_cloneable(location, image_meta):
                return self.driver.clone(location, self.rbd_name)
 
        reason = _('No image locations are accessible')
        raise exception.ImageUnacceptable(image_id=image_href, reason=reason)

这样就不需要想1中的那样先把image下载到local, 在写到rbd中,直接在rbd中克隆,从而提高了虚拟机的创建速度。

3总结

借这个机会既熟悉了创建VM时的image流程,又熟悉了ceph的用法,同时学习了高手们是怎么实现一个功能的,看来review的益处大大的呀。:)

在Ceph中创建虚拟机流程改进之分析,布布扣,bubuko.com

在Ceph中创建虚拟机流程改进之分析

原文:http://blog.csdn.net/epugv/article/details/27970625

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