Nova中的系统状态分析
写此文的目的
转眼间OpenStack已经发展到了K，马上L版本开发周期也要开始了。记得我最早接触的是OpenStack的E版本，时间过去了2年多，OpenStack社区仍然如火如荼，OpenStack玩家，特别是重量级玩家越来越多，通过每次OpenStack峰会的报道、社区的user
survey以及圈里的分享，我们发现OpenStack的生产环境部署也越来越多，但是相信很多企业，很多人，在使用OpenStack的过程中仍然很痛苦。安装部署困难，系统复杂性，过于灵活的架构，眼花缭乱的配置项，特别是系统搭建好以后，运行过程中各种各样的错误等，足以让一个充满热情的人望而却步。关于安装部署，目前已有有很多开源工具在做，像TripleO、Fuel、RDO以及一些像Ansible、Puppet、Chef等更native的工具，已经极大程度的降低了安装OpenStack的门槛，我就不再过多阐述。而关于运行期间如何排错，如何掌握系统的运行状态，在不了解系统实现原理的情况下，也会令人一筹莫展。当然，已经有很多发行版中包含了这部分功能。
本文的目的不是指导读者写一个新的类似的工具，而是分析为了配合这些工具，可以使用到的OpenStack自身能力。当然，系统的监控运维是一个大的话题，我能力和视野有限，喷不了那么多（没有真正用过的东西，我也不愿意喷），像主机的CPU监控、进程监控、网络流量监控、存储监控这些，也不在本文的范畴内。
言归正传，说说本文主要内容。OpenStack有很多模块，但其中最为核心的当然是Nova，所以本文就以Nova为例，来看一下如何通过Nova提供的能力来获取系统运行期间的状态。我把这些状态分为两类，一类是系统整体情况一览（系统状态），而是虚拟机相关的状态信息（虚拟机状态）。当然，以我一贯的风格，你会看到更多的OpenStack实现原理。
Nova版本：Kilo
Nova提供这么几个资源状态的查询。
Nova中的service有两类，一类是所谓的control service，一类就是compute
service。要想获取Nova的service详细信息，必须要启用os-extended-services扩展。
service的详细信息主要包括如下几项：
binary, host, zone, status, state
binary，可以理解为service的名称，类似于nova-compute。
host是service所在的主机名称。
zone是service所属的AZ，其实就是service所在的主机所属的aggregate，只是aggregate的概念不对外呈现，所以用户看到的是AZ。其实，在Nova内部，AZ是AG的metadata而已。
zone的确定，涉及到两个配置项，对于非计算节点，zone的名称依赖于配置项internal
availability_zone（默认是inte rnal）。
对于计算节点，如果不属于任何AG，或者所属的AG没有AZ的metadata信息，默认的zone依赖于配置项default
availability
zone（默认是nova）。
status是服务disable属性的体现，该属性可以直接通过API修改;
state是服务真实的状态，是通过servicegroup
api获取。每个服务在启动时会加入servicegroup，以db后端为例，会在服务中启动定时器，更新service表中的
report_count
的值，同时也会刷新更新时间，后续会根据这个更新时间确定服务的死活；
当然，查询service信息也支持过滤条件，比如：
查询某个host相关的service；
按binary名称查询service。
知道了service的信息后，就至少能够获取到Nova各个服务的运行状态，从而判断系统是否健康。
其实Nova中没有host这个独立的资源（数据库对象），但是Nova却有针对host的API操作，其实，在内部实现中，就是通过前面的service信息，间接组装返回host信息。
即：你可以获取系统中所有的主机信息，其中包括：主机名称、主机上的服务、主机所属的AZ。
Hypervisor
hypervisor的概念在OpenStack中其实不好理解。在使用KVM的环境中，hypervisor通常是就是只nova-compute进程所在的主机；而在类VMware环境中（之所以说类VMware，是因为华为也有一款虚拟化产品FusionCompute也是类似的架构），hypervisor是指nova-compute进程下的一个'node'，对应于一个vCenter集群。换句话说，你可以把一个hypervisor看成一个nova-compute下的一个node，KVM的情况是一个特例而已。一个hypervisor，是创建虚拟机能够调度到的最小单元。
Nova中对于hypervisor的查询情况支持较为丰富。
查询所有的hypervisor概要信息。包含一个id和一个hypervisor host
name，如果启用了os-hypervisor-status
extension，还会返回hypervisor所属的nova-compute服务状态。
查询所有的hypervisor详细信息。除了包含上述信息外，还包含每个hypervisor的资源使用信息。如果启用os-extended-hypervisors
extension，还会包含hypervisor所属的nova-compute所在主机的IP地址。
查询所有hypervisor所使用的系统资源总量。即，系统计算资源使用量的一个总览。
模糊查询某些hypervisor的概要信息。
查询单个hypervisor资源使用的详细信息。
模糊查询某些hypervisor上的虚拟机信息，包含虚拟机的ID和名称。
可见，Nova中的hypervisor给管理员提供了较为丰富系统计算资源使用情况的查询接口，通过对hypervisor使用情况的了解，管理员可以更有效地进行系统监控，并且为系统维护（扩容、减容、动态资源调整等）提供依据。
租户视角的系统状态
上面的几个资源，默认都是管理员有权限查询，普通租户是看不到的。那么作为租户，能够对系统使用状态有一个什么样的了解呢？
租户的资源配额
租户可以查询自己的资源配额限制和使用情况，管理员（admin）可以查询普通租户的资源配额使用情况（os-used-limits-for-admin
extension）。参见 这里
如下是租户查到的自己的资源配额限制和使用情况（片段）：
&limits&: {
&absolute&: {
&maxImageMeta&: 128,
&maxPersonality&: 5,
&maxPersonalitySize&: 10240,
&maxSecurityGroupRules&: 20,
&maxSecurityGroups&: 10,
&maxServerMeta&: 128,
&maxTotalCores&: 20,
&maxTotalFloatingIps&: 10,
&maxTotalInstances&: 10,
&maxTotalKeypairs&: 100,
&maxTotalRAMSize&: 51200,
&maxServerGroups&: 10,
&maxServerGroupMembers&: 10,
&totalCoresUsed&: 0,
&totalInstancesUsed&: 0,
&totalRAMUsed&: 0,
&totalSecurityGroupsUsed&: 0,
&totalFloatingIpsUsed&: 0,
&totalServerGroupsUsed&:
租户的资源使用量
管理员可以查询所有租户对计算资源的使用量，也可以查询某个租户的计算资源使用量（包括每个虚拟机计算资源使用信息），参见
示例1，管理员查询租户对计算资源的使用量：
&tenant_usages&: [
&start&: &T21:10:44.587336&,
&stop&: &T22:10:44.587336&,
&tenant_id&: &openstack&,
&total_hours&: 1.0,
&total_local_gb_usage&: 1.0,
&total_memory_mb_usage&: 512.0,
&total_vcpus_usage&: 1.0
示例2，查询某个租户的计算资源使用量：
&tenant_usage&: {
&server_usages&: [
&ended_at&: null,
&flavor&: &m1.tiny&,
&hours&: 1.0,
&instance_id&: &1f1deceb-17b5-4c04-84c7-e0d&,
&local_gb&: 1,
&memory_mb&: 512,
&name&: &new-server-test&,
&started_at&: &T20:10:44.541277&,
&state&: &active&,
&tenant_id&: &openstack&,
&uptime&: 3600,
&vcpus&: 1
&start&: &T20:10:44.587336&,
&stop&: &T21:10:44.587336&,
&tenant_id&: &openstack&,
&total_hours&: 1.0,
&total_local_gb_usage&: 1.0,
&total_memory_mb_usage&: 512.0,
&total_vcpus_usage&: 1.0
虚拟机状态
说到底，作为IaaS，OpenStack玩的还是虚拟机，因为各种资源（存储、网络）都是为了更好的使用虚拟机服务。所以对虚拟机状态的掌握就显得格外重要。
虚拟机操作事件通知
用户对虚拟机的每个操作（开始和结束），都会通过消息队列向外部发送通知，外部系统可以通过接收通知，了解系统的运行过程。使用通知的另外一个好处，就是可以与Nova解耦，作为外部系统的数据源，实现系统的监控分析。Ceilometer、StackTach和Monasca都用到了Nova的通知作为自己的数据源。
与此同时，虚拟机state或task_state发生变化时，也会向外部发送通知。前提是配置项notify_on_state_change要配置为vm_state或vm_and_task_state。
另外，Nova中除了上述说的操作事件通知外，还有一种审计通知，即在一段时间内的系统资源状态，相关的配置项instance_usage_audit_period，目前Nova中只有event_type类型为compute.instance.exists一种审计通知，这种通知可以让你对一段周期内系统中存在的虚拟机有一个全局的了解。
虚拟机操作事件记录
Nova中的虚拟机每个操作（启动、停止、暂停、恢复等），都会在db中保存相关的操作记录，给用户提供查询。利用这个功能，
用户对自己的虚拟机整个生命周期的过程和状态都会了如指掌
，便于用户的管理。参见 这里
。示例如下：
&instanceActions&: [
&action&: &resize&,
&instance_uuid&: &be8-45e4-55b9b13&,
&message&: &&,
&project_id&: &842&,
&request_id&: &req-7-47d3-be45-0e8d2a01b36a&,
&start_time&: & 01:00:00.000000&,
&user_id&: &789&
&action&: &reboot&,
&instance_uuid&: &be8-45e4-55b9b13&,
&message&: &&,
&project_id&: &147&,
&request_id&: &req--b44c--d81b&,
&start_time&: & 00:00:00.000000&,
&user_id&: &789&
在内部实现中，nova-api层会记录action开始的记录，在nova-compute层，则会添加event开始和结束的信息，action和event根据request
id（一次消息请求的标识）关联。
虚拟机错误信息记录
因为OpenStack的安装部署复杂性，或者操作过程对环境、配置等要求比较苛刻，稍不注意，就有可能发生错误。一旦发生错误，除了从日志中获取错误信息外，还有什么比较方便、快捷的方式能够迅速定位错误呢？
在API层发生错误，用户会立即看到错误码和错误信息。但如果是在conductor，scheduler或compute层发生错误呢？
OpenStack智慧的社区开发者们已经为我们提供了这种能力。其实还是利用DB和通知机制来实现。
先说通知，虚拟机操作异常时，一般都会发送error通知，通知中包含异常的函数名称、异常时函数的参数以及异常信息。
再说db，虚拟机操作异常时，无论是在conductor,
scheduler还是compute层，除了会发送通知外，还会记录异常信息到数据库（
instance_faults
表），当查询虚拟机信息时，会返回虚拟机的异常信息。
虚拟机诊断信息
租户可以查询虚拟机使用过程中的一些统计信息，比如虚拟机磁盘的读写情况、网络的IO情况等，对于KVM来讲，这些信息都是通过libvirt接口获取。
API示例参见 这里
。返回消息示例：
&vnet0_tx_errors&: 0,
&vda_errors&: -1,
&vda_read&: 4447232,
&vda_write&: 4347904,
&vnet0_tx_packets&: 1259,
&vda_write_req&: 3523,
&memory-actual&: 524288,
&cpu0_time&: ,
&vnet0_tx&: 364840,
&vnet0_rx_drop&: 0,
&vnet0_rx_packets&: 1423,
&vnet0_rx_errors&: 0,
&memory&: 524288,
&memory-rss&: 243188,
&vda_read_req&: 291,
&vnet0_rx&: 363725,
&vnet0_tx_drop&: 0
https://wiki.openstack.org/wiki/SystemUsageData
https://wiki.openstack.org/wiki/NotificationEventExamples
/rackerlabs/yagi
孔令贤，华为技术有限公司云计算领域OpenStack社区团队技术主管，2011年加入华为西安研究所，一直从事云计算相关方向的研发工作。于2012年开始研究OpenStack，其个人博客（CSDN博客：
http://blog.csdn.net/lynn_kong
，Github博客： http://lingxiankong.github.io/
多次被业内人士学习和转载。同时，积极组织和推动OpenStack在国内的技术交流和活动，多次以主讲人的身份参加OpenStack西安meetup。
感谢丁晓昀对本文的审校。
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nova英 ['n??v?]　美 ['no?v?]　第三人称复数：nova 基本解释名词新星nova 网络解释1. (霜之新星)：其次是Lich(巫妖),主要技能是霜之新星(Nova),其次是黑暗仪式(用来给放Nova加mana的). 兵力则是蜘蛛,十胜石雕像(也有叫救护车,灵车,棺材,车子的). 蜘蛛有着27~31的初始攻击力,但是攻击速度是慢,移动速度中等,2. 天威：[注]天威(Nova),这人在以前的漫画中出现时,多是指镇天威(Prime Nova),最近IDW的英雄记(Spotlight)系列漫画中,他的名字被正式定为:Nova Prime,是御天敌(Sentinel Prime)的上一任汽车人首领.3. nova：national organization f 全国被害人援助组织nova 双语例句1. Can shoot immolation, frost nova, and shadow nova arrows.&&&&会射火，冰环，暗影环的箭。2. nova的意思2. After the American Civil War (), some fears were expressed that the US might attempt to annex Canadian territory, and in 1867, four of the eastern provinces of Ontario, New Brunswick, Quebec and Nova Scotia became the self- governing Dominion of Canada. In 1869, the Northwest Territory, which had belonged to the Hudson's Bay Company, was boug and other provinces later joined the dominion. In 1999, Canada consisted of ten provinces, and three territories.&&&&美国内战()结束后，一些人担心美国会图谋兼并加拿大领土，因此1867年四个东部省，安大略、新不伦瑞克、魁北克和新斯科舍成为自我管辖的加拿大自治领。1869年隶属于哈得逊湾公司的西北地区被政府收买；其他省也随后加入了自治领。1999年加拿大共有十个省三个地区。3. 3. The location of the apartment block is in the centre of Nova Gorica (population 32.000)– Nova Gorica is situated in the west of Slovenia, adjacent the Slovene – Italian border.&&&&的位置是在公寓楼的中心，新戈里察（人口32.000 ）-新戈里察位于西部的斯洛文尼亚，毗邻斯洛文尼亚-意大利边界。4. 4. Like my bud Andrew said, it must have been difficult for the gov to maintain this post-olympics venues otherwise they wouldn't host a boss nova concert in such as place.&&&&正如我哥们白安儒所说，这些后运动会的产物已经入不敷出了，否则绝不可能在这种地方举办音乐会。5. The track settles into a nice rhythm but adds some tambourine, boss a nova percussion and subtle bass piano notes that echo in the distance to thicken up the last two minutes.&&&&这支曲子建立起美妙的节奏，而加入的手鼓、boss a nova打击乐器和微弱的低音钢琴似乎在远处回响，使乐曲的最后两分钟更加复合而有强烈。6. 6. This is the prototype Nova bomb, nine fusion warheads encased in lithium triteride armor.&&&&这是新星炸弹原型，九个熔合核弹头包裹在锂化合装甲内。7. In the summer of 1901 I visited Nova Scotia, and had opportunities such as I had not enjoyed before to make the acquaintance of the ocean.&&&&在1901年的夏天游斯科舍半岛时，我第一次感受到了海洋的辽阔。8. If dead, launch a Frost Nova of Monster Level.&&&&如果死了，推出一系列怪物冰霜新星水平。9. But from the annual report of YVR Wildlife Management. In 2007, we have 424 birds were killed in 137 bird-strikes with aircraft. It is lucky no plane crash related to the bird-strikes. There are two plane crash accidents still deep in my mind, 2007 October a small plane slammed into a high-rise building besides Richmond Public Market caused pilot death and 2 residents injured. Over 10 years ago, a cargo plane has an emergency landing on the Fraser River just off the Terra Nova at night. The pilot was rescued by two good citizens that jogging on the dyke.&&&&但两宗与飞鸟无关的坠机意外，仍然记亿尤新。2007年10月小型飞机撞入公众市场侧的多层大厦「玫瑰花园」，引致一人死亡，两人受伤，数百人一年以来有家归不得。10多年前，一架货机晚上急降Terra Nova以北的河道，两位刚在河堤上散步的好市民，跳下水中救出受伤的机师。10. Just the intro of TV NOVA is the SOURCE, at first there are asteroids flying (it is a place where saurians live), then there is a bang (the symbol of destruction by saurians) and after that there is the main thing THE CONTROLLING PROGRAMME, which is the egg, inside of the egg there is a red ribbon.&&&&只不过电视新星的介绍是来源，起先有小行星飞行(它是蜥蜴类住的一个地方)，然后有一声巨响而随后就是主要的事情控制程序，就是蛋，有一条红色的带状物在蛋的内部。11. 911查询·英语单词11. Since 1903 the Nova Scotian solitude of Petit Clairvaux has been repeopled.&&&&&&1903年以来的新斯科舍孤独的小伯尔纳已12. 12. I`m a tomboy from Nova Scotia.&&&&&&我是来自新斯科舍的假小子。13. You can ask, for example, There is Nova Hotel?&&&&&&例如，你可以问Nova酒店在哪里？14. 14. Each point in Improved Frost Nova will now increase the duration in which the target is frozen by 1 second per point for a maximum of 3 seconds.&&&&&&每一点强化霜冻新星增加目标被冰冻的持续时间，最多3秒。15. Frost Nova is a Point Blank Area of Effect spell that radiates outward from the Mage, causing low damage but freezing in place all in its destructive path.&&&&&&霜之护甲是一种以法师自身为中心施放的区域法术，低伤害，但能够将攻击路径中的周围事物冻住。16. EXPERIENCE: WORKED IN THE HIGH COURT OF RAILWAY TRANSPORTATION OF CHINA AS A JUDGE; IN OY RAILTRANS LTD., HELSINKI, AS LAW COUNSEL ON TRANSPORTATION; IN THE CHINA NATIONAL FOREIGN TRADE TRANSPORTATION CORPORATION AS DEPARTMENT MANAGER AND CONCURRENTLY AS LAW COUNSEL; AND IN GONG CHENG LAW OFFICE AS A FULL-TIME LAWYER. PARTICIPATED IN INTERNATIONAL CITATOR AND RESEARCH GUIDE PROJECT OF NOVA SOUTHEASTERN UNIVERSITY AS AN EXPERT FOR CHINA AND AS A MEMBER OF THE NSU ICRG ADVISORY BOARD.&&&&&&曾任中国全国铁路高级法院法官、芬兰芬铁运输公司国际运输法律专家、中国对外贸易运输总公司内部法律顾问、公诚律师事务所律师。1999年加入市贝格律师事务所。17. A 17-year-old boy, caught sending text messages inclass, was recently sent to the vice principal's office at Millwood High School in Halifax, Nova Scotia.&&&&&&在加拿大新斯科舍省哈利法克斯的米尔伍德高中，最近有一位17岁的男生被抓到在课堂上发短信，随后他被送到了副校长的办公室。18. The box office is Hollywood's pass, young Timm · Bolton becomes Hollywood's nova.&&&&&&票房是好莱坞的通行证，年轻的蒂姆·波顿成为好莱坞的新星。19. 19. Nov. and Trichodinella nova sp.&&&&&&和2国内新纪录；三分虫属1种。20. The fall in conventional crude output has been driven in part by the Hibernia and, particularly, the Terra Nova fields offshore Newfoundland.&&&&&&常规原油产量的下降部分地是由纽芬兰岛海上的希伯尼亚和----特别是----特拉诺瓦油田造成的。nova 单语例句1. " Some people have accused me of being a nerd from central casting, " Rudd replied during a talk radio segment on the youth station Nova.2. Natural Q's blend of bossa nova, folk pop and light jazz have made them superstars of the indie circuit.3. The Ocean Nova ran aground earlier Tuesday morning amid high winds, but was unable to break free during the rising evening tide as officials had hoped.4. The impact was instant and made the singer realize that bossa nova was her forte.5. The first stop for any gourmand should be Nova Restaurant and Bar.6. Fox's " Terra Nova " imagines a family from the future sent back to prehistoric times.7. " It really is the country's and the world's largest Web TV operator, " Nova said.8. She is known as the best Japanese interpreter of contemporary bossa nova and has released 12 albums.9. Fans say that picking up a bossa nova album is a perfect way to beat the stress and strains of everyday life.10. She has performed with some of the world's leading Bossa Nova and Samba artists since and has released 24 albums to date.nova 英英释义noun1. a star that ejects some of its material in the form of a cloud and become more luminous in the processnova是什么意思,nova在线翻译,nova什么意思,nova的意思,nova的翻译,nova的解释,nova的发音,nova的同义词,nova的反义词,nova的例句,nova的相关词组,nova意思是什么,nova怎么翻译,单词nova是什么意思常用英语教材考试英语单词大全 (7本教材)
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