OpenStack的Resize和冷迁移代码解析及改进

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OpenStack的Resize（升级）功能，我们可以改变虚拟机的CPU核数、内存及磁盘大小，当然虚拟机只能向上升级，不允许向下降级。通过分析源代码，我们发现Resize的过程其实就是冷迁移的过程，Resize多传进去了一个flavor参数。下面将分析OpenStack升级虚拟机和冷迁移的功能。

一、前端入口

(一) Resize

/usr/share/openstack-dashboard/openstack_dashboard/dashboards/project/instances/workflows/resize_instance.py

从上面的代码可知，传了两个相关参数进去，第一个为虚拟机id(instance_id)，第二个为升级的flavor。继续深入api.nova.server_resize

/usr/share/openstack-dashboard/openstack_dashboard/api/nova.py

从代码可知，利用novaclient客户端，向后端发出升级请求

(二) 冷迁移

/usr/share/openstack-dashboard/openstack_dashboard/dashboards/admin/instances/tables.py

前段通过api.nova.server_migrate发起迁移请求，其中参数obj_id就是虚拟机的id，深入api.nova.server_migrate

/usr/share/openstack-dashboard/openstack_dashboard/api/nova.py

从代码可知，利用novaclient客户端，向后端发出迁移请求

二、后端响应

当novaclient发出请求时，一般由nova-api组件作出响应。我们将分别分析nova-api如何对resize和冷迁移进行响应。

(一) Resize

对Resize请求进行响应的函数位于文件

/usr/lib/python2.7/dist-packages/nova/api/openstack/compute/servers.py

继续深入self._resize()函数

从上述代码可知，最后通过compute_api.resize进行调用，它传了instance和flavor_id两个参数进去

(二) 冷迁移

/usr/lib/python2.7/dist-packages/nova/api/openstack/compute/contrib/admin_actions.py

从代码可知，冷迁移也调用了compute_api.resize()，相比Resize功能，它只传了instance一个参数进去

(三) Resize和冷迁移的共同过程

下面将从compute_api.resize()开始分析，这段代码位于文件

/usr/lib/python2.7/dist-packages/nova/compute/api.py

/usr/lib/python2.7/dist-packages/nova/conductor/api.py

Nova-conductor组件响应请求

/usr/lib/python2.7/dist-packages/nova/conductor/manager.py

函数_cold_migrate()

通过上述代码我们发现，首先是通过rpc调用nova-scheduler组件调度最优节点。调度算法分为两个阶段，即filter和weight。首先是过滤(filter)，从所有的主机中找到符合实例运行条件的主机，然后从过滤出来的主机中，找到最合适的一个主机。

过滤阶段系统默认调用的filter主要包括RetryFilter、AvailabilityZoneFilter、RamFilter、ComputeFilter、ComputeCapabilitiesFilter、ImagePropertiesFilter，其中比较重要的filter包括AvailabilityZoneFilter和RamFilter，AvailabilityZoneFiter保证了调度发生在同一个zone，RamFilter确保了内存是否足够，默认情况下，ram的扩大系数为1.5，也就是假如物理内存为100G，内存被虚拟为150G，通过nova.conf配置文件，我们可以改变扩大系数。此外，通过配置文件，我们还可以改变调用的过滤器，除了上述过滤器外，我们还可以使用CoreFilter、DiskFilter、IoOpsFilter等。这些都是系统自带的过滤器，我们也可以根据需求，自己构造过滤器。

Weight阶段，从它做的工作来看，就是从符合条件的主机中选择“最合适”的主机，这个选择的过程是通过“评分”来实现的。现阶段的weight很简单，主要通过RAMWeigher进行权衡，剩余内存越大，权值越大。

当上述工作完成后，若未挑选出合适的节点，Resize过程结束，系统报错，若挑选出了合适节点，开始Resize流程，首先，rpc调用目的节点的nova-compute，即self.compute_rpcapi.prep_resize。

目的节点nova-compute开始响应

/usr/lib/python2.7/dist-packages/nova/compute/manager.py(2885)_prep_resize()

在prep_resize阶段，主要保存了虚拟机Resize前后的状态，最后通过rpc调用源节点的nova-compute，即self.compute_rpcapi.resize_instance

/usr/lib/python2.7/dist-packages/nova/compute/manager.py(3020)resize_instance()

上述代码，一个比较重要的过程就是迁移磁盘文件，该功能通过self.driver.migrate_disk_and_power_off这个函数实现，我们可以具体看一下这个函数

/usr/lib/python2.7/dist-packages/nova/virt/libvirt/driver.py(4487)migrate_disk_and_power_off()

通过上述步骤，成功把虚拟机的磁盘文件复制到了目的节点上，开始迁移的最后一步，创建虚拟机这一步通过rpc调用目的节点的nova-compute实现，即self.compute_rpcapi.finish_resize，其具体代码如下。

/usr/share/pyshared/nova/compute/manager.py:3153

/usr/lib/python2.7/dist-packages/nova/compute/manager.py(3073)_finish_resize()

/usr/lib/python2.7/dist-packages/nova/virt/libvirt/driver.py

通过self._create_domain_and_network就成功创建了虚拟机。

一、 不足与改进

通过对Resize的分析，我们发现有以下几个缺陷

1)        AvailabilityZoneFilter

迁移过程中，会出现跨域的resize，availabilityZoneFilter好像并没有起到过滤错误，这是由于我们创建虚拟机时，虚拟机的域选择为ramdom，因此AvailabilityZoneFilter过滤器会对所有域的主机都放行，导致虚拟机升级到别的域域上去。

2)        镜像复制过程

迁移过程中，先会在源节点将增量镜像和base镜像进行合并，然后在复制到目的节点上，合并的过程比较耗时，我们可以直接将增量镜像复制到目的节点，然后下载base镜像，最后做一次rebase即可。