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openstack中的metadata server

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openstack中的metadata server

说明

虚拟机启动时候需要注入hostname、password、public-key、network-info之类的信息,以便虚拟机能够被租户管理。对于这些信息的注入openstack提供了两种方式,guestfs-inject以及metadata-server。

guestfs-inject的使用很受限制尤其是并不是所有镜像都能够支持这种方式,I版本也以及取消了这种方式;
metadata-server使用上更为灵活,但是他们都依赖镜像内部必须装有cloud-init组件,尽管如此,由于aws力挺metadata-server,所以这已经成为了虚拟机
信息注入方案事实上的标准。

本文主要探讨metadata-server在openstack中如何实现。

cloud-init

cloud-init是一个在启动的时候定制你的Iaas平台中虚拟机的包,它可以帮助你重新定义你的虚拟机而不需要重新安装,只需要加入对应的配置项即可。在Ec2中有很多镜像都安装了cloud-init来方便用户定制自己的虚拟机。它可以让你在虚拟机启动的时候设置语言环境,设置主机名,甚至生成私钥,添加用户自己的ssh公钥到虚拟机.ssh/authorized_keys,
设置临时挂载点等等。

cloud-init 项目地址: https://launchpad.net/cloud-init

cloud-init 文档地址: http://cloudinit.readthedocs.org

metadata元数据服务

metadata字面上是元数据,是一个不容易理解的概念。在除了openstack的其他场合也经常会碰到。openstack里的metadata,是提供一个机制给用户,可以设定每一个instance
的参数。

Amazon首先提出了metadata的概念,并搭建了metadata的服务,这个服务的公网IP是169.254.169.254,通常虚拟机通过cloud-init发出的请求是:

http://169.254.169.254/latest/meta-data

后来很多人给亚马逊定制了一些操作系统的镜像,比如 ubuntu, fedora, centos 等等,而且将里面获取
metadta 的api地址也写死了。所以opentack为了兼容,保留了这个地址
169.254.169.254。然后通过iptables nat映射到真实的api上。

metadata在openstack中的BP:
https://blueprints.launchpad.net/nova/+spec/openstack-api-metadata

nova中的metadata-server

metadata-server的具体实现是在nova-api组件中,nova.conf中与metadata有关的配置如下:

enabled_apis=ec2,osapi_compute,metadata

# OpenStack metadata service manager
metadata_manager=nova.api.manager.MetadataManager

# IP address for metadata api to listen
metadata_listen=0.0.0.0

# port for metadata api to listen
metadata_listen_port=8775

# Number of workers for metadata service
metadata_workers=

# 和neutron-metadata-agent 通信相关
service_neutron_metadata_proxy=True
neutron_metadata_proxy_shared_secret=

具体的代码实现在 api/metadata 下:

metadata=metadata {
 __init__.py
 base.py
 handler.py
 password.py
 vendordata_json.py
}

与neutron的结合使用

通常我们使用neutron实现虚拟机的网络方案,neutron的metadata-agent并不会自己实现metadata服务,而是把cloud-init的请求转发给nova-api中的metadata服务,具体服务流程请看下图:

虚拟机通过cloud-init组件请求169.254.169.254这个地址的metadata服务,这时这个请求会有两种方式处理。

当虚拟机所在的子网拥有网关而且连接了l3-router,则通过qrouter的namespace中的iptables处理;
当虚拟机所在的子网没有网关,是个封闭的子网,那么dhcp服务的虚拟网卡会添加一个169.254.169.254的ip;

接收的cloud-init请求由ns-metadata-proxy处理,ns-metadata-proxy与metadata-agent通过unix
domain
socket实现IPC,实现将对ns-metadata-proxy的请求交给metadata-agent处理。
metadata-agent接收请求,将请求交给metadata-server的真实实现者nova-api。

参考

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