【ironic】ironic介绍与原理

叁歲伎倆 2022-06-12 23:40 266阅读 0赞

***零，配置文件***

0.1 配置驱动

文件ironic.conf, ipmi硬件类型，默认值也是ipmi, pxe\_ipmitool驱动也是默认值，配置驱动

[DEFAULT]
    enabled_hardware_types = ipmi

0.2 注册节点

**     ** 需要的配置信息：

@ ipmi\_address 必须

@ ipmi\_username 可选

@ ipmi\_password 可选

@ ipmi\_port 可选，默认值623

**   命令创建：**

#注册一驱动为pxe_ipmitool的节点，状态变为enroll，指ironic知道了这个节点，但是没有还管理它

ironic node-create -d pxe\_ipmitool -u $\{ironic\_node\_uuid\}

＃设置driver\_info），包括驱动相关配置、部署镜像id

ironic driver-properties pxe\_ipmitool

@设置IPMI－BMC

ironic node-update ${ironic_node_uuid} add driver_info/ipmi_address=${ipmi_address}
     ironic node-update ${ironic_node_uuid} add driver_info/ipmi_port=${ipmi_port}
     ironic node-update ${ironic_node_uuid} add driver_info/ipmi_username=${ipmi_username}
     ironic node-update ${ironic_node_uuid} add driver_info/ipmi_password=${ipmi_password}

@  设置部署镜像   
                          ironic node-update $\{ironic\_node\_uuid\} add driver\_info/deploy\_kernel=$\{deploy\_kernel\}  
                         ironic node-update $\{ironic\_node\_uuid\} add driver\_info/deploy\_ramdisk=$\{deploy\_ramdisk\}

@  设置节点属性（properties

ironic node-update $\{ironic\_node\_uuid\} add properties/cpus=10000000

ironic node-update $\{ironic\_node\_uuid\} add properties/memory\_mb=10000000

ironic node-update $\{ironic\_node\_uuid\} add properties/local\_gb=10000000  
                         ironic node-update $\{ironic\_node\_uuid\} add properties/cpu\_arch=x86\_64  
                         ironic node-update $\{ironic\_node\_uuid\} add instance\_info/root\_gb=10000000 \# must mark this, for find node  
                         ironic node-update $\{ironic\_node\_uuid\} add instance\_info/capabilities='\{"boot\_option":"local"\}'

*          *@ 检查驱动接口信息

*                 *ironic node-validate $\{ironic\_node\_uuid\}

***一，状态图***

TODO 。in-band与out-of-band不太清楚啥东东，先记下！！！

**@ ENROLL:** ironic知道节点存在，并没有进一步的action，一旦一个节点拥有driver和properties， 通过manage API调用使节点过度到VERIFYING

@ VERIFYING: ironic验证是否可以通过分配的drivers（例如，电源状态管理）和证书管理节点

@ MANAGEABLE: 用driver和证书验证通过可以管理节点，电源power off可选的, 从MANAGEABLE节点过度到

*  MANAGEABLE(从CLEANING)通过clean API调用
 *  MANAGEABLE(从INSPECTING)通过inspect API调用
 *  AVAILABLE(从CLEANING)通过provide API调用

@ INSPECTING: 根据硬件属性变更来更新硬件属性，来反应当前硬件的状态，失败则过度到INSPECTFAIL

@ CLEANING: 清理以准备步入AVAILABLE, 正确成功的CLEANING包括任务：

*  擦除驱动器
 *  固件完整性验证
 *  验证节点传入属性是否与实际硬件配置匹配
 *  booting到一个长时间运行的deploy ramdisk

当一个节点为CLEANING状态，意味着节点执行带外清理步骤，或者准备环境（建立PXE配置文件， 配置DHCP等）来boot randisk

@ CLEANWAIT: 与CLEANING不同是conductor等待boot ramdisk, 在带内清理步骤, 处于CLEANWAIT状态的节点可以被abort API调用中断

@ AVAILABLE: 处于AVAILABLE状态的是已经被清理，重新配置的，准备好的可以用来provisioned, 处于AVALIABLE状态节点可以过度：

*  ACTIVE(从DEPLOYING)通过active API调用
 *  MANABGEABLE通过manage API调用

@ DEPLOYING: 主要包括一系列短任务

*  设置适当的BIOS配置
 *  驱动器分区，生成文件系统
 *  创建一些子系统需要的附加资源（网络配置等）

@ DEPLOYWAIT: 已经DEPLOYED的，不同的是conductor等待boot ramdisk，或执行部分需要带内运行的部署工作（例如：安装bootloader，当没有使用iscsi写image到disk）, 处于DEPLOYWAIT状态的节点可以被deleted API调用中断

@ ACTIVE: 一句话就是可以正常使用的了！

***二，Conceptual Architecture***

![Center][]

## Logical Architecture ##

![Center 1][]

## Key Technologies for Bare Metal Hosting ##

PXE

DHCP

NBP

TFTP: 从DHCP server下载NBP

IPMI

![Center 2][]

### 部署流程 ###

![Center 3][]

1.  部署物理机的请求通过 Nova API 进入Nova；
2.  Nova Scheduler 根据请求参数中的信息（指定的镜像和硬件模板等）选择合适的物理节点；通过flavor中extra\_spec（比如cpu\_arch, baremetal:deploy\_kerner\_id, baremmetal:deploy\_ramdisk\_id）
3.  Nova 创建一个 spawn 任务，并调用 Ironic API 部署物理节点，Ironic 将此次任务中所需要的硬件资源保留，并更新数据库；
4.  Ironic 与 OpenStack 的其他服务交互，从 Glance 服务获取部署物理节点所需的镜像资源，并调用 Neutron 服务为物理机创建网路端口；
5.  Ironic 开始部署物理节点，PXE driver 准备 tftp bootloader，IPMI driver 设置物理机启动模式并将机器上电；
6.  物理机启动后，通过 DHCP 获得 Ironic Conductor 的地址并尝试通过 tftp 协议从 Conductor 获取镜像，Conductor 将部署镜像部署到物理节点上后，通过 iSCSI 协议将物理节点的硬盘暴露出来，随后写入用户镜像，成功部署用户镜像后，物理节点的部署就完成了。

### Ironic-Python-Agent ###

在PXE部署环境中，deploy模块是通过打开一个iSCSI设备，ironic-conductro将OS的镜像文件写到iSCSI的设备，所以deploy\_ramdisk只是完成了iSCSI部署的工作，但开发者觉得既然已经把kernel和ramdisk传过去了，只做一个工作是不是太少了，而且还太缺乏灵活性了，所以就想***在ramdisk里装一个Python Agent***。 实际上就是多提供了一个Restful API,控制节点可以通过这个agent远程实现与物理机节点互动，而不仅仅使用dd命令。

Ironic Python Agent（简称IPA或者agent）是一个基于python的代理，用于处理ironic中裸机节点的一系列动作，比如检查、配置、清除和部署镜像。运行在ramdisk中，暴露出REST API给conductor。Ironic-Python-Agent可以在deploy模块直接访问硬件，提供以下功能：

*  磁盘格式化
 *  磁盘分区
 *  安装OS( Bootloaders, OS)
 *  固件升级
 *  raid配置

在Condutor端使用agent驱动，物理机端使用IPA，IPA通过暴露API给Condutor调用，则可完成相应功能。IPA启动时通过发送lookup()请求给Condutor获取UUID，相当于注册自己，并且每隔一段时间给Condutor发送心跳包进行连接。

1. 与conductor的交互

IPA使用**lookup和hearteat机制与Ironic Conductor**进行交互

1.  启动时agent给Conductor的vendor\_passthru lookup endpoint（地址为/v1/drivers/\{driver\}/vendor\_passthru/lookup）发送一个硬件的profile
2.  然后Ironic就可以得出该节点的uuid，在成功发现该节点之后，agent隔N秒发送心跳包给Conductor（hearteat地址为/v1/nodes/\{node\_ident\}/vendor\_passthru/heartbeat ）
3.  conductor执行一系列动作，包括查询已经运行的命令的状态，

2. 与ramdisk、agent的关系

IPA是一个运行在ramdisk中python程序，当物理机注册时使用agent为前缀的驱动时，则会使用agent方式部署，即允许包含有IPA的ramdisk。

3. 硬件管理

硬件管理器（HardwareManager）是IPA中的一个概念，IPA通过重写硬件管理器来支持多种硬件平台。通过自定义 hardware managers 可以允许用户引入特定的硬件工具集、文件和清除步骤等等，比如可以引入 BIOS flashing utility and BIOS file，然后在cleaning step中重写BIOS版本。

修改硬件的方法按照优先顺序发送给每个管理器，管理器检查是否包含该方法，如果没有则抛出IncompatibleHardwareMethodError异常，IPA继续发送给下一个管理器，直到某个管理器包含该方法并且返回方法的结果，如果所有的管理器都没有改方法则抛出 HardwareManagerMethodNotFound异常。

4. pxe部署与agent部署对比

使用pxe部署流程：

![iscsi部署流程][iscsi]

使用IPA部署流程：

![IPA部署流程][IPA]

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[iscsi]: /images/20220613/c41ef03c3d834fdaabc0d98fe718995d.png
[IPA]: /images/20220613/28393cdd04e4411b8b83be8e8cf64ed7.png