方慧琳 360云计算 

女主宣言

裸金属特性是一种将物理设备作为资源提供给租户的云计算服务，租户通过该服务可申请、管理和配置相应的物理设备资源，本文将介绍360Stack裸金属服务器的部署实践。

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裸金属介绍

裸金属特性是一种将物理设备作为资源提供给租户的云计算服务，租户通过该服务可申请、管理和配置相应的物理设备资源。这种物理设备是未安装操作系统的服务器，又称为裸金属服务器，简称裸金属。

在Openstack中，由Ironic这个组件来提供裸金属的部署和管理。Ironic需要与Keystone、Nova、Neutron、Cinder以及Swift进行交互，像Nova创建虚拟机一样，需要对应的认证服务、网络服务、块存储服务、对象存储服务等。

对Nova而言，通过Ironic部署物理机，和部署虚拟机的调用流程是一样的，都是通过Nova的接口来执行创建实例。不同之处在于，调度裸金属时所用的套餐，与创建虚机的套餐不同；裸金属节点所属的nova-compute驱动与虚机要用的nova-compute驱动不一样；虚拟机底层驱动采用的是虚拟化技术，而物理机采用的是PXE和IPMI技术。以下是Ironic与Nova，Neutron，Glance，Cinder，Swift等组件交互的逻辑架构图。

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裸金属服务的部署阶段

部署阶段


部署阶段也称为Provision/Deploy阶段，租户向云平台申请裸金属资源，云平台为租户分配资源，并为裸金属加载系统镜像。

1）在deploy阶段，ironic-conductor将裸金属设置为PXE引导安装模式，通知neutron准备好TFTP配置，然后启动裸金属。裸金属上电后学习到DHCP报文，根据DHCP报文的TFTP Server地址，向Ironic节点获取kernel及ramdisk镜像并启动，这个ramdisk里包含了ironic-python-agent；在实际使用中，iPXE会比PXE下载镜像的速度更快，推荐使用iPXE更好。

2）启动后，ironic-python-agent会和Ironic控制节点互通，连接到Ironic控制节点的http server，获取完整的用户系统镜像。

运行阶段


也称为Tenant阶段，裸金属服务器启动系统镜像，业务开始运行

(1) 待部署阶段的镜像获取完成，Ironic通知裸金属重启，则进入租户网络运行。

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不同网络模式下的裸金属部署

原生Ironic支持Flat和VLAN模式的裸金属部署，而对于Vxlan模式不支持，我们结合networking-l2gw这个项目，实现了Vxlan网络模式下的裸金属部署。下面介绍一下每种模式的组网场景。

flat网络模式


1) ironic控制节点所在的管理网络（management network）要和裸机的ipmi网络互通，因为要对裸机做开关机，设置bios启动项等操作；

2) 裸机的deploy网络及tenant网络使用的是同一个flat网络（图中的external network），无需进行切换，且该网络要与管理网络互通；

3) 下图为裸机tftp的一个截图，deploy阶段分配了一个external ip，部署结束后的租户网络依然是使用这个ip。


vlan网络模式


(1) 使用直通网络部署，需要在neutron里加入networking-generic-switch这个插件，

(2) Ironic服务在部署阶段，会通知插件将裸金属所接的交换机端口配置为使用deploy vlan(蓝色实线)

(3) 在运行阶段，插件将裸金属所接的交换机端口配置为使用tenant vlan（橘色实线）

(4) 部署阶段和运行阶段也可以使用同一个vlan，那么会分配一个相同的IP，无需进行切换。

vxlan网络模式


(1) 安装networking-l2gw后，在neutron里配置并启动neutron-l2gw-agent

(2) 裸金属连接的交换机开启ovsdb的功能。

(3) 在neutron里创建l2gw及l2gw connection, neutron会调用l2gw对应的plugin去建立控制节点到交换机，以及计算节点到交换机的隧道，从而来打通虚机到裸机的vpc网络。



(4) 在Ironic控制节点上需要创建一个部署网络里的虚拟网卡，通过这个虚拟网卡，裸金属可以与Ironic控制节点上的ironic服务/tftp server/http server互通，从而获取到部署镜像及用户系统镜像。

(5) 计算节点与交换机建立的隧道信息，以及交换机上学习到的虚机MAC地址信息可以通过执行ovsdb-client dump --pretty tcp:<交换机ip>:6632 看到




相关文章

  • https://docs.openstack.org/ironic/latest/

  • http://kimizhang.com/neutron-l2-gateway-hp-5930-switch-ovsdb-integration/


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