解码resources时里面是空的_深度解码超实用的OpenStack Heat
啟迪云-高級網絡工程師 邸小麗
Heat 是由AWS的EC2 Cloud Formation 演化而來，是openstack中負責Orchestration的service, 用于openstack 中資源的編排，它通過將OpenStack中的資源(resource)以模版(template)的形式組織起來。例如我們可以將一組資源，比如虛擬機實例的啟動、IP綁定、軟件部署等寫在一個template里面，heat 通過讀取配置文件來完成模版規定的動作：創建虛擬機，associate floatingip，deploy application 等等。Heat 將從這個template中創建出來的一組資源稱之為“資源棧”(stack)。當對這一組資源進行操作時，只需要對stack進行操作，所以heat很適合批量資源的創建和銷毀，它將一系列繁瑣的人工操作自動化了起來。
Orchestration 可以理解為自動化部署、配置(provisioning and deployment)。除了資源的部署之外，還有一方面是server上應用軟件的安裝配置。當需要部署多個節點的時候,節點之間的依賴關系,部署順序和配置都可以交給heat來管理。
除此之外, heat 還可以和open stack的監控(telemetry)服務Ceilometer一起實現自動伸縮，所以我們可以在heat的模版中定義一個scaling group作為一個資源。
本文將對以上內容做一個簡單的介紹。
什么是Heat？
Heat向開發人員和系統管理員提供了一種簡便地創建和管理一批相關的OpenStack資源的方法，并通過有序且可預測的方式對其進行資源配置和更新。用戶可以使用Heat的示例模板或自己創建模板來描述OpenStack資源以及應用程序運行時所需的任何相關依賴項或運行時參數。
當設置完成后，可通過按授權控制、可預測的方式修改和更新OpenStack資源。用戶可以通過OpenStack管理控制臺、Heat命令行工具或 API對模板及其相關的資源集進行設置和更新。
為什么需要heat
?更快更有效的管理OpenStack的資源
云平臺系統在相對比較穩定的情況下，管理成本逐漸變成首要的解決問題。云上自動化能力是一個云平臺的剛需，可以有效降低維護難度。
OpenStack原生提供命令行和Horizon 來供用戶管理資源。然而命令行和在瀏覽器中的點擊，費時費力，不利于用戶使用Openstack 來進行大批量的管理以支撐IT 應用。如下圖所示，openstack中有眾多的資源，對應了很多繁瑣的操作。
Heat 在這種情況下應運而生. 如下圖所示，我們可以將一些零散的資源操作都定義在heat的模版中，通過一個創建stack的操作，就能創建出我們要的資源。Heat 采用模板方式來設計或者定義編排。為方便用戶使用，Heat 還提供了大量的模板例子，使用戶能夠方便地得到想要的編排。
? 更小的研發成本
引入Heat，對于不了解OpenStack的研發者來說，可以更快的接入現有的業務系統。開發者更關心的是授權認證和對虛擬資源的增刪改，而對于底層的狀態并不用太多了解。
術語
1. stack
Stack概念來源于AWS，是OpenStack中用來管理一組資源的基本單位。一個stack往往對應一個應用程序。Stack管理的是resource，而resource是個抽象的概念，它可以是虛擬機，可以是網絡等。
Stack就是在單個模板中定義的實例化資源的集合，是Heat管理應用程序的邏輯單元。
2. template
heat的template描述了所用的所有組件資源以及組件資源之間的關系。heat模版是heat的核心。
?2.1 resource
資源是底層服務的抽象，CPU、memory、disk、網絡等都可以看作是資源。一個stack可以擁有很多資源。資源和資源之間會存在依賴關系。Heat在創建棧的時候會自動解析依賴關系，按順序創建資源。在heat的template中，resources用于模板中資源的聲明，在HOT模板中，應該至少有一個資源的定義，否則在實例化模板時將不會做任何事情。
?2.2 parameters
heat模板中的參數，定義在創建或更新stack時可以傳遞哪些參數來定制模板。
?2.3 parameter_groups
用于指定如何對輸入參數進行分組，以及提供參數的順序。
?2.4 outputs
heat模板中的頂級key，定義實例化后stack將返回的數據。
模版中包括七個部分：heat_template_version、description、parameter_groups、parameters、resources、outputs、conditions。除了heat_template_version和resources，其它都是可選部分。
Heat架構
Heat 是openstack 中上層的一個服務，如下圖所示：
它位于其它基礎組件的上層，可以將其它組件的資源以模版的形式組織起來， 如下圖：
Heat 由以下組件組成：
- Heat-api:實現openstack天然支持的REST API。該組件通過把API請求經由AMQP傳送給Heat engine 來處理API請求。
- Heat-api-cfn:提供兼容AWSCloudFormation的API,同時也會把API請求通過AMQP轉發給Heat engine。
- Heat-engine: heat-engine是heat中的核心模塊，處理主要的邏輯業務。此模塊提供heat最主要的功能，執行模板內容，最終完成應用系統的創建和部署，并把執行結果返回給API調用者。當heat engine 拿到請求后，會把請求解析為各種類型的資源，每種資源都對應OpenStack 其它的服務客戶端，然后通過發送REST 的請求給其它服務。通過如此的解析和協作，最終完成請求的處理。
- heatclient：CLI通過與heat-api通信，來調用API實現相關功能。終端開發者可以直接使用編排REST API。
- heat-cfntools：獨立于heat組件的一個的工具，需要單獨下載。這個工具用來完成虛擬機實例內部的操作配置任務。在創建虛擬機鏡像時，需要在鏡像中安裝heat-cfntools工具。
Heat 中各個組件調用邏輯如下圖所示:
Heat client 接受輸入命令,參數和模板,處理信息后轉為REST API，請求發送到heat-api服務。Heat API服務接受請求,讀入模板信息,處理后利用rpc請求發送給heat-engine。heat-engine解析template數據,調用各種資源插件,然后各種資源插件通過openstack的clients發送指令給OpenStack服務。
Heat使用
?5.1 對基礎架構的編排
對于不同的資源，Heat 都提供了對應的資源類型。比如對于VM，Heat 提供了OS::Nova::Server。OS::Nova::Server 有一些參數，比如key、image、flavor 等，這些參數可以直接指定，可以由客戶在創建Stack 時提供，也可以由上下文其它的參數獲得。創建一個VM的部分模板如下：
resources:
server:
type: OS::Nova::Server
properties:
key_name: { get_param: key_name }
image: { get_param: image }
flavor: { get_param: flavor }
user_data: |
#!/bin/bash
echo “10.10.10.10 testvm”>> /etc/hosts
在上面創建VM 的例子中，我們選擇從輸入參數獲得OS::Nova::Server 所需的值。其中利用user_data 做了一些簡單的配置。
?5.2 對軟件配置和部署的編排
Heat提供了多種資源類型來支持對于軟件配置和部署的編排，如下所列：
· OS::Heat::CloudConfig：VM 引導程序啟動時的配置，由OS::Nova::Server 引用
· OS::Heat::SoftwareConfig：描述軟件配置
· OS::Heat::SoftwareDeployment：執行軟件部署
· OS::Heat::SoftwareDeploymentGroup：對一組VM 執行軟件部署
· OS::Heat::SoftwareComponent：針對軟件的不同生命周期部分，對應描述軟件配置
· OS::Heat::StructuredConfig：和OS::Heat::SoftwareConfig 類似，但是用Map 來表述配置
· OS::Heat::StructuredDeployment：執行OS::Heat::StructuredConfig 對應的配置
· OS::Heat::StructuredDeploymentsGroup：對一組VM 執行OS::Heat::StructuredConfig 對應的配置
其中最常用的是OS::Heat::SoftwareConfig 和OS::Heat::SoftwareDeployment。
? OS::Heat::SoftwareConfig
下面是OS::Heat::SoftwareConfig 的用法，它指定了配置細節。
resources:
install_db_sofwareconfig
type: OS::Heat::SoftwareConfig
properties:
group: script
outputs:
- name: result
config: |
#!/bin/bash -v
yum -y install mariadb mariadb-server httpd wordpress
touch /var/log/mariadb/mariadb.log
chown mysql.mysql /var/log/mariadb/mariadb.log
systemctl start mariadb.service
? OS::Heat::SoftwareDeployment
下面是OS::Heat::SoftwareDeployment 的用法，它指定了在哪臺服務器上做哪項配置。另外SofwareDeployment 也指定了以何種信號傳輸類型來和Heat 進行通信。
sw_deployment:
type: OS::Heat::SoftwareDeployment
properties:
config: { get_resource: install_db_sofwareconfig }
server: { get_resource: server }
signal_transport: HEAT_SIGNAL
? OS::Heat::SoftwareConfig 和OS::Heat::SoftwareDeployment 執行流程
OS::Heat::SoftwareConfig和OS::Heat::SoftwareDeployment協同工作，需要一系列Heat工具的自持。這些工具都是OpenStack的子項目。
首先，os-collect-config調用Heat API拿到對應VM的metadata。當metadata更新完畢后os-refresh-config開始工作了，它主要是運行下面目錄所包含的腳本：
/opt/stack/os-config-refresh/pre-configure.d
/opt/stack/os-config-refresh/configure.d
/opt/stack/os-config-refresh/post-configure.d
/opt/stack/os-config-refresh/migration.d
/opt/stack/os-config-refresh/error.d
每個文件夾都應對了軟件不同的階段，比如預先配置階段、配置階段、后配置階段和遷移階段。如果任一階段的腳本執行出現問題，它會運行error.d目錄里的錯誤處理腳本。os-refresh-config 在配置階段會調用一定預先定義的工具，比如heat-config，這樣就觸發了heat-config的應用，調用完heat-config后，又會調用os-apply-config。存在在heat-config或者os-apply-config里的都是一些腳本，也叫鉤子。Heat對于各種不同的工具提供了不同的鉤子腳本。用戶也可以自己定義這樣的腳本。
等一切調用完成無誤后，heat-config-notify 會被調用，它用來發信號給Heat，告訴這個軟件部署的工作已經完成。當Heat 收到heat-config-notify 發來的信號后，它會把OS::Heat::SoftwareConfig 對應資源的狀態改為Complete。如果有任何錯誤發生，就會改為CREATE_FAILED 狀態。
? OS::Heat::SoftwareConfig 和OS::Heat::SoftwareDeployment 執行流程如下：
Heat AutoScalling
基礎架構的自動伸縮是一個很高級的功能。Heat提供自動伸縮組OS::Heat::AutoScalingGroup 和伸縮策略OS::Heat::ScalingPolicy，結合基于Ceilometer 的OS::Ceilometer::Alarm 實現了可以根據各種條件，比如負載，進行資源自動伸縮的功能。
Heat 自動伸縮的流程圖如下：
定義自動伸縮組如下：
auto_scale_group:
type: OS::Heat::AutoScalingGroup
properties:
min_size: 1
max_size: 4
- 定義伸縮規則如下：
server_scaleup_policy:
type: OS::Heat::ScalingPolicy
properties:
adjustment_type: change_in_capacity
auto_scaling_group_id: {get_resource: auto_scale_group}
cooldown: 60
scaling_adjustment: 1
- 定義警報如下：
cpu_alarm_high:
type: OS::Ceilometer::Alarm
properties:
description: Scale-up if the average CPU > 50% for 1 minute
meter_name: cpu_util
statistic: avg
period: 60
evaluation_periods: 1
threshold: 50
alarm_actions:
- {get_attr: [server_scaleup_policy，alarm_url]}
matching_metadata: {'metadata.user_metadata.stack': {get_param: "OS::stack_id"}}
comparison_operator: gt
參考
https://docs.openstack.org/heat/
https://docs.openstack.org/heat/latest/template_guide/software_deployment.html
https://blog.csdn.net/wuyongpeng0912/article/details/81104235
https://blog.csdn.net/hejin_some/article/details/63255935
總結
以上是生活随笔為你收集整理的解码resources时里面是空的_深度解码超实用的OpenStack Heat的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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