Openstack工作原理——Regions、Cells、Availability Zones、Host Aggregates

OpenStack 有一套自上而下的资源组织概念，用于大规模云平台中的节点划分和管理，如下图。

Regions

Region 更像是一个地理上的概念，每个 region 有自己独立的 endpoint，regions 之间完全隔离，但是多个 regions 之间共享同一个 keystone 和 dashboard。

所以除了提供隔离的功能，region 的设计更多侧重地理位置的概念，用户可以选择离自己更近的 region 来部署自己的服务。

Cells

Cell 是 openstack 一个非常重要的概念，主要用来解决 openstack 的扩展性和规模瓶颈。众所周知，openstack 是由很多的组件通过松耦合构成，那么当达到一定的规模后，某些模块必然成为整个系统的瓶颈。比较典型的组件就是 DB 和 MQ 了，所以，每个 cell 有自己独立的 DB 和 MQ。

在 Newton 版本引入的 cell v2 版本针对前面图中 v1 的流程做了进一步优化。

可以看到 ：

api 和 cell 有了明显的边界。api 层面只需要数据库，不需要 Message Queue。

nova-api 现在依赖 nova_api 和 nova_cell0 两个数据库。

nova-scheduler 服务只需要在 api 层面上安装，cell 不需要参数调度。这样实现了一次调度就可以确定到具体在哪个 cell 的哪台机器上启动。

cell 里面只需要安装 nova-compute 和 nova-conductor 服务，和其依赖的 DB 和 MQ。

所有的 cell 变成一个扁平架构，比之前的树形多层父子架构要简化很多。

api 上面服务会直接连接 cell 的 MQ 和 DB, 所以不需要类似 nova-cell 这样子的额外服务存在，性能上也会有及大的提升。

Availability Zones

AZ 可以简单理解为一组节点的集合，这组节点具有独立的电力供应设备，比如一个个独立供电的机房，一个个独立供电的机架都可以被划分成 AZ。所以，AZ 主要是通过冗余来解决可用性问题。

AZ 之间共享所有的 nova 服务和 keystone 服务。

另外，AZ 是用户可见的一个概念，用户在创建 instance 的时候可以选择创建到哪些 AZ 中，以保证 instance 的可用性。

Host Aggregates

Host Aggregates 也是一组节点的组合，但强调这组节点具有共同的属性，比如：cpu 是指定类型的一组节点，disks 是 ssd 的一组节点，os 是 linux 或 windows 的一组节点等等。

Host Aggregates 是用户不可见的概念，主要用来给 nova-scheduler 通过某一属性来进行 instance 的调度，比如将数据库服务的 instances 都调度到具有 ssd 属性的 Host Aggregate 中，又或者让某个 flavor 或某个 image 的 instance 调度到同一个 Host Aggregates 中。

Host Aggregates 之间共享 keystone 和所有的 nova 服务。