要虚拟化还是非虚拟化？

如果您追求性能，那么就没有争议——裸机仍然胜过虚拟机；特别是对于I/O密集型应用程序。但是，除非您可以保证充分利用它，否则是有代价的。在本文中，我们描述了如何使用Nova来以统一的方式提供对虚拟机管理程序和裸机计算节点的访问。

scheduling

当Nova首次引入通过Ironic支持裸机计算时，它不能轻松地与传统的基于hypervisor的工作负载共存。当时的解决方法通常涉及使用宿主aggregates和flavor特性。

我们在定制的裸机博客文章中详细介绍了 裸机调度（请参阅概述：Nova中的调度）。

自引入Placement服务以来，裸机的scheduling已发生了显着变化。对于每个Ironic节点，将标准vCPU，内存和磁盘资源替换为自定义资源类的单个单元。这有两个关键的副作用：

• 裸机节点已完全分配或根本未分配

• 虚拟机和裸机使用的资源类是不相交的，因此我们最终无法将VM Flavor调度到裸机节点

“tiny” VM的flavor可能如下所示：

openstack flavor show vm-tiny -f json -c name -c vcpus -c ram -c disk -c properties{ "name": "vm-tiny", "vcpus": 1, "ram": 1024, "disk": 1, "properties": ""}

“gold”节点的裸机flavor可能如下所示：

openstack flavor show bare-metal-gold -f json -c name -c vcpus -c ram -c disk -c properties{ "name": "bare-metal-gold", "vcpus": 64, "ram": 131072, "disk": 371, "properties": "resources:CUSTOM_GOLD='1',         resources:DISK_GB='0',         resources:MEMORY_MB='0',         resources:VCPU='0'"}

请注意，vCPU/RAM/Disk资源仅供参考，并通过属性归零以进行调度。我们稍后将进一步讨论这个问题。

那网络呢？

在我们的混合环境中，我们可能希望vm和裸机实例能够相互通信，或者希望它们彼此隔离。这两种模型都是可能的，并且工作方式与典型的neutron网络一样——neutron网络彼此隔离，直到通过neutron路由器连接。

裸机计算节点通常使用VLAN或扁平网络。当然，通过网络硬件和Neutron插件的正确组合，其他模型也是可以的。对于VLAN网络，假设虚拟机管理程序与裸机计算节点连接到同一物理网络，然后将VM与裸机计算实例连接到同一VLAN，这将在它们之间提供L2连接。或者，应该可以使用Neutron路由器将VLAN上的裸机实例与另一个网络（例如VXLAN）上的VM相连，二这将在他们之间提供L3连接。

实际上这是什么样的？我们需要同时支持VM和裸机网络的Neutron plugins/drivers程序的组合。要将裸机服务器连接到租户网络，Neutron必须配置物理网络设备。我们通常使用networking-generic-switch ML2机制驱动程序，尽管networking-ansible驱动程序正在成为一种供应商中立的替代方案。这些驱动程序支持裸机端口，即neutron端口与VNIC_TYPE的baremetal。特定于供应商的驱动程序也可用，并且可能同时支持VM和裸机。

有何问题？

更成熟的云可能遇到的一个问题是从基于标准资源类（vCPU、RAM、disk）的调度过渡到基于自定义资源类的调度。如果存在在Rocky发行版或更早版本中创建的旧裸机实例，则除了自定义资源类之外，它们在Placement中还可能具有标准资源类清单。例如，以下是报告给Placement的此类节点的清单：

$ openstack resource provider inventory list <node UUID>+---------------+-----------------+----------+----------+-----------+----------+--------+| resource_class | allocation_ratio | max_unit | reserved | step_size | min_unit |  total |+---------------+-----------------+----------+----------+-----------+----------+--------+| VCPU      |       1.0 |    64 |    0 |     1 |    1 |   64 || MEMORY_MB   |       1.0 |  131072 |    0 |     1 |    1 | 131072 || DISK_GB    |       1.0 |   371 |    0 |     1 |    1 |  371 || CUSTOM_GOLD  |       1.0 |    1 |    0 |     1 |    1 |   1 |+---------------+-----------------+----------+----------+-----------+----------+--------+

如果将此节点分配给一个flavor请求（或未显式清空）标准资源类的实例，我们将有如下用法：

$ openstack resource provider usage show <node UUID>+----------------+--------+| resource_class |  usage |+----------------+--------+| VCPU      |   64 || MEMORY_MB    | 131072 || DISK_GB     |  371 || CUSTOM_GOLD   |   1 |+----------------+--------+

如果删除此实例，则标准资源类清单将变为可用，并且可由VM的调度程序选择。这不可能很好地结束。我们必须做的是确保不将这些资源报告给Placement。默认情况下，这是在Stein版本的Nova中完成的，并且可以通过在nova.conf中设置以下内容来配置Rocky以执行相同的操作：

[workarounds]report_ironic_standard_resource_class_inventory = False

但是，如果我们这样做，Nova将尝试从我们的实例已经消耗的Placement资源提供程序中移除库存，并将收到一个HTTP 409冲突。这将很快使我们的日志充满无用的告警。

Flavor迁移

值得庆幸的是，有一个解决方案。我们可以修改现有实例中的使用的flavor以删除标准资源类清单，这将导致从Placement中删除这些资源的分配。这将使Nova可以从资源提供者处删除库存。Matt Riedemann启动了一个Nova Patch，它将删除我们的标准资源类清单。该补丁需要推到生产线上，但效果很好，足以被 Rocky版本 生产使用。

迁移可以离线或在线完成。我们选择离线进行此操作，以避免部署此修补程序。对于每个要迁移的节点：

nova-manage db ironic_flavor_migration --resource_class <node resource class> --host <host> --node <node UUID>

或者，如果所有节点都具有相同的资源类：

nova-manage db ironic_flavor_migration --resource_class <node resource class> --all

您可以通过数据库检查实例包含的flavor是否已正确更新：

sql> use novasql> select flavor from instance_extra;

现在（仅适用于Rocky），可以禁用标准资源类清单报告。在nova计算服务运行了一段时间之后，展示位置将被更新：

$ openstack resource provider inventory list <node UUID>+---------------+------------------+----------+----------+-----------+----------+-------+| resource_class| allocation_ratio | max_unit | reserved | step_size | min_unit | total |+---------------+------------------+----------+----------+-----------+----------+-------+| CUSTOM_GOLD  |       1.0 |    1 |    0 |     1 |    1 |   1 |+---------------+------------------+----------+----------+-----------+----------+-------+$ openstack resource provider usage show <node UUID>+----------------+--------+| resource_class |  usage |+----------------+--------+| CUSTOM_GOLD   |   1 |+----------------+--------+

我们希望这表明OpenStack现在处于虚拟机和裸机可以和平共处状态，即使对于那些讨厌的场景。感谢Nova团队努力使Ironic成为一流的项目。

摘要

我们希望这表明OpenStack现在处于虚拟机和裸机可以和平共处状态，即使对于那些讨厌的场景。感谢Nova团队努力使Ironic成为一流的项目。

原文：https://www.stackhpc.com/mixed-vm-bare-metal.html

翻译：祝祥