女主宣言

裸金屬特性是一種將物理設備作為資源提供給租戶的云計算服務，租戶通過該服務可申請、管理和配置相應的物理設備資源，本文將介紹360Stack裸金屬服務器的部署實踐。

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裸金屬介紹

裸金屬特性是一種將物理設備作為資源提供給租戶的云計算服務，租戶通過該服務可申請、管理和配置相應的物理設備資源。這種物理設備是未安裝操作系統的服務器，又稱為裸金屬服務器，簡稱裸金屬。

在Openstack中，由Ironic這個組件來提供裸金屬的部署和管理。Ironic需要與Keystone、Nova、Neutron、Cinder以及Swift進行交互，像Nova創建虛擬機一樣，需要對應的認證服務、網絡服務、塊存儲服務、對象存儲服務等。

對Nova而言，通過Ironic部署物理機，和部署虛擬機的調用流程是一樣的，都是通過Nova的接口來執行創建實例。不同之處在于，調度裸金屬時所用的套餐，與創建虛機的套餐不同；裸金屬節點所屬的nova-compute驅動與虛機要用的nova-compute驅動不一樣；虛擬機底層驅動采用的是虛擬化技術，而物理機采用的是PXE和IPMI技術。以下是Ironic與Nova，Neutron，Glance，Cinder，Swift等組件交互的邏輯架構圖。

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裸金屬服務的部署階段

部署階段

部署階段也稱為Provision/Deploy階段，租戶向云平臺申請裸金屬資源，云平臺為租戶分配資源，并為裸金屬加載系統鏡像。

1)在deploy階段，ironic-conductor將裸金屬設置為PXE引導安裝模式，通知neutron準備好TFTP配置，然后啟動裸金屬。裸金屬上電后學習到DHCP報文，根據DHCP報文的TFTP Server地址，向Ironic節點獲取kernel及ramdisk鏡像并啟動，這個ramdisk里包含了ironic-python-agent；在實際使用中，iPXE會比PXE下載鏡像的速度更快，推薦使用iPXE更好。

2)啟動后，ironic-python-agent會和Ironic控制節點互通，連接到Ironic控制節點的http server，獲取完整的用戶系統鏡像。

運行階段

也稱為Tenant階段，裸金屬服務器啟動系統鏡像，業務開始運行

(1) 待部署階段的鏡像獲取完成，Ironic通知裸金屬重啟，則進入租戶網絡運行。

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不同網絡模式下的裸金屬部署

原生Ironic支持Flat和VLAN模式的裸金屬部署，而對于Vxlan模式不支持，我們結合networking-l2gw這個項目，實現了Vxlan網絡模式下的裸金屬部署。下面介紹一下每種模式的組網場景。

flat網絡模式

1) ironic控制節點所在的管理網絡(management network)要和裸機的ipmi網絡互通，因為要對裸機做開關機，設置bios啟動項等操作；

2) 裸機的deploy網絡及tenant網絡使用的是同一個flat網絡(圖中的external network)，無需進行切換，且該網絡要與管理網絡互通；

3) 下圖為裸機tftp的一個截圖，deploy階段分配了一個external ip，部署結束后的租戶網絡依然是使用這個ip。

vlan網絡模式

(1) 使用直通網絡部署，需要在neutron里加入networking-generic-switch這個插件，

(2) Ironic服務在部署階段，會通知插件將裸金屬所接的交換機端口配置為使用deploy vlan(藍色實線)

(3) 在運行階段，插件將裸金屬所接的交換機端口配置為使用tenant vlan(橘色實線)

(4) 部署階段和運行階段也可以使用同一個vlan，那么會分配一個相同的IP，無需進行切換。

vxlan網絡模式

(1) 安裝networking-l2gw后，在neutron里配置并啟動neutron-l2gw-agent

(2) 裸金屬連接的交換機開啟ovsdb的功能。

(3) 在neutron里創建l2gw及l2gw connection, neutron會調用l2gw對應的plugin去建立控制節點到交換機，以及計算節點到交換機的隧道，從而來打通虛機到裸機的vpc網絡。

(4) 在Ironic控制節點上需要創建一個部署網絡里的虛擬網卡，通過這個虛擬網卡，裸金屬可以與Ironic控制節點上的ironic服務/tftp server/http server互通，從而獲取到部署鏡像及用戶系統鏡像。

(5)?計算節點與交換機建立的隧道信息，以及交換機上學習到的虛機MAC地址信息可以通過執行ovsdb-client dump --pretty tcp::6632 看到

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

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

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總結

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