Nova Scheduler 调度过程简述

      《Nova创建虚拟机实例过程简述》文章中，讲述了创建虚拟机实例的一个整体过程，现在，我们要开始着重分析和研究compute-api将请求发送到Scheduler后，Scheduler是如何实现初始调度工作的。

关于Scheduler的作用资料很多，我下面就引用下大神的一段话（转）

“Nova-Scheduler主要完成虚拟机实例的调度分配任务，创建虚拟机时，虚拟机该调度到哪台物理机上，迁移时若没有指定主机，也需要经过scheduler。资源调度是云平台中的一个很关键问题，如何做到资源的有效分配，如何满足不同情况的分配方式，这些都需要nova-scheduler来掌控，并且能够很方便的扩展更多的调度方法，可能我需要虚拟机调度到空闲的机器，可能还需要将某类型的虚拟机调度到固定的机架等等”

下面让我们来看一看具体的调度过程。

（一）Scheduler启动相关分析

         （1）compute-api通过一层层调用，最后调用/nova/compute/manager.py的run_instance（）,如下图：

#启动虚拟机
def run_instance(self, context, request_spec, admin_password,
injected_files, requested_networks, is_first_time,
filter_properties, legacy_bdm_in_spec=True):
"""Tries to call schedule_run_instance on the driver.

Sets instance vm_state to ERROR on exceptions
"""
instance_uuids = request_spec['instance_uuids']
"""Compute-related Utilities and helpers."""
#compute_utils = utils
#EventReoprt()是一个类
with compute_utils.EventReporter(context, conductor_api.LocalAPI(),
'schedule', *instance_uuids):
try:

#调用driver（filter_scheduler.py）中的schedule_run_instance（）
return self.driver.schedule_run_instance(context,
request_spec, admin_password, injected_files,
requested_networks, is_first_time, filter_properties,
legacy_bdm_in_spec)

最后调用self.driver.schedule_run_instance(context,***）

我们再来看看，这个driver是什么东西

scheduler_driver_opt = cfg.StrOpt('scheduler_driver',
default='nova.scheduler.filter_scheduler.FilterScheduler',
help='Default driver to use for the scheduler')

这里配置文件中，Scheduler_driver的默认值default = nova.scheduler.filter_scheduler.FilterScheduler

注意，在早些版本的时候，这个默认值都是MultiScheduler，现在nova-volumn用一个新的项目cinder代替了，所以，也就不采用原来的那个方案了。直接driver= FilterScheduler

  

     （2）通过self.driver.schedule_run_instance(context,***）调用，我们转到了/nova/scheduler/filter_scheduler.py文件，看到class FilterScheduler类。

def schedule_run_instance(self, context, request_spec,
admin_password, injected_files,
requested_networks, is_first_time,
filter_properties, legacy_bdm_in_spec):
"""This method is called from nova.compute.api to provision
an instance.  We first create a build plan (a list of WeightedHosts)
and then provision.

Returns a list of the instances created.
"""
payload = dict(request_spec=request_spec)
self.notifier.info(context, 'scheduler.run_instance.start', payload)

instance_uuids = request_spec.get('instance_uuids')
LOG.info(_("Attempting to build %(num_instances)d instance(s) "
"uuids: %(instance_uuids)s"),
{'num_instances': len(instance_uuids),
'instance_uuids': instance_uuids})
LOG.debug(_("Request Spec: %s") % request_spec)

schedule_run_instance（）这个函数里面有一个非常重要的语句是：

#*******************开始调用_schedule方法，来实现调度******************************#
#关键调用
#通过下面的_schedule()进行调度，返回list_host
weighed_hosts = self._schedule(context, request_spec,
filter_properties, instance_uuids)
#**********************************************************************************#

上述通过_scheduler来调度产生最终筛选好的compute node，即weight_hosts(当然，它返回的是一个列表)

（二）让我们看看_scheduler()到底做了什么？

         _scheduler()方法的标准定义如下：
                   
""Returns a list of hosts that meet the required specs,ordered by their fitness.""  ------定义简单明了

FilterScheduler的过程分为两步=Filter+weight，如下图所示



这一个图是官方提供的非常经典的主机过滤过程流程图，照着这个图，我们再去理解代码的含义会相对简单一点。
过程分为1->2->3，最后黄色的host即为_schedule的返回值，下面是对该图过程的具体解释

（1）先解决途中1的hosts是从哪里来的，在_schedule中，我们看到了如下的调用：

hosts = self.host_manager.get_all_host_states(elevated)

再来看上面的函数，我们打开/nova/shceduler/host_manager.py文件，找到对应的get_all_states()方法

def get_all_host_states(self, context):
"""Returns a list of HostStates that represents all the hosts
the HostManager knows about.

Also, each of the consumable resources
in HostState are pre-populated and adjusted based on data in the db.
"""

# Get resource usage across the available compute nodes:
#通过下面的语句，在数据库中得到所有的计算节点信息
#IMPL.compute_node_get_all(context, no_date_fields)
compute_nodes = db.compute_node_get_all(context)

（2）在获取到了hosts列表之后，接下来的工作当然是图中的第2步，Filter，函数调用如下：

hosts = self.host_manager.get_filtered_hosts(hosts,
filter_properties, index=num)

将filter_proprerties，hosts作为参数传到get_filtered_hosts()函数中去，得到Filter之后的hosts

（3）第一次筛选过后，要开始计算每个host的权值，也就是图中的第三步。

weighed_hosts = self.host_manager.get_weighed_hosts(hosts,
filter_properties)

（4）最后返回选择好的主机给compute去执行

在_schedule函数中：

return selected_hosts

在/nova/scheduler/filetr_scheduler中，将weight_hosts再通过另外的函数去执行。

weighed_hosts = self._schedule(context, request_spec,
filter_properties, instance_uuids)

下面有很多比较重要的参数，比如filter_properties，scheduler_hints，request_spec等等，我会通过另外的博文来说明这几个参数到底指代的是什么东西，这里不做讨论。另外，Scheduler的具体细节也是以后再做介绍

好了，一个简单的Scheduler 调度过程讲述完毕，望大神指教