使用senlin资源进行自动伸缩管理¶
启动板蓝图的URL
https://blueprints.launchpad.net/tacker/+spec/autoscaling-management-with-senlin-resource
本规范引入了一种管理VDU自动伸缩功能的新方法。
问题描述¶
Tacker提供了管理VNF的可行功能，包括自动伸缩。目前，自动伸缩功能由Heat AutoScalingGroup提供。但Heat AutoScalingGroup对于VDU自动伸缩的支持不够完善。这是因为Heat只能向VDU集群发出自动伸缩指令，但缺乏管理VDU集群的能力。例如，当VDU自动伸缩失败或VDU进入ERROR状态时，恢复它的唯一方法是使用Heat stack-update，但stack-update通常恢复堆栈的可能性较低。Senlin[1]是一个OpenStack项目，它提供了集群服务。它定义了Profile、Cluster、Node、Policy、Receiver等概念，这些概念非常适合Tacker中的VDU集群管理用例。例如，当自动伸缩失败时，用户可以使用Senlin命令直接删除失败的节点。Senlin提供了强大的策略（放置策略、删除策略等），可以用来使VDU自动伸缩比Heat自动伸缩组更智能。如果用户想缩小集群，senlin删除策略（稍后可以添加到tacker）可以决定首先删除哪些节点（较老的节点或较新的节点），并且处于ERROR状态的节点将始终首先被删除。对于告警管理，Senlin不仅支持Ceilometer，还支持消息服务（Zaqar），甚至用户自己定义的其他监控工具，只要这些工具支持webhook。除了伸缩功能外，Senlin还提供了HA策略（未来将引入Tacker），可用于支持VDUs的HA功能。通过使用senlin来管理VDU集群，VDU集群的健康状态始终由senlin检查，如果集群不健康，例如，某些节点进入错误状态，senlin将发送事件通知用户。总而言之，将Senlin集成到Tacker中以管理VDU集群是合理的。
拟议的变更¶
要使用Senlin，首先需要通过Heat创建必要的Senlin实体，如Profile、Cluster、Policies等。所有Senlin资源已经在HOT模板中定义。通过将Senlin与tacker集成，在所有Tacker资源转换为HOT模板文件后，HOT文件将存储在Senlin profile中，然后Senlin会将此模板传递给Heat以创建VDU、CP VL等。整个流程如下：
+-----------------+
+-----------------+ | HOT template |
| TOSCA template | | Senlin resource |
| Senlin scaling | +-----------------+
| policy resource | +-----------------+
| + other Tacker | --> | Heat translator | --> + -->
| resource | +-----------------+ +-----------------+ |
+-----------------+ | HOT template | |
| Tacker resource | |
+-----------------+ |
+----------------+ +----------------------+ |
| Senlin Cluster | +------+ | HOT Senlin | |
+----------------+ <-- | Heat | <-- | profile: Tacker.yaml | |
^ +------+ +------------^---------+ |
| | <---+
+-------------+ +-----------------+
| Senlin node | | HOT template |
| VDU | | Tacker resource |
+-------------+ +-----------------+
由于Tacker支持TOSCA格式模板，因此有必要在一个TOSCA模板中定义所有资源（Tacker和Senlin资源）。然后，TOSCA模板将由tosca-parser和heat-translator转换为HOT模板，该模板将用于部署VDU集群。Heat-translator已经支持了Tacker和Senlin的大部分资源转换，因此需要做的是TOSCA模板的集成，以及在heat-translator中添加一些资源的转换支持。并且在Tacker中，还需要完成一些额外的任务，例如解析VDU的监控属性。
VDU自动伸缩管理的TOSCA模板示例
tosca_definitions_version: tosca_simple_profile_for_nfv_1_0_0
description: Demo example
metadata:
template_name: sample-tosca-vnfd
topology_template:
node_templates:
VDU1:
type: tosca.nodes.nfv.VDU.Tacker
properties:
image: cirros-0.3.4-x86_64-uec
flavor: m1.tiny
availability_zone: nova
metadata: {metering.vnf: SG1}
monitoring_policy:
name: ping
parameters:
monitoring_delay: 45
count: 3
interval: 1
timeout: 2
actions:
failure: respawn
CP1:
type: tosca.nodes.nfv.CP.Tacker
properties:
management: true
anti_spoofing_protection: false
requirements:
- virtualLink:
node: VL1
- virtualBinding:
node: VDU1
VL1:
type: tosca.nodes.nfv.VL
properties:
network_name: net1
vendor: Tacker
policies:
- cluster_scaling:
type: tosca.policies.Tacker.Scaling
description: Cluster node autoscaling
driver: Senlin(Or some name else to distinguish Heat driver)
targets: [VDU1]
properties:
min_instances: 2
max_instances: 10
default_instances: 3
increment: 1
- vdu_cpu_usage_monitoring_policy:
type: tosca.policies.tacker.Alarming
triggers:
vdu_hcpu_usage_scaling_out:
event_type:
type: tosca.events.resource.cpu.utilization
implementation: Ceilometer
metrics: cpu_util
condition:
threshold: 50
constraint: utilization greater_than 50%
period: 60
evaluations: 1
method: avg
comparison_operator: gt
metadata: SG1
actions: [cluster_scaling]
上面的TOSCA模板没有引入新的资源类型，只有策略资源的一些属性与Tacker现在支持的现有伸缩策略不同。添加了‘driver’属性以区分Heat-autoscaling-group驱动程序和Senlin驱动程序。用户可以通过配置不同的驱动程序来切换自动伸缩后端。此TOSCA模板将被转换为HOT模板。转换后将创建两个HOT模板。一个包含所有与VDU相关的资源，就像Tacker现在所做的那样。当Heat创建Senlin资源时，Senlin profile将引用此HOT模板。另一个HOT模板仅包含senlin相关的资源，这些资源将首先传递给Heat进行资源创建。在Senlin资源‘profile’和‘cluster’创建之后，将根据senlin profile中的cluster属性desired_capacity（第196行）创建三个senlin节点。senlin节点实际上是VDU，它将在节点创建期间创建。之后，VDU节点属于一个集群。有一个receiver，它是一个指向集群的webhook，如果资源使用量触发告警限制，webhook将被执行以开始伸缩VDU集群。伸缩遵循附加到集群的伸缩策略。
Senlin资源的HOT模板
heat_template_version: 2016-04-08
description: >
This template demonstrates creation of senlin resources for vm auto-scaling
resources:
Senlin:
type: OS::Senlin::Profile
properties:
type: os.nova.server-1.0
properties:
template: tacker.yaml
Senlin_cluster:
type: OS::Senlin::Cluster
properties:
desired_capacity: 3
min_size: 2
max_size: 10
profile: {get_resource: Senlin}
Senlin_scale_out_receiver:
type: OS::Senlin::Receiver
properties:
action: CLUSTER_SCALE_OUT
type: webhook
cluster: {get_resource: Senlin_cluster}
cluster_scaling_scale_out:
type: OS::Senlin::Policy
properties:
type: senlin.policy.scaling-1.0
bindings:
- cluster: {get_resource: Senlin_cluster}
properties:
event: CLUSTER_SCALE_OUT
adjustment:
type: CHANGE_IN_CAPACITY
number: 1
scale_out_alarm:
type: OS::Aodh::Alarm
properties:
meter_name: cpu_util
statistic: avg
period: 60
evaluation_periods: 1
threshold: 50
repeat_actions: True
alarm_actions:
- {get_attr: [Senlin_scale_out_receiver, channel, alarm_url]}
comparison_operator: gt
Senlin_scale_in_receiver:
type: OS::Senlin::Receiver
properties:
action: CLUSTER_SCALE_IN
type: webhook
cluster: {get_resource: Senlin_cluster}
cluster_scaling_scale_in:
type: OS::Senlin::Policy
properties:
type: senlin.policy.scaling-1.0
bindings:
- cluster: {get_resource: Senlin_cluster}
properties:
event: CLUSTER_SCALE_IN
adjustment:
type: CHANGE_IN_CAPACITY
number: 1
scale_in_alarm:
type: OS::Aodh::Alarm
properties:
meter_name: cpu_util
statistic: avg
period: 60
evaluation_periods: 1
threshold: 50
repeat_actions: True
alarm_actions:
- {get_attr: [Senlin_scale_in_receiver, channel, alarm_url]}
comparison_operator: lt
VDU的HOT模板
heat_template_version: 2016-04-08
description: >
This template demonstrates a template for VDU
resources:
VDU:
type: OS::Nova::Server
properties:
image: cirros-0.3.4-x86_64-uec
flavor: m1.tiny
availability_zone: nova
networks:
- network: net1
那么伸缩功能是如何工作的呢？以这个模板为例，在Heat部署了所有Senlin资源（一个在其上创建了三个VDU的集群、一个附加到集群的receiver和伸缩策略，以及一个告警）之后，伸缩管理可以完全交给Senlin。VDU可以根据资源消耗，在伸缩策略的规则下自动创建和删除。如果用户不想自动伸缩VDU，他们也可以使用‘tacker vnf-scale’命令手动控制可伸缩性。该请求将触发senlin后端执行伸缩操作。如果用户想自动伸缩选择性的VDU，他们只需将这些VDU信息添加到模板中，Senlin将采用这些节点到Senlin的集群，然后控制可伸缩性。Senlin团队目前正在实施此功能[2]。
API影响¶
此功能对Tacker的现有功能没有影响。管理VDU可伸缩性的现有方法可以像往常一样使用。此功能只是为VDU自动伸缩添加了一个新的选项。
所需依赖项¶
必须安装Senlin才能使此功能正常工作，因此有必要更新tacker的Devstack安装过程中的脚本和手动安装指南。由于Senlin资源由Heat使用senlinclient部署，并且用户可能还想使用senlin命令手动进行伸缩，因此需要senlinclient。并且senlinclient通过openstackSDK与其它客户端（Novaclient、Heatclient）通信，因此也需要安装openstackSDK。
实现¶
负责人¶
- 主要负责人
xuhaiwei<hai-xu@xr.jp.nec.com> xuan0802<thespring1989@gmail.com> Xinhui Li<lxinhui@vmware.com>
工作项¶
在TOSCA模板中实现VDU的Senlin伸缩策略。
更新Devstack安装过程和手动安装指南。
添加单元测试和功能测试，用于伸缩功能。
添加指南，说明如何使用Senlin伸缩功能。
测试¶
添加VNF自动伸缩的功能测试。
添加基于Senlin的自动伸缩的tosca模板示例。
文档影响¶
更新VNF自动伸缩的文档并添加新的文档。
参考资料¶
..[1] https://wiki.openstack.org/wiki/Senlin ..[2] https://blueprints.launchpad.net/senlin/+spec/senlin-adopt-function
