金鱼哥RHCA回忆录：CL210描述OPENSTACK控制平面--通过API描述服务访问+通过MQ描述服务通信
🎹 个人简介：大家好，我是 金鱼哥，CSDN运维领域新星创作者，华为云·云享专家，阿里云社区·专家博主
📚个人资质：CCNA、HCNP、CSNA（网络分析师），软考初级、中级网络工程师、RHCSA、RHCE、RHCA、RHCI、ITIL😜
💬格言：努力不一定成功，但要想成功就必须努力🔥🎈支持我：可点赞👍、可收藏⭐️、可留言📝
🧾通过API描述服务访问
📜身份服务目录
服务目录是Keystone体系结构的一个关键元素。它提供了可以被API客户端动态发现的端点url列表，并提供了可以通过令牌访问的服务端点。如果没有服务目录，API客户端将不知道APl请求应该使用哪个URL。openstack catalog show命令显示服务的目录信息。服务名作为命令的命令名传递。例如，要查看Nova compute的服务目录数据，可以使用以下命令:
(undercloud) [stack@director ~]$ openstack catalog show nova
+-----------+---------------------------------------------+
| Field | Value |
+-----------+---------------------------------------------+
| endpoints | regionOne | # url的区域。
| | internal: http://172.25.249.202:8774/v2.1 |
| | regionOne |
| | public: https://172.25.249.201:13774/v2.1 | #API客户机请求可以通过其访问Nova计算服务的内部、公共和管理url列表。
| | regionOne |
| | admin: http://172.25.249.202:8774/v2.1 |
| | |
| id | eade3c9269134a528a15f598ca70421b |
| name | nova | # 面向用户的服务名。
| type | compute | # OpenStack注册类型，如镜像服务和对象存储。
+-----------+---------------------------------------------+
📜端点
端点是API客户端用来访问OpenStack服务的URL。每个服务都有一个或多个端点。端点URL有三种类型：管理、公共和内部。管理URL只能由需要对服务端点进行管理访问的人使用。内部URL被服务用来在网络上相互通信，该网络是没有计量的或免费的带宽费用。公共URL的设计意图是让来自公共网络的最终用户使用。
要列出所有服务及其端点，使用openstack catalog list命令作为admin用户。
(undercloud) [stack@director ~]$ openstack catalog list
+------------------+-------------------------+---------------------------------------------------------------------------------+
| Name | Type | Endpoints |
+------------------+-------------------------+---------------------------------------------------------------------------------+
| placement | placement | regionOne |
| | | public: https://172.25.249.201:13778/placement |
| | | regionOne |
| | | internal: http://172.25.249.202:8778/placement |
| | | regionOne |
| | | admin: http://172.25.249.202:8778/placement |
| | | |
| heat-cfn | cloudformation | regionOne |
| | | internal: http://172.25.249.202:8000/v1/f50fbd0341134b97a5a735cca5d6255c |
| | | regionOne |
| | | public: https://172.25.249.201:13800/v1/f50fbd0341134b97a5a735cca5d6255c |
| | | regionOne |
| | | admin: http://172.25.249.202:8000/v1/f50fbd0341134b97a5a735cca5d6255c |
| | | |
| zaqar-websocket | messaging-websocket | regionOne |
| | | public: wss://172.25.249.201:9000 |
| | | regionOne |
| | | admin: ws://172.25.249.202:9000 |
| | | regionOne |
| | | internal: ws://172.25.249.202:9000
………
要列出所有端点的ID、区域、服务名称和服务类型，请使用openstack endpoint list命令。
(undercloud) [stack@director ~]$ openstack endpoint list
+----------------------------------+-----------+------------------+-------------------------+---------+-----------+----------------------------------------------------+
| ID | Region | Service Name | Service Type | Enabled | Interface | URL |
+----------------------------------+-----------+------------------+-------------------------+---------+-----------+----------------------------------------------------+
| 0428dfac8f2c4c73a773e8ea8c283a97 | regionOne | heat-cfn | cloudformation | True | internal | http://172.25.249.202:8000/v1/%(tenant_id)s |
| 0805e9f0df6241bcac52a40c5d745fe2 | regionOne | heat | orchestration | True | admin | http://172.25.249.202:8004/v1/%(tenant_id)s |
| 0e7057a4823c48b793a5a455fdfbcfe1 | regionOne | glance | image | True | internal | http://172.25.249.202:9292 |
| 0ec1b29d2ebe45678336281710f5003e | regionOne | ironic | baremetal | True | public | https://172.25.249.201:13385 |
| 152496ecc2a342ce9d3f558c1ba2519c | regionOne | heat-cfn | cloudformation | True | public | https://172.25.249.201:13800/v1/%(tenant_id)s |
| 160aa5d2ebc449ffbf2e9d2b1f7beb8c | regionOne | keystone | identity | True | public | https://172.25.249.201:13000 |
…………
📜故障排除API通信
正确的目录和端点配置对于OpenStack环境的有效运行至关重要。导致故障排除的常见问题是不匹配的端点和用户身份验证。在BZ-1404324中记录了一个已知的问题，即计划的令牌刷新作业对于大型部署不够有效，我们将在下面的指导练习中查看修复方法。当问题出现时，您可以采取措施进行调查并找到解决问题的方法。下面是故障排除步骤列表：
使用curl命令来检索服务目录，确保身份验证凭据和令牌是适当的。
检查/var/log/containers/keystone/keystone。日志文件为[Errno 111]连接拒绝错误。这表示存在连接到服务端点的问题。
在对端点进行故障排除时，每个服务都应该检查APl日志。例如，如果操作员不能检索到Glance镜像数据，就需要检查/var/log/containers/glance/api.log可以提供有用的信息。查询文件中的DiscoveryFailure。
在openstack catalog show 命令(或任何openstack命令)中包含 --debug选项，以查看来自客户机的HTTP请求和来自端点的响应。这个示例显示了ldentity端点的请求和响应，然后是令牌的请求和响应，然后是获取端点信息的命令。为了可读性，这里对JSON有效负载进行了格式化。
（其余详见课本）
🧾通过MESSAGE BROKER描述服务通信
📜RabbitMQ概述
OpenStack软件提供了一组服务，涵盖了与私有云解决方案相关的所有功能。这些服务本身是由几个组件构建的，允许灵活和可伸缩的配置。OpenStack服务的后端基于两个功能：用于持久性的数据库和支持每个服务组件之间通信的消息代理。任何支持AMQP的消息代理解决方案都可以用作后端。Red Hat在其OpenStack产品中包括RabbitMQ作为消息代理，因为它提供了用于设置高级配置的企业级特性。
📑常见的RabbitMQ术语和定义
Broker:它提供一种传输服务,它的角色就是维护一条从生产者到消费者的路线，保证数据能按照指定的方式进行传输,
Exchange：消息交换机,它指定消息按什么规则,路由到哪个队列。
Queue：消息的载体,每个消息都会被投到一个或多个队列。
Binding：绑定，它的作用就是把exchange和queue按照路由规则绑定起来.
Routing Key：路由关键字,exchange根据这个关键字进行消息投递。
vhost：虚拟主机,一个broker里可以有多个vhost，用作不同用户的权限分离。
Producer：消息生产者,就是投递消息的程序.
Consumer：消息消费者,就是接受消息的程序.
Channel：消息通道,在客户端的每个连接里,可建立多个channel.
消息代理在生产者和消费者应用程序之间发送和接收消息，RabbitMQ在内部使用交换器和队列以及它们之间的绑定来执行这种通信。当应用程序生成要发送给一个或多个使用者应用程序的消息时，它将该消息放在绑定了一个或多个队列的交换器上。交换器将消息路由到相关队列。使用者订阅队列以接收生产者的消息。路由基于传输消息中包含的路由密钥。
📜Message Broker交换概念
交换器与队列的交互基于消息中包含的路由键与相关交换器上与队列关联的绑定键之间的匹配。根据这两个元素的使用，RabbitMQ中有几种交换类型。
Direct Exchange
直接匹配,通过Exchange名称+RountingKey来发送与接收消息。
Topic Exchange
主题匹配订阅,这里的主题指的是RoutingKey,RoutingKey可以采用通配符,如:*或#，RoutingKey命名采用。来分隔多个词,只有消息这将队列绑定到该路由器且指定RoutingKey符合匹配规则时才能收到消息。
Fanout Exchange
广播订阅,向所有的消费者发布消息,但是只有消费者将队列绑定到该路由器才能收到消息,忽略Routing Key。
Headers Exchange
消息头订阅，消息发布前,为消息定义一个或多个键值对的消息头,然后消费者接收消息同时需要定义类似的键值对请求头:(如:x-mactch=all或者x_match=any)，只有请求头与消息头匹配,才能接收消息,忽略RoutingKey。
📑OpenStack中的message broker（消息代理）模式结构
交换器、队列和绑定以模式组合在一起，以实现应用程序之间和应用程序内的通信。以下示例描述了一些常见的编程配置，在对message broker通信进行故障排除时可能会遇到这些配置。
图2.1：工作队列将消息分发给工作使用者
即使不使用交换器，队列对于将工作分发给多个使用者进程也是有用的。图2.1中的工作队列设计以先到先服务的方式分发请求。单个消息只使用一次，这与Fanout Exchange不同，Fanout Exchange将消息复制到多个队列，以便所有使用者接收相同的消息。只要处理了每个请求消息，发布者并不关心哪个worker处理了它。
图2.2：交换器和队列使用绑定来建立路由连接
独特的任务通常必须路由到能够处理请求的特定使用者应用程序。通过在交换器和队列之间创建绑定，交换器可以理解消息键，并将它们与特定的命名队列关联起来。在图2.2中，taskC_create消息将被路由到名为taskC_queue的队列。
图2.3：使用用户指定的模式匹配交换路由主题消息
交换路由可以是显式的，使用消息中指定的主题元数据上的模式匹配过滤器。通过在路由模式中使用通配符，可以同时将消息发送到一个或多个队列。在图2.3中，只有compute_tasks会路由到名为compute_tasks的队列，但是所有任务，包括compute，都会路由到名为all_tasks的队列。
📑使用消息队列实现RPC（Remote Procedure Call远程过程调用）
单个信息队列是发布者到使用者的单向通信。为了实现请求和响应通信，模拟通用RPC协议编程，需要使用一个共享的已命名队列来交付响应。
图2.4：RPC调用是使用预先设置的RPC响应直接交换来实现的
当流程需要对请求进行应答时，它将发布一条消息，其中包括接收方用于响应的已命名队列。然后，请求进程订阅该队列，并继续轮询响应，直到收到响应。服务器端的主题使用者工作人员处理原始请求，然后实例化发布者来创建响应
📑oslo消息传递库
在过去，开发OpenStack组件的开发人员需要一些AMQP的知识来执行RPC操作。这推动了对消息传递后端RPC通用接口的需求，从而产生了Oslo消息传递库。oslo.messaging。rpc APl允许开发人员在不需要任何AMQP知识的情况下进行组件集成，并且额外的抽象层允许在将来添加非AMQP后端。
📑配置和日志文件
下面的列表描述了RabbitMQ配置和日志文件。激活配置文件位于RabbitMQ容器内，不再直接访问控制器节点。日志文件位于控制器节点本身。
/etc/rabbitmq/enabled_plugins
包含已启用插件的列表。
/etc/rabbitmq/rabbitmq-env.conf
RabbitMQ启动脚本的默认设置。
/etc/rabbitmq/rabbitmq.config
提供标准的Erlang配置文件，允许配置RabbitMQ核心应用程序、Erlang服务和RabbitMQ插件
/var/log/containers/rabbitmq/rabbit@controller0.log
包含运行时事件的日志。
📑通过消息传递进行服务通信的故障排查
OpenStack服务遵循组件体系结构。服务的功能被划分为不同的组件，每个组件使用message broker与其他组件通信。为了对OpenStack服务的问题进行故障排除，理解请求在服务的不同组件之间移动时所遵循的工作流是很重要的。通常，OpenStack服务体系结构提供一个独特的组件，以使每个服务的API可用。例如，Cinder块存储服务由Cinder api服务管理。API组件是其服务的组件体系结构的其他部分的入口点。当试图隔离一个服务的问题时，首先检查它的APl提供者。
验证API组件之后，如果日志文件中没有出现错误，请确认其余组件可以无问题地通信。任何与RabbitMQ消息代理相关的错误，或其在相关服务配置文件中的配置，都应该出现在服务日志文件。对于Cinder块存储服务，在Cinder API服务通过Cinder API处理了请求之后，该请求由Cinder_volume和Cinder_scheduler进程处理。这些组件负责使用RabbitMQ消息代理来通信自身，以便在最可行的存储后端位置创建卷。Cinder块存储服务组件(例如Cinder -scheduler)不能与意外崩溃的RabbitMQ后端正常运行。通过检查组件相关的日志来调试问题，例如/var/log/cinder/scheduler.log和/var/log/containers/cinder/scheduler.log基于Systemd单元的服务和基于Docker容器的服务的日志。然后，检查作为RabbitMQ消息代理客户端的组件是否存在问题。当一个组件由于RabbitMQ相关问题而崩溃时，通常是由于授权或加密的错误配置造成的。这些错误存在于相关的配置文件中，例如/etc/ cinder/cinder.conf，但是有时候，对于Cinder组件来说，崩溃发生的原因不是RabbitMQ，比如不可用的Cinder块存储服务。
📑rabbitmqctl命令
因为OpenStack现在已经被容器化了，所以所有的RabbitMQ命令都必须从容器本身内部执行。属性使用的典型命令列表如下rabbitmqctl命令。
使用report命令显示RabbitMQ守护进程当前状态的摘要，包括交换和队列的数量和类型。
使用列表用户命令列出RabbitMQ用户。
使用list_exchanges命令和rabbitmqctl来显示RabbitMQ守护进程上默认的已确认的交换。
使用list_queues命令列出可用队列及其属性。
使用list_consumer命令列出所有消费者及其订阅的队列。
📑RABBITMQ跟踪消息
RabbitMQ有一个内置的函数来跟踪所有的消息，称为Firehose跟踪器。当启用时，所有进入系统的消息将复制到amq.rabbitmq.trace交换。如果您创建了一个队列，则可以使用这些消息进行分析。跟踪会增加系统的负载，因此请确保在调查完成时禁用跟踪。
使用rabbitmqctl trace_on和rabbitmqctl trace_off命令启用和禁用跟踪。
下面的消息是用户创建实例的结果。它是协调各种服务以执行所需工作所需的众多服务之一。下面的消息的路由键为publish.nova和conductor容器的请求头中。这是请求创建finance-server2实例的Nova Conductor服务。
消息中包含了很多信息，但是对于故障诊断，有一些关键字段非常有用。
-
可以使用 _context_request_id****值搜索与此请求相关的消息。
-
_reply_q****值定义请求者将在其中接受响应的队列。
在消息中，您可以看到满足此请求所需的所有服务的端点，以及与实例相关的信息，如密钥对和风格。
（其余详见课本）
📜课本练习
RabbitMQ中启用跟踪，然后在实例部署期间监视选定的组件。
[student@workstation ~]$ lab controlplane-message setup
Setting up workstation for lab exercise work:
• Verifying project: finance.................................. SUCCESS
• Creating user env file: developer1-finance-rc............... SUCCESS
• Creating keypair: example-keypair........................... SUCCESS
. Creating flavor: default.................................... SUCCESS
. Creating image: rhel7....................................... SUCCESS
. Creating internal network: finance-network1................. SUCCESS
. Creating subnet: finance-subnet1............................ SUCCESS
. Creating external network: provider-datacentre.............. SUCCESS
. Creating router: finance-router1............................ SUCCESS
. Creating security group: default............................ SUCCESS
. Downloading trace consumer script: ......................... SUCCESS
📑使用docker exec和rabbitmqctl命令在RabbitMQ中创建跟踪程序用户，密码为redhat
以下是课本外另一种方式
[root@controller0 ~]# docker exec -it rabbitmq-bundle-docker-0 /bin/bash
()[root@controller0 /]# rabbitmqctl add_user tracer redhat
Creating user "tracer"
()[root@controller0 /]# rabbitmqctl list_users
Listing users
tracer []
guest [administrator]
()[root@controller0 /]# exit
exit
[root@controller0 ~]# docker exec -t rabbitmq-bundle-docker-0 rabbitmqctl list_users
Listing users
tracer []
guest [administrator]
📑tracer用户的权限配置。使用通配符语法将所有资源分配给配置、写入和读取的三个权限中的每一个。
[root@controller0 ~]# docker exec -t rabbitmq-bundle-docker-0 rabbitmqctl set_permissions tracer ".*" ".*" ".*"
Setting permissions for user "tracer" in vhost "/"
[root@controller0 ~]# docker exec -t rabbitmq-bundle-docker-0 rabbitmqctl list_user_permissions tracer
Listing permissions for user "tracer"
/ .* .* .*
📑使用docker exec和rabbitmqctl trace_on命令在RabbitMQ中启用跟踪。
[root@controller0 ~]# docker exec -t rabbitmq-bundle-docker-0 rabbitmqctl trace_on
Starting tracing for vhost "/"
📑确定RabbitMQ监听的接口。RabbitMQ的默认端口是5672
[root@controller0 ~]# netstat -lntup | grep :5672
tcp 0 0 172.24.1.1:5672 0.0.0.0:* LISTEN 13456/beam.smp
📑提供了一个使用来自amq.rabbitmq.trace交换的python脚本。
使用-u和-p选项指定跟踪程序用户和密码。使用-t选项提供前一步中的目标IP地址。将输出重定向到/tmp/rabbit.trace进行分析。
[root@controller0 ~]# ./rmq_trace.py -u tracer -p redhat -t 172.24.1.1 > /tmp/rabbit.trace
📑部署实例
[student@workstation ~(developer1-finance)]$ openstack server create --image rhel7 --flavor default --security-group default --key-name example-keypair --nic net-id=finance-network1 finance-server2 --wait
+-----------------------------+------------------------------------------------------------------+
| Field | Value |
+-----------------------------+------------------------------------------------------------------+
| OS-DCF:diskConfig | MANUAL |
| OS-EXT-AZ:availability_zone | nova |
| OS-EXT-STS:power_state | Running |
| OS-EXT-STS:task_state | None |
| OS-EXT-STS:vm_state | active |
| OS-SRV-USG:launched_at | 2020-10-17T05:36:36.000000 |
| OS-SRV-USG:terminated_at | None |
| accessIPv4 | |
| accessIPv6 | |
| addresses | finance-network1=192.168.1.10 |
| adminPass | m5UDoUjDarCU |
| config_drive | |
| created | 2020-10-17T05:31:19Z |
| flavor | default (e04380ed-b027-4a72-a697-4307bc014b6c) |
| hostId | c439f7c83de10e6a305fc9bc9caefdef52c9f503e4aa5733eae8573c |
| id | 65cb9f1a-61e0-48b7-bf0c-0ea4889d8923 |
| image | rhel7 (6b0128a9-4481-4ceb-b34e-ffe92e0dcfdd) |
| key_name | example-keypair |
| name | finance-server2 |
| progress | 0 |
| project_id | 3c003f65d8d64914a053f178fbbf953c |
| properties | |
| security_groups | name='default' |
| status | ACTIVE |
| updated | 2020-10-17T05:36:36Z |
| user_id | e4035d555f6b88cf42ca4cacb9fa9999dca9787392222d2eb0875e4e34e6d76f |
| volumes_attached | |
+-----------------------------+------------------------------------------------------------------+
📑取消rmq_trace.py命令。使用docker exec和rabbitmqctl命令禁用跟踪。
[root@controller0 ~]# docker exec -t rabbitmq-bundle-docker-0 rabbitmqctl trace_off
Stopping tracing for vhost "/"
📑在/tmp/rabbit.trace日志文件中搜索finance-server2。
第一个结果的路由键为publish.nova和conductor。整个消息是JSON格式的，但是为了可读性，可以使用echo ‘<string>’ | jq . 命令对子部分进行重新格式化。下面的小节展示了实例风格。
💡总结
RHCA认证需要经历5门的学习与考试，还是需要花不少时间去学习与备考的，好好加油，可以噶🤪。
以上就是【金鱼哥】对 第二章 描述OPENSTACK控制平面–通过API描述服务访问+通过MQ描述服务通信 的简述和讲解。希望能对看到此文章的小伙伴有所帮助。
💾红帽认证专栏系列：
RHCSA专栏：戏说 RHCSA 认证
RHCE专栏：戏说 RHCE 认证
此文章收录在RHCA专栏：RHCA 回忆录
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