resource on openstack

[OpenStack]
Resource on OpenStack
김지은
yeswldms@gmail.com

Resource on OpenStack
• OpenStack은 Compute node의 자원으로 Instance의 자원을 할당
• OpenStack의 자원관련
1. Quata – 사용자별 사용가능한 논리적 자원
2. Flavors – 인스턴스 생성 단위
3. Over Commit – 가상화 기술로 물리적 리소스를 뻥튀기해서 사용할 수 있는 논리적 자원을 지원하는 기능

OpenStack Quota
• Quatas are operational limits.
• 각 Tenant 별로 클라우드 자원을 최대한 활용하기 위한 개념
• Tenant와 Tenant User 레벨에서의 논리적 개념
• Quota management for the Other Service
- OpenStack Compute Service
- OpenStack Block Storage Service
- OpenStack Networking Service
• 일반적으로 Quota는 Compute node에서 Tenant가 10개 이상의 volume 또는 1TB를 필요로 할때,
default 설정을 변경
▼ OpenStack DashBoard – Quotas Usage

OpenStack Quota
• Manage Compute Service Qoutas
nova quota-* 라는 명령으로 management
# to view&update qouta values for an existing tenant
$ nova quota-defaults
$ nova quota-class-update --key value default
 $ nova quota-class-update --instances 15 default
$ tenant=$(keystone tenant-list | awk '/tenantName/ {print $2}')
$ nova quota-show --tenant $tenant
$ nova quota-update --quotaName quotaValue tenantID
 $ nova quota-update --floating-ips 20 $tenant
 $ nova quota-show --tenant $tenant
$ nova help quota-update

OpenStack Quota
• Manage Compute Service Qoutas
# to view$update qouta values for an existing tenant user
“nova absolute-lismits” 명령은 현재 quota 값과 사용현황을 확인할 때 사용
$ nova absolute-limits --tenant tenantName
$ nova quota-show --user $tenantUser --tenant $tenant
$ nova quota-update --user $tenantUser --quotaName quotaValue $tenant
 $ nova quota-update --user $tenantUser --floating-ips 12 $tenant
 $ nova quota-show --user $tenantUser --tenant $tenant

OpenStack Quota
• Manage Compute Service Qoutas – default Quotas
▲ Compute Quota description
Quota name Description
cores Number of instance cores (VCPUs) allowed per tenant.
fixed-ips
Number of fixed IP addresses allowed per tenant. This number m
ust be equal to or greater than the number of allowed instances.
floating-ips Number of floating IP addresses allowed per tenant.
injected-file-content
-bytes
Number of content bytes allowed per injected file.
injected-file-path-by
tes
Length of injected file path.
injected-files Number of injected files allowed per tenant.
instances Number of instances allowed per tenant.
key-pairs Number of key pairs allowed per user.
metadata-items Number of metadata items allowed per instance.
ram Megabytes of instance ram allowed per tenant.
security-groups Number of security groups per tenant.
security-group-rules Number of rules per security group.

OpenStack Quota
• Manage Compute Service Qoutas – default Quotas on DashBoard
1. 관리자로 로그인
2. 관리자
3. 시스템패널
4. 시스템정보
5. 기본 Qoutas
1
2
4
3
5

OpenStack Quota
• Manage Compute Service Qoutas - test
- 설정한 Quotas 스펙에서 over되는 동작을 시도하면 오류메시지 출력과 함께 해당 작업이 수행되지 않음
- 설정한 Quotas 스펙에서 꽉 찼을경우, 버튼이 disable 되어 더 이상의 인스턴스 생성이 불가능함

OpenStack Quota
• Manage Block Storage Service Qoutas
cinder quota-* 라는 명령으로 management
▼ Block Storage Quotas
# to view qouta values
$ cinder quota-defaults TENANT_ID
$ cinder quota-show TENANT_NAME
$ cinder quota-usage tenantID
roperty name Defines the number of
gigabytes Volume gigabytes allowed for each tenant.
snapshots Volume snapshots allowed for each tenant.
volumes Volumes allowed for each tenant.

OpenStack Quota
• Manage Block Storage Service Qoutas
# to edit & update qouta values
1. Clear per-tenant quota limits
$ cinder quota-delete tenantID
2. for a new project
 /etc/cinder/cinder.conf, “quota” section
3. for a exsiting tenant
$ cinder quota-update --quotaName NewValue tenantID
 $ cinder quota-update --volumes 15 $tenant
 $ cinder quota-show tenant01
◀ /etc/cinder/cinder.conf

OpenStack Quota
• Manage Netwoking Service Qoutas
1. Basic quota configuration
2. Configure per-tenant quotas
Basic quota configuration
: all tenants have the same quota values
▼ neutron.conf

OpenStack Quota
Configure per-tenant quotas
1. Set the quota_driver option in the neutron.conf
quota_driver = neutron.db.quota_db.DbQuotaDriver
(이 설정을 해주면 command API를 사용할 수 있음)
2. quotas extension
# to list the Networking extension & show information for quotas extension
$ neutron ext-list -c alias -c name
$ neutron ext-show quotas
$ neutron quota-list
$ neutron quota-show --tenant_id 6f88036c45344d9999a1f971e4882723
$ neutron quota-show

OpenStack Quota
# Update puota values for a specified tenant
$ neutron quota-update --tenant_id 6f88036c45344d9999a1f971e4882723 --network 5
$ neutron quota-update --tenant_id 6f88036c45344d9999a1f971e4882723 --subnet 5 --port 20
$ neutron quota-update --tenant_id 6f88036c45344d9999a1f971e4882723 -- --floatingip 20
neutron quota-update --tenant_id 6f88036c45344d9999a1f971e4882723 --network 3 --subnet 3 --port 3 -- --f
loatingip 3 --router 3
# Update puota values for a specified tenant
$ neutron quota-delete --tenant_id 6f88036c45344d9999a1f971e4882723
$ Deleted quota: 6f88036c45344d9999a1f971e4882723
$ $ neutron quota-show --tenant_id 6f88036c45344d9999a1f971e4882723 (확인)

OpenStack Flavors
• Nova Computing Instance들에게 할당되는 사용가능한 하드웨어의 크기를 설정 (가상 하드웨어의 템플릿 정의)
• Instance가 생성될때 “size”로 정의
▲ default Flavors
Flavor VCPUs Disk (in GB) RAM (in MB)
m1.tiny 1 1 512
m1.small 1 20 2048
m1.medium 2 40 4096
m1.large 4 80 8192
m1.xlarge 8 160 16384

OpenStack Flavors
• 최적의 Flavor (예시)
물리 자원 : 4cores, 60GB memory
1. cpu HyperThreading 지원 시로 가정 : 4cores * 2 = 8cores vCPU
2. ram 60GB(사실은 60GB – 오버헤드GB값) = 8cores * 7.5GB (ram 7.5GB per core)
3. overcommit : (default 1:16)
- 8cores * 16 = 64cores
- 7.5GB / 16 = 480MB
 64 vCPU, 480MB per VM
Nice Flavors
: 64 vCPU, RAM 60GB(480MB per vCPU), local storage 10GB
1vCPU / 480MB / 10GB(small) ◀ default(Basic)
2vCPU / 960MB / 20GB(medium)
4vCPU / 1.8GB / 40GB(large)
8vCPU / 3.6GB / 80GB(extra large)
16vCPU / 7.2GB / 160GB(extra extra large)

OpenStack Flavors
# Create a flavor
$ nova flavor-list
$ nova flavor-create FLAVOR_NAME FLAVOR_ID RAM_IN_MB ROOT_DISK_IN_GB NUMBER_OF_VCPUS
 $ nova flavor-create --is-public true m1.extra_tiny auto 256 0 1 --rxtx-factor .1
$ nova help flavor-create
$ nova flavor-access-add FLAVOR TENANT_ID
# Delete a flavor
$ nova flavor-delete FLAVOR_ID

OpenStack OverCommit
• Compute nodes에서 CPU와 RAM에 대한 overcommit을 지원
• 인스턴스들에게 물리적자원보다 더 많은 자원을 할당 할 수 있음
• OpenStack 클라우드 환경에서 Instance들의 퍼포먼스 감소를 허용하고 많은 수의 인스턴스들을 운용할 수 있음
▼ default overcommit
CPU allocation ratio – 16:1
RAM allocation ratio – 1.5:1
DISK allocation ratio – 1:1
• Compute node에서의 생성 가능한 instance의 수
(OR * PC) / VC
OR - CPU overcommit ratio(virtual cores per physical core)
PC - Number of physical cores
VS – Number of cores per instances

• nova.conf (*-allocation-ratio)
cpu_allocation_ratio = 16.0
ram_allocation_ratio = 1.5
disk_allocation_ratio = 1.0
• Overcommit & Nova Scheduler
- Overcommit은 Nova Scheduler에서 관리
- Scheduler는 Filter라는 개념으로 Scheduling을 수행
OverCommit과 관련한 Filter
CoreFilter (cpu_allocation_ratio)
RamFilter (ram_allocation_ratio
DiskFilter (disk_allocation_ratio)
• Configure
CPU overcommitting ^2로 사용 (1:2, 1:4, 1:8 …)
RAM overcommitting 메모리 overcommitting은 사용하지 않는 것을 추천  memory o
Disk overcommitting 사용을 추천하지 않음

• OverCommit 고려사항
OpenStack 레벨에서의 overcommitting
KVM 레벨에서의 overcommitting
libvirt 레벨에서의 overcommitting
• 간단 Test
▲ OpenStack DashBoard
메모리 over : OverCommit된 메모리 23GB를 넘기자 인스턴스 생성시, 오류가 발생

• 예시
▼ hardware spec
▼ OverCommited Resource
호스트 OS CPU RAM DISK Hypervisor 구분
Test PC X 4 cores 16GB 1.8TB EXSi 5.5 Host
Openstack
Controller node
Ubuntu
srever
14.04 LTS
4 cores 16GB 80GB
KVM
(libvirt)
Guest
Network node 1 cores 2GB 80GB Guest
Compute node 4 cores 60GB 80GB Guest
Block storage 1 cores 2GB 61GB Guest
vCPU
: 4(physical) * 16 = 64개 (losical)
Memory
: 15(phsical) * 1.5 = 23GB (losical)
Disk
: 1.8T(phsical) * 1 = 1.8TB (losical)

▼ Command 확인
$ nova hypervisor-show 1

• 예외사항 및 참고
http://docs.fedoraproject.org/en-US/Fedora/13/html/Virtualization_Guide/sect-Virtualization-Tips_and_tricks-
Overcommitting_with_KVM.html
https://doc.opensuse.org/products/draft/SLES/SLES-kvm_sd_draft/book.kvm.html
http://serverascode.com/2013/02/20/overcommitting-with-kvm.html

OpenStack Scheduling & Filter
• Compute는 nova-scheduler를 사용하여 compute 및 volume서비스를 수행
• 여러가지 옵션이 있음
▲ nova

• Scheduler - Nova-scheduler는 Queue와 central DB를 통하여 다른 nova component들과 통신
• Queue
- Queue는 scheduling에 있어 필수적임
- 주기적으로 모든 compute node는 nova-scheduler에서 가용자원 및 하드웨어 사양에 대해 Queue를 통해 전달
- Compute Scheduler는 Filter Scheduler의 configure를 진행
AvailabilityZoneFilter
– Are in the requested availability zone
RamFilter
– Have sufficient RAM available
ComputeFilter
– capable of servicing the reqquest
Nova VM Provisioning ▶
• Filter Schedulter - Filtering과 weighting으로 새 인스턴스가 생성 될 수 있도록 하는 정보를 만듬

• Filtering & Weights
- 필터 속성을 사용하여 Filtering을 수행
- 표준 필터 클래스 (nova.scheduler.filters)
- Filter Scheduler는 weights hosts 베이스로 동작하며 scheduler_weight_classe 옵션을 configure
* Weights hosts Base : RamWeigher 큰 weight인 호스트가 우선
- 반복적인 filtering과 weighting을 찾는 일은 리소스가 들어가므로 이를 적절히 조절하는 기능도 있음
- Filter Algorithm을 직접 만들어 적용 할 수 있음

• http://docs.openstack.org/icehouse/training-guides/content/operator-computer-node.html
• http://docs.openstack.org/trunk/config-reference/content/section_compute-scheduler.html

OpenStack Scaling
• HORIZONTAL SCAILING
• Designed to be gorizontally saclable, Itself
• Scale-out과 Load Balancing시에 Message Bus를 통해 그룹간에 통신
• Flavors는 자원효율적인 Scale-out을 수행하도록 도옴
▼ OpenStack default flavors
• http://docs.openstack.org/openstack-ops/content/scaling.html
Flavor VCPUs Disk (in GB) RAM (in MB)
m1.tiny 1 1 512
m1.small 1 20 2048
m1.medium 2 40 4096
m1.large 4 80 8192
m1.xlarge 8 160 16384

마지막 업데이트 일자
: 2015-03-25
이 문서는 OpenStack IceHouse 버전을 기준으로 작성되었습니다.

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