深入理解OpenStack虛擬機之Metadata
前言
剛接觸OpenStack的朋友都知道，我們在創(chuàng)建虛擬機的時候選擇密鑰對，虛擬機創(chuàng)建完畢后，直接使用ssh無密碼就可以登錄到虛擬機，那么我們創(chuàng)建的my-key如何就這么神奇的被放到了虛擬機中呢?
OpenStack metadata
要理解如何實現(xiàn)的，我們需要先了解OpenStack的metadata。metadata字面上是元數(shù)據(jù)，主要用來給客戶提供一個可以修改設(shè)置OpenStack instence(云主機)的機制，就像我們想在虛擬機放置一個公鑰這樣的需求，或者設(shè)置主機名等都可以通過metadata來實現(xiàn)。讓我來梳理一下思路：
1.OpenStack有一個叫做Metadata的東東。
2.我們創(chuàng)建虛擬機時候設(shè)置的主機名、密鑰對，都保存在Metadata中。
3.虛擬機創(chuàng)建后，在啟動的時候獲取Metadata，并進(jìn)行系統(tǒng)配置。
虛擬機如何取到Metadata?
那么虛擬機到底是怎么取到這個metadata呢?讓我們在虛擬機試試這個。
- $ curl http://169.254.169.254/2009-04-04/meta-data
- ami-id
- ami-launch-index
- ami-manifest-path
- block-device-mapping/
- hostname
- instance-action
- instance-id
- instance-type
- local-hostname
- local-ipv4
- placement/
- public-hostname
- public-ipv4
- public-keys/
- reservation-id
是不是有點驚訝，注意到我們請求的IP地址了嗎，169.254.169.254，這是什么魔法?從哪里冒出來一個這樣的IP地址，竟然還可以訪問，我們肯定從來沒有配置過類似奇怪的IP地址在任何OpenStack的服務(wù)中。
那我們就到虛擬機里面去一探究竟，既然能訪問，那么根據(jù)OSI七層模型來理解，一定有到這個IP地址的路由存在吧。
我們使用ip ro li列出虛擬機路由，可以看到果然有一條路由：169.254.169.254從192.168.57.100出去，那么誰擁有這個IP地址呢?我們先來控制節(jié)點上(當(dāng)然更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f是在運行Neutron-dhcp-agent的節(jié)點上)找一找。
- # ip netns li qdhcp-ec14e723-ff09-4dab-a9e9-26dc6facc0fd
我們可以看到在控制節(jié)點有一個qdhcp的namespace，這個是我們啟動Neutron-DHCP-Agent生成的，我們可以看下它的IP地址是什么。
它竟然有兩個IP地址，192.168.57.100和169.254.169.254。再繼續(xù)往下探索之前，我們先停下來，那么怎么設(shè)置讓DHCP給虛擬機推送這個路由呢?答案在我們當(dāng)時配置DHCP-Agent的時候。
- # vim/etc/neutron/dhcp_agent.ini
- enable_isolated_metadata = true
有一個Web服務(wù)?
好的，由于我們使用的橋接網(wǎng)卡，那么訪問169.254.269.254的請求非常順利的被送到了qdhcp-ec14e723-ff09-4dab-a9e9-26dc6facc0fd這個namespace這里。那么需要有一個Web服務(wù)監(jiān)聽在80端口給我們提供吧，我們繼續(xù)看：
果然有一個Apache監(jiān)聽在80端口，為我們默默的提供metadata。所以虛擬機就是這么獲取這些信息的：
獲取用戶注入的key：
獲取主機名
獲取IP地址
現(xiàn)在你終于知道OpenStack創(chuàng)建虛擬機之后到底是怎么獲取到這些meta-data信息了吧。不過別忘了。這個是我們用的cirros的小鏡像才有的。如果你自己創(chuàng)建一個鏡像可不會這么智能，那么怎么辦呢?我相信聰明的你已經(jīng)想到了最簡單的方案：
在啟動的時候執(zhí)行一個腳本。這個腳本通過訪問meata-data獲取內(nèi)容，然后設(shè)置到系統(tǒng)上。把這個腳本放到/etc/rc.local中。如果你不想這個腳本每次都執(zhí)行，你還可以在執(zhí)行完畢后，再把自己從/etc/rc.local中移除。
當(dāng)然還有其它的方案。例如使用cloud-init這個軟件包。
為啥是169.254.169.254?
或許你和我有一樣的疑問，為啥這個meatadata的ip地址是169.254.169.254呢?這個就要提到Amazon了。因為metadata是亞馬遜提出來的。然后大家再給亞馬遜定制各種操作系統(tǒng)鏡像的時候獲取metadata的api地址就寫的是169.254.169.254。為了這些鏡像也能在OpenStack上運行，為了兼容它。OpenStack就保留了這個地址。其實早期的OpenStack版本是通過iptables NAT來映射169.254.169.254到真實API的IP地址上。不過現(xiàn)在更靈活了，直接在虛擬機里面增加了一條路由條目來實現(xiàn)，讓虛擬機順利的訪問到這個IP地址。
