1、電子工業(yè)云計(jì)算(第三版)配套課件云 計(jì) 算（第三版）CLOUD COMPUTING Third Edition第 8 章OpenStack開源虛擬化平臺(二)of 34主編：教授電子工業(yè)云計(jì)算(第三版)配套課件 本套PPT下載地址：/list.aspx?cid=20云計(jì)算的紅寶書書籍購買地址：/item.html?itemID=1469775685&p=-1（包郵且有教授親筆簽名）微信掃描二維碼關(guān)注云計(jì)算頭條教授、博導(dǎo)、學(xué)科帶頭人，清華大學(xué)博士。現(xiàn)任中國云計(jì)算專家咨詢委員會、中國信息協(xié)會大數(shù)據(jù)分會副會長、工業(yè)與信息

2、化部云計(jì)算研究中心專家。主持完成科研項(xiàng)目25項(xiàng)，發(fā)表論文80余篇，出版專業(yè)書籍15本。獲部級科技進(jìn)步二等獎4項(xiàng)、三等獎4項(xiàng)。主編了國內(nèi)第一本云計(jì)算教材云計(jì)算和第一本云計(jì)算編程書籍實(shí)戰(zhàn)Hadoop。創(chuàng)辦了知名的中國云計(jì)算（）和中國大數(shù)據(jù)（）網(wǎng)站。曾率隊(duì)奪得2002 PennySort國際計(jì)算機(jī)排序比賽冠軍，兩次奪得全國高?？萍急荣愖罡擢?，并三次奪得清華大學(xué)科技比賽最高獎。榮獲“全軍十大學(xué)習(xí)成才標(biāo)兵”（排名第一）、南京“十大杰出青年”、江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”中青年科學(xué)技術(shù)帶頭人、清華大學(xué)“學(xué)術(shù)新秀”等稱號。云計(jì)算第三版配套PPT課件o

3、f 348.2 計(jì)算服務(wù)Nova8.2.1 . 1Nova組件介紹8.2.2 . 2Libvir t簡介8.2.3 . 3Nova中的Rabbit MQ解析8 . 2計(jì)算服務(wù)NovaNova中的RabbitMQ解析云計(jì)算第三版配套PPT課件任務(wù)之間、模塊之間、接口之間的異步部署消息隊(duì)列（Queue）與數(shù)據(jù)庫（Database）系統(tǒng)內(nèi)消息傳遞和信息共享與OpenStack系統(tǒng)的互動終端用戶（DevOps、Developers、OpenStack）Nova API完成終端用戶的云服務(wù)請求Nova守護(hù)進(jìn)程和數(shù)據(jù)庫消息隊(duì)列5 of 348 . 2計(jì)算服務(wù)NovaRabbitMQ云計(jì)算第三版配套PPT課

4、件OpenStack Nova系統(tǒng)信 息 交換中樞RabbitMQRabbitMQ是一種處理消息驗(yàn)證、消息轉(zhuǎn)換和消息路由的架構(gòu)模式，它協(xié)調(diào)應(yīng)用程序之間的信息通信，并使得應(yīng)用程序或者軟件模塊之間的相互意識最小化，有效實(shí)現(xiàn)解耦。6 of 348.2 2計(jì)算服務(wù)NovaRabbitMQ云計(jì)算第三版配套PPT課件 RabbitMQ適合部署在一個拓?fù)潇`活易擴(kuò)展的規(guī)?；到y(tǒng)環(huán)境中，有效保證不同模塊、不同節(jié)點(diǎn)、不同進(jìn)程之間消息通信的時(shí)效性； RabbitMQ特有的集群HA安全保障能力可以實(shí)現(xiàn)信息樞紐中心的系統(tǒng)級備份，同時(shí)單節(jié)點(diǎn)具備消息恢復(fù)能力靠性功能性時(shí)效性安全可SLA方面7 of 348.2 2計(jì)算服務(wù)N

5、ovaAMQP云計(jì)算第三版配套PPT課件 AMQP是應(yīng)用層協(xié)議的一個開放標(biāo)準(zhǔn)，為面向消息的中間件而設(shè)計(jì) RabbitMQ是AMQP協(xié)議的一個開源實(shí)現(xiàn) OpenStack Nova各軟件模塊通過AMQP協(xié)議實(shí)現(xiàn)信息通信 AMQP協(xié)議的設(shè)計(jì)理念可歸納為基于狀態(tài)的面向無連接通信系統(tǒng)模式 對于AMQP來講，消息隊(duì)列的狀態(tài)信息決定通信系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑 IP數(shù)據(jù)包根據(jù)路由表實(shí)現(xiàn)報(bào)文的本地存儲與逐級轉(zhuǎn)發(fā)8 of 348 . 2計(jì)算服務(wù)NovaAMQP云計(jì)算第三版配套PPT課件AMQP目標(biāo)兩個基本的概念 實(shí)現(xiàn)端到端的信息通信AMQP實(shí)現(xiàn)通信的因素是什么AMQP實(shí)現(xiàn)通信的實(shí)體以及機(jī)制是什么9 of 348.2 2

6、計(jì)算服務(wù)NovaAMQP 交換器（Exchange） 云計(jì)算第三版配套PPT課件 交換器由消費(fèi)者應(yīng)用程序創(chuàng)建，并且可與其他應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)共享服務(wù) 接收消息之后通過路由表將消息準(zhǔn)確且安全地轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的消息隊(duì)列 每個交換器通過唯一的Exchange ID進(jìn)行識別 持久交換器 持久交換器并不會因?yàn)橄到y(tǒng)重啟或者應(yīng)用程序終止而消除 臨時(shí)交換器 駐留在內(nèi)存中，隨著系統(tǒng)的關(guān)閉而消失 自動刪除交換器 隨著宿主應(yīng)用程序的中止而自動消亡10 of 348 . 2計(jì)算服務(wù)NovaAMQP 隊(duì)列（Queue） 云計(jì)算第三版配套PPT課件主要用于實(shí)現(xiàn)存儲與轉(zhuǎn)發(fā)交換器發(fā)送來的消息，隊(duì)列同時(shí)也具備靈活的生命周期屬性配置，可實(shí)

7、現(xiàn)隊(duì)列的持久保存、臨時(shí)駐留與自動刪除。AMQP的三個關(guān)鍵組件消息隊(duì)列交換器任何一個組件的失效都會導(dǎo)致信息通信的中斷，因此鑒于三個關(guān)鍵組件的重要性，系統(tǒng)在創(chuàng)建三個組件的同時(shí)會打上“Durable”標(biāo)簽，表明在系統(tǒng)重啟之后立即恢復(fù)業(yè)務(wù)功能。11 of 348 . 2計(jì)算服務(wù)NovaAMQP消息隊(duì)列-2消息消費(fèi)者消息隊(duì)列-1消息生產(chǎn)者構(gòu)成AMQP的三個關(guān)鍵要素的工作方式如圖所示。云計(jì)算第三版配套PPT課件消息隊(duì)列-N消息消費(fèi)者消息生產(chǎn)者交換器消息隊(duì)列-312 of 348 . 2計(jì)算服務(wù)NovaAMQP云計(jì)算第三版配套PPT課件 三種不同類型的交換器廣播式交換器（Fanout Exchange）直接

8、式交換器（Direct Exchange）主題式交換器（Topic Exchange）13 of 348 . 2計(jì)算服務(wù)NovaNova中的RabbitMQ應(yīng)用云計(jì)算第三版配套PPT課件Nova系統(tǒng)信息中樞RabbitMQ目前Nova中的各個模塊通過RabbitMQ服務(wù)器以RPC（遠(yuǎn)程過程調(diào)用）的方式實(shí)現(xiàn)通信， 而且各模塊之間形成松耦合關(guān)聯(lián)關(guān)系，在擴(kuò)展性、安全性以及性能方面均體現(xiàn)優(yōu)勢。14 of 348.2 2計(jì)算服務(wù)NovaNova中的RabbitMQ應(yīng)用云計(jì)算第三版配套PPT課件 1）交換器 接受消息并且將消息轉(zhuǎn)發(fā)給隊(duì)列。 應(yīng)用程序在它的權(quán)限范圍之內(nèi)可以創(chuàng)建、刪除、使用和共享交換器實(shí)例。

9、交換器可以是持久的、臨時(shí)的或者自動刪除的 2）隊(duì)列 “消息隊(duì)列”，它是一個具名緩沖區(qū)，它代表一組消費(fèi)者應(yīng)用程序保存消息。 這些應(yīng)用程序在它們的權(quán)限范圍內(nèi)可以創(chuàng)建、使用、共享消息隊(duì)列。 3）綁定 可以理解為交換器和消息隊(duì)列之間的一種關(guān)系，綁定之后交換器會知道應(yīng)該把消息發(fā)給哪個隊(duì)列，綁定的關(guān)鍵字稱為binding_key。15 of 348 . 2計(jì)算服務(wù)NovaNova中的RabbitMQ應(yīng)用 1）廣播式交換器類型（fanout）云計(jì)算第三版配套PPT課件該類交換器不分析所接收到消息中的Routing Key，默認(rèn)將消息轉(zhuǎn)發(fā)到所有與該交換器綁定的隊(duì)列中去。廣播式交換器轉(zhuǎn)發(fā)效率最高，但是安全性較低

10、，消費(fèi)者應(yīng)用程序可獲取本不屬于自己的消息。廣播交換器是最簡單的一種類型，就像我們從字面上理解到的一樣，它把所有接收到的消息廣播到所有它所知道的隊(duì)列中去，不論消息的關(guān)鍵字是什么，消息都會被路由到和該交換器綁定的隊(duì)列中去。16 of 348 . 2計(jì)算服務(wù)NovaNova中的RabbitMQ應(yīng)用 1）廣播式交換器類型（fanout）云計(jì)算第三版配套PPT課件PX在程序中申明一個廣播式交換器的代碼如下： channel.exchange_declare（exchange=fanout,type=fanout）17 of 348 . 2計(jì)算服務(wù)NovaNova中的RabbitMQ應(yīng)用 2）直接式交換器

11、類型（direct）云計(jì)算第三版配套PPT課件直接式交換器的轉(zhuǎn)發(fā)效率較高，安全性較好，但是缺乏靈活性，系統(tǒng)配置量較大。相對廣播交換器來說，直接交換器可以給我們帶來更多的靈活性。直接交換器的路由算法很簡單：一個消息的routing_key完全匹配一個隊(duì)列的binding_key，就將這個消息路由到該隊(duì)列。綁定的關(guān)鍵字將隊(duì)列和交換器綁定到一起。當(dāng)消息的routing_key和多個綁定關(guān)鍵字匹配時(shí)消息可能會被發(fā)送到多個隊(duì)列中。18 of 348 . 2計(jì)算服務(wù)NovaNova中的RabbitMQ應(yīng)用 2）直接式交換器類型（direct）云計(jì)算第三版配套PPT課件Type=directPXorange

12、 greenQ1C2blackQ2C2直接交換器的工作方式19 of 348 . 2計(jì)算服務(wù)NovaNova中的RabbitMQ應(yīng)用 3）主題式交換器（Topic Exchange）云計(jì)算第三版配套PPT課件Q1Type=topicC2*.orange*PX*.*rabbitQ2Lazy.#C220 of 348 . 2計(jì)算服務(wù)NovaNova中的RabbitMQ應(yīng)用云計(jì)算第三版配套PPT課件 Nova基于RabbitMQ實(shí)現(xiàn)兩種RPC調(diào)用 RPC.CAST 只是提供單向請求 RPC.CALL基于請求與響應(yīng)方式 Nova的各個模塊在邏輯功能上可以劃分為兩種Invoker模塊主要功能是向消息隊(duì)列

13、中發(fā)送系統(tǒng)請求消息，如Nova-API 和Nova-Scheduler；Worker模塊從消息隊(duì)列中獲取Invoker模塊發(fā)送的系統(tǒng)請求消息以及向Invoker模塊回復(fù)系統(tǒng)響應(yīng)消息，如Nova-Compute、Nova-Volume和Nova-Network。21 of 348 . 2計(jì)算服務(wù)NovaNova中的RabbitMQ應(yīng)用云計(jì)算第三版配套PPT課件Topic消息生產(chǎn)者2交換器Topic消息生產(chǎn)者Topic消息生產(chǎn)者1 點(diǎn)對點(diǎn)消息隊(duì)列共享消息隊(duì)列Topic消息生產(chǎn)者3Routing Key=NODE-TYPE. NODE-IDRouting Key=NODE-TYPE. Topic交換

14、域Direct交換域Direct消息生產(chǎn)者Direct消息消費(fèi)者 Direct消息隊(duì)列交換機(jī)InvokerRabbitMQ服務(wù)器Worker22 of 348 . 2計(jì)算服務(wù)NovaNova中的RabbitMQ應(yīng)用云計(jì)算第三版配套PPT課件Topic消息消費(fèi)者1交換器Topic消息生產(chǎn)者 點(diǎn)對點(diǎn)消息隊(duì)列Routing Key= NODE-TYPE.NODE-IDInvokerTopic交換域Direct交換域Direct消息消費(fèi)者 Direct消息隊(duì)列Routing Key=MSG-IDRabbitMQ服務(wù)器 交換機(jī)Direct消息生產(chǎn)者Worker23 of 348 . 2計(jì)算服務(wù)NovaN

15、ova中的RabbitMQ應(yīng)用云計(jì)算第三版配套PPT課件Invoker端生成一個Topic消息生產(chǎn)者和一個Direct消息消費(fèi)者。其中，Topic消息生產(chǎn)者發(fā)送系統(tǒng)請求消息到Topic交換器，Direct消息消費(fèi)者等待響應(yīng)消息。Topic交換器根據(jù)消息的Routing Key轉(zhuǎn)發(fā)消息，Topic消費(fèi)者從相應(yīng)的消息隊(duì)列中接收消息，并傳遞給負(fù)責(zé)執(zhí)行相關(guān)任務(wù)的Worker。Worker根據(jù)請求消息執(zhí)行完任務(wù)之后，分配一個Direct消息生產(chǎn)者，Direct消息生產(chǎn)者將響應(yīng)消息發(fā)送到Direct交換器。Direct交換器根據(jù)響應(yīng)消息的Routing Key轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的消息隊(duì)列，Direct消費(fèi)者接收并

16、把它傳遞給Invoker。24 of 348 . 2計(jì)算服務(wù)NovaNova中的RabbitMQ應(yīng)用云計(jì)算第三版配套PPT課件RPC.CAST的遠(yuǎn)程調(diào)用流程與RPC.CALL類似，只是缺少了系統(tǒng)消息響應(yīng)流程。Topic消息消費(fèi)者1 共享消息隊(duì)列Topic消息消費(fèi)者2交換器Topic消息生產(chǎn)者Routing Key-NODE-TYPEInvokerTopic交換域RabbitMQ服務(wù)器Worker25 of 34本章未完待續(xù) 百度排名首位的大數(shù)據(jù)資料和交流中心 百度排名首位的云計(jì)算資料和交流中心 終生免費(fèi)的智能硬件大數(shù)據(jù)托管平臺 掃一掃，進(jìn)入萬物云 終 生 免 費(fèi) 的 環(huán) 境 大 數(shù) 據(jù) 共 享

17、 平 臺 掃一掃，進(jìn)入環(huán)境云 高校Hadoop教學(xué)科研一攬子解決方案了解詳情 云計(jì)算、大數(shù)據(jù)時(shí)代，社會亟需相關(guān)人才！而高校缺平臺、缺人才、缺經(jīng)驗(yàn)！怎么辦？云創(chuàng)大數(shù)據(jù)給您一步到位的解決方案！建設(shè)一個Hadoop實(shí)驗(yàn)平臺一套開源的Hadoop一體機(jī)和開發(fā)環(huán)境，詳細(xì)的指導(dǎo)書籍和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。培養(yǎng)一支云計(jì)算師資隊(duì)伍來自云計(jì)算高手的系列培訓(xùn)，早在2010年就培訓(xùn)了全國第一批云計(jì)算師資力量。營造一個大數(shù)據(jù)科研環(huán)境為科研提供技術(shù)支持，與大數(shù)據(jù)應(yīng)用相結(jié)合，讓科研邁上新臺階。知名微信公眾號推薦 學(xué)習(xí)云計(jì)算必須關(guān)注的公眾號看未來云計(jì)算頭條 微信號：lpoutlook ，清華博士，云計(jì)算作者。 微信號： cstorbigda