Novaの動作と仕組み～複数のノード・仮想化方式でも効率的にインスタンス管理

マイクロサービスアーキテクチャが支えるOpenStackの動作と仕組み 第2回

　前回は、機能・アーキテクチャの両面でOpenStackの中核と呼ぶべきサービス「Keystone」を紹介しました。Keystoneはエンドポイント情報の共有や認証認可といったOpenStackの中核的機能を担っているほか、サービスの増減やバージョンアップを容易するアーキテクチャをOpenStackに提供しています。今回は、2つ目のOpenStackのコアサービスとして「Nova」を取り上げます。Novaは仮想サーバーの作成と管理を司るサービスです。Keystoneと並んで、OpenStackの中核を担うサービスでもあります。

おさらい：OpenStackの構造

OpenStackの構造は前回紹介しましたが、ここで再度簡単に説明します。

OpenStackはクラウドコンピューティングサービス基盤を構築するためのソフトウェア群です。 1つ1つのソフトウェアをサービスと呼びます。 OpenStackでクラウドコンピューティングサービス基盤を構築する際には、サービスのうち、必要なものだけを組み合わせて構築します。

また、サービスの中でも主要なものを、特にコアサービスと呼びます。 今回取り上げるNovaもコアサービスの1つです。コアサービスにはNovaのほか、Neutron、Swift、Glance、Cinderと前回取り上げたKeystoneまで合計6つあります。

OpenStackのコアサービス（赤い四角のもの）

OpenStackのノード

OpenStackで作るクラウドコンピューティングサービスは、複数のノードから構成されます。ノードにはいろんな種類があります。主なものは次表のとおりです。

コントローラノード	クラウドコンピューティングサービスを統括するノード。プライベートクラウドを利用する際、このノードに対してエンドユーザーはリクエストを送ることになる
コンピュートノード	仮想サーバーが動作するノード
ネットワークノード	プライベートクラウドのネットワークを管理するノード
ストレージノード	仮想サーバーのための追加ディスクを提供するノード
オブジェクトストレージノード	バックアップなどを行うためのファイル保管用ノード

1台のサーバー機の上に複数のノードを構築することも可能ですが、多くの場合、1台のサーバー機に構築するのは1つのノードだけとします。 また、同じ種類のノードのサーバー機を複数台設置することもよくあります。特に、コンピュータノードにしたサーバー機は複数台設置するケースがほとんどです。

Novaとは

では、今回のメインテーマであるNovaの説明を始めましょう。 Novaは、OpenStackのコンピュートノードに仮想サーバーを作成し管理するサービスです。 Novaが作成した仮想サーバーのことをインスタンスと呼びます。

実際にNovaが行うことは次のとおりです。

• 既存のインスタンスの操作
• 新しいインスタンスの作成
• コンピュートノードの管理

Novaの構造

Keystoneは1つのサーバー機にインストールするだけで動作しました。 一方、Novaは複数のコンポーネントで構成されます。 各コンポーネントを適切なサーバー機にインストールすることによって、Novaは動作します。

Novaを構成する主なコンポーネントとその機能は次表のとおりです。どのコンポーネントがどの種類のノードにインストールされるかにも注目してください。

コンポーネント	機能	配置されるノード
nova-compute	各インスタンスを直接扱うコンポーネント	コンピュートノード
nova-api	エンドユーザーからのリクエストを受け付けるためのコンポーネント。ここがエンドポイントとなるほか、認可もここで実施する	コントローラノード
nova-scheduler	インスタンスを作成するコンピュートノードを決定するコンポーネント	コントローラノード
nova-conductor	コンピュートノードに配置されたnova-computeの情報をデータベースに集約し、他のコンポーネントへ提供するコンポーネント	コントローラノード

これらのコンポーネントは次図のように配置されます。

Novaのコンポーネント群の配置

次ページから、先ほど挙げたNovaが行う3つのことの機能を順に説明していきます。