TripleO Deep Dive 1.1

TripleO Deep Dive 1.1
Takashi Kajinami
Software Maintenance Engineer
OpenStack Days Tokyo 2019

はじめに
Tripleo Deep Dive: はじめに
● この資料は、Cloud Native Days Tokyo 2019 / OpenStack Days Tokyo 2019での発表資
料の修正・更新版です
○ https://cloudnativedays.jp/cndt2019/
2

自己紹介
Tripleo Deep Dive
● 梶波　崇 (Takashi Kajinami)
○ https://launchpad.net/~kajinamit
○ https://github.com/kajinamit/
● Software Maintenance Engineer at Red Hat K.K.
○ OpenStack/NFVのサポート
● OpenStackは7年+
○ Storlets Core reviewer (現)
https://wiki.openstack.org/wiki/Storlets
○ Masakari Core reviewer (元)
https://wiki.openstack.org/wiki/Masakari
○ 最近はもっぱらTripleO
3

Agenda
Tripleo Deep Dive
● 今日話すこと
○ TripleOとは？
○ TripleOのアーキテクチャ
○ THT(tripleo-heat-templates)詳解
○ TripleOの使い方
● 今日話さないこと
○ Update, Upgrade
○ RHOSPでのサポート有無
● 注意してほしいこと
○ 本資料はQueensリリースをベースに作成しています
○ バージョンによっては記載内容と異なる場合があります
4

TripleOとは？
TripleO Deep Dive
5

OpenStackとは？
Tripleo Deep Dive: TripleOとは？
● 「クラウド(IaaS)を構築するためのOSS」
● 仮想マシン、ネットワーク、ストレージを APIにより管理する機能を提供
○ 基本的にスコープはコントロールプレーンのみ
○ リソース実体はKVM, ovsなどの既存ソフトウェアを利用
● 複数のプロジェクトから構成
○ Nova : 仮想マシン管理
○ Cinder : ストレージ管理
○ Neutron : ネットワーク管理
参考: https://www.openstack.org/
6

TripleOとは？
● TripleO = OpenStack On OpenStack
● OpenStackを使ってOpenStackをインストールするプロジェクト
○ HPが中心となりプロジェクトを立ち上げ、開発
○ Red Hat OpenStack Platformでもインストーラとして利用
● 複数リポジトリにより構成される
○ python-tripleoclient : デプロイ操作用のCLIツール(openstackコマンドに統合)
○ tripleo-common : ライブラリ、Template等
○ tripleo-heat-templates : デプ��イ構成を規定するHeatテンプレート
○ puppet-tripleo : 設定時のエントリーポイントとなるpuppet manifest
参考: https://wiki.openstack.org/wiki/TripleO
7

TripleOの歩み
8
Juno Kilo Liberty Mitaka Newton Ocata Pike Queens Rocky SteinIcehouse
Icehouse
Incubation Project化
Juno
VIP対応
Kilo
cinder-volume Act/Sby
Liberty
Release branch導入
Mitaka
Mistral導入
TripleO UI追加
Newton
Composable Role導入
Ironic、OVS-DPDK、SR-IOV対応
Ocata
DB/MQのComposable Role対応
Octavia、OVN対応
Pike
Overcloudのコンテナ化(一部)
Keystone v2の廃止
Queens
Overcloudのコンテナ化
Spine-leaf対応
Rocky
Undercloudのコンテナ化
デプロイ処理のAnsible化
Train
Stein
Podman対応
OVNのデフォルト化

TripleOのアーキテクチャ
TripleO Deep Dive
9

Undercloud
Overcloud
TripleOのアーキテクチャ
Tripleo Deep Dive: TripleOのアーキテクチャ
● TripleOで構築したOpenStackは、2層のOpenStackより構成される
○ Undercloud: インストーラが動作するベアメタルクラウド
○ Overcloud : Undercloud上のベアメタルインスタンスで構成された OpenStack
Controller
Baremetal
Compute
Baremetal
Compute
Baremetal
Compute
VMVM
Server Server Server Server
Controller Compute Storage
10

TripleOが利用する既存コンポーネント
11
コンポーネント名用途
Heat テンプレートに従ったリソース (インスタンス等)の生成
インスタンス上のソフトウェア設定
Ironic ベアメタルインスタンスの生成
Swift Overcloud構成データ等の保管
Mistral ワークフローの実行
Kolla コンテナイメージのビルド
● TripleOは、既存コンポーネントを活用してデプロイ処理を実現する
○ TripleOのスコープは、構成・ワークフローの定義やツール群まで
一番重要！

OpenStack Heat
● OpenStackにおけるOrchestration機能を提供するコンポーネント
● 仮想マシン・ネットワーク等の OpenStackのリソースだけでなく、仮想マシン上の設定など
も管理できる
○ OS::Heat::SoftwareConfig
■ サーバ上で実行する処理 (ansible playbook等)を規定するリソース
○ OS::Heat::SoftwareDeployment
■ SoftwareConfigと実行するノード、パラメタを関連付けるリソース
● TripleOでは、このSoftwareConfig/Deploymentの機能をフル活用して Overcloudの各
種設定を適用する
参考: https://wiki.openstack.org/wiki/Heat
12

デプロイ処理の流れ(1) デプロイ準備
13
Undercloud
Overcloud
Controller
Server Server
Swift Heat Ironic
Nova
Neutron
openstack cli
template
Templateを用意して
$ openstack overcloud deploy …

デプロイ処理の流れ(2) planの作成
14
Undercloud
Overcloud
Controller
Server Server
Swift Heat Ironic
Nova
Neutron
openstack cli
template
plan
openstack cli内でtemplateからplanを
作成してswiftに格納

デプロイ処理の流れ(3) overcloudスタックの作成
15
Undercloud
Overcloud
Controller
Server Server
Swift Heat Ironic
Nova
Neutron
openstack cli
template
plan
openstack cliがHeatにスタックの作成
をリクエスト
overcloud

デプロイ処理の流れ(4) OSインストール
16
Undercloud
Overcloud
Controller
Server Server
Swift Heat Ironic
Nova
Neutron
openstack cli
template
plan
OS
overcloud
HeatがIronic/Nova/Neutronを使ってベ
アメタルインスタンスをデプロイ

デプロイ処理の流れ(5) ネットワーク設定
17
Undercloud
Overcloud
Controller
Server Server
Swift Heat Ironic
Nova
Neutron
openstack cli
template
plan
OS
nic設定os-net-config
os-collect-config
overcloud
SoftwareConfig/Deploymentリソースを
使ってnic設定スクリプトを実行

デプロイ処理の流れ(6) ホスト・サービス設定
18
Undercloud
Overcloud
Controller
Server Server
Swift Heat Ironic
Nova
Neutron
openstack cli
template
plan
OS
nic設定
ホスト設定
サービス設定
os-net-config
os-collect-config
puppet
ansible
overcloud
SoftwareConfig/Deploymentリソースを
使いansibleを実行。ansibleからpuppet
などを呼び出し設定適用

デプロイ処理の流れ(7) コンテナの設定(Pike以降)
19
Undercloud
Overcloud
Controller
Server Server
Swift Heat Ironic
Nova
Neutron
openstack cli
template
plan
OS
nic設定
ホスト設定
コンテナ設定
os-net-config
puppet
サービス設定
os-collect-config
ansible
paunch
puppet
overcloud
Pike以降ではansible内でコンテナの設
定も実行。
コンテナ設定はpaunchで管理

デプロイ処理のAnsible化 (Rocky以降)
20
Undercloud
Overcloud
Controller
Server Server
Swift Heat Mistral
openstack cli
template
plan
OS
nic設定
ホスト設定
コンテナ設定
os-net-config
puppet
サービス設定
ansible
paunch
puppet
overcloud ansible
ソフトウェア設定をHeatからAnsibleに
切り出し。
MistralがPlaybookの実行を管理
参考: https://docs.openstack.org/tripleo-docs/latest/install/advanced_deployment/ansible_conﬁg_download.html

THT詳解
TripleO Deep Dive
21

THT(tripleo-heat-templates)とは？
Tripleo Deep Dive: THT詳解
● Overcloudの構成を定義するHeatテンプレートコレクション (yamlの集合体)
○ サーバの構成
○ ネットワークの構成
○ サーバ上のソフトウェアの構成
● 一部yamlは、Jinja2によりRole情報・Network情報等から自動生成
○ foo.yaml : yamlファイル
○ foo.j2.yaml, foo.j2 : jinja2 templateファイル
● THTのデフォルトtemplate + 環境に合わせてカスタマイズした個別 templateを組み合わ
せてOvercloudを構築する
参考: https://github.com/openstack/tripleo-heat-templates
22
(undercloud)$ openstack overcloud deploy --templates -e /home/stack/templates/storage-environment.yaml
-e /home/stack/templates/network-environment.yaml ...

Q. jinja2って何？ A. こんな奴
23
{%- set primary_role = [roles[0]] -%}
{%- for role in roles -%}
{%- if 'primary' in role.tags and 'controller' in role.tags -%}
{%- set _ = primary_role.pop() -%}
{%- set _ = primary_role.append(role) -%}
{%- endif -%}
{%- endfor -%}
{%- set primary_role_name = primary_role[0].name -%}
...
resource_registry:
# networks as deﬁned in network_data.yaml
{%- for network in networks if network.enabled|default(true) %}
OS::TripleO::Network::{{network.name}}: ../network/{{network.name_lower|default(network.name.lower())}}.yaml
{%- endfor %}
# Port assignments for the VIPs
{%- for network in networks if network.vip and network.enabled|default(true) %}
OS::TripleO::Network::Ports::{{network.name}}VipPort:
../network/ports/{{network.name_lower|default(network.name.lower())}}.yaml
{%- endfor %}
OS::TripleO::Network::Ports::RedisVipPort: ../network/ports/vip.yaml
...
参考: http://jinja.pocoo.org/

THTの中身
$ ls /usr/share/openstack-tripleo-heat-templates/
docker
environments
extraconﬁg
ﬁrstboot
network
network_data.yaml
overcloud.j2.yaml
overcloud-resource-registry-puppet.j2.yaml
puppet
roles
roles_data.yaml
24
個別templateサンプル
Docker設定
Network定義
Puppet設定
Role定義
stack作成時のentrypoint
注. 簡単のため、一部のディレクトリ・ファイルを省略
注. Rocky以降でリファクタされた (docker, puppet -> deployment)

Role定義(roles_data.yaml)
● Role = 各サーバの役割
○ Controller, Compute, ...
● Role毎に必要リソース・パラメタを定義
○ 接続するネットワーク
○ 起動するサービス
○ ホスト名フォーマット
● 物理サーバと物理サーバ上にデプロイする Roleは、
NovaのFlavorとIronicのcapabilitiesを利用して固定
25
- name: Controller
...
networks:
- External
- InternalApi
- Storage
- StorageMgmt
- Tenant
...
default_route_networks: ['External']
HostnameFormatDefault: '%stackname%-controller-%index%'
...
update_serial: 1
ServicesDefault:
…
- OS::TripleO::Services::NovaApi
- OS::TripleO::Services::NovaConductor
- OS::TripleO::Services::NovaConsoleauth
- OS::TripleO::Services::NovaIronic
- OS::TripleO::Services::NovaMetadata
- OS::TripleO::Services::NovaPlacement
- OS::TripleO::Services::NovaScheduler
- OS::TripleO::Services::NovaVncProxy
- OS::TripleO::Services::Ntp
...
(undercloud)$ openstack flavor create --id auto … networker
(undercloud)$ openstack flavor set ... --property "capabilities:profile"="networker" networker
(undercloud)$ openstack baremetal node set --property capabilities='profile:networker,boot_option:local' ...
roles_data.yamlより抜粋

Network定義(network_data.yaml)
● Overcloudが接続するL2ネットワークの定義
○ IPサブネット, VLANタグ, ...
● 通信用途毎にネットワークを分離できる
○ 標準で定義されるネットワークは右表を参照
● 構成に合わせた追加や無効化が可能
○ Storageネットワークの分割(iSCSI multipath)
○ Stonith実行用のIPMIネットワークの追加
○ StorageManagementの無効化
26
- name: InternalApi
name_lower: internal_api
vip: true
vlan: 20
ip_subnet: '172.16.2.0/24'
allocation_pools: [{'start': '172.16.2.4', 'end': '172.16.2.250'}]
ipv6_subnet: 'fd00:fd00:fd00:2000::/64'
ipv6_allocation_pools: [{...}]
- name: External
...
名前用途
InternalAPI Internal/Admin Endpoint *1, 内部通信
Tenant 仮想マシン通信
External Public Endpoint, Floating IP
Storage ストレージIO
StorageManagement ストレージ同期通信 (Swift, Ceph)
Management *2 管理作業
ControlPlane *3 TripleOによるデプロイメント・操作
*1 Keystoneのみadmin endpointはデフォルトで ControlPlaneを利用
*2 Managementネットワークは Optional
*3 ControlPlaneはUndercloudインストール時に設定し、 network_data.yamlには
記載しないが、簡単のため記載
network_data.yamlより抜粋
標準で定義されるネットワーク一覧

THTにおけるNetwork設定方法
● THTでは、Network情報がデフォルトで定義される
● 一方で具体的なNetwork設定のためのリソースはデフォルトで無効化されている
○ 作成がSkipされるOS::Heat::Noneリソースが割り当てられている
　⇨ Network関連リソースを定義する templateを別途作成/指定する必要がある
1. OS::TripleO::Network
2. OS::TripleO::[ROLE]::Net::SoftwareConﬁg
27

OS::TripleO::Network
Tripleo Deep Dive: THT詳解: THTにおけるNetwork設定方法(1)
● Overcloudのネットワーク関連リソース (Neutronのリソースに相当)
○ OS::TripleO::Network::[NETWORK]Api
⇨Network + Subnet
○ OS::TripleO::Network::Ports::[NETWORK]Api
⇨Port (サーバIP用)
○ OS::TripleO::Network::Ports::[NETWORK]VipPort
⇨Port (VIP用)
● THTリポジトリにおいて、 jinja2を使ったtemplateサンプルが提供されている
○ environments/network-isolation.j2.yaml
⇨Neutronリソース定義
○ environments/network-environment.j2.yaml
⇨単一NICを利用する場合のパラメタ定義+NIC構成定義(後述)
28

OS::TripleO::[NETWORK]::Net::SoftwareConfig
Tripleo Deep Dive: THT詳解: THTにおけるNetwork設定方法(2)
● サーバ上のインタフェース設定用のリソース
○ サブネット*1, route
○ VLAN
○ ovs/Linux bond
○ ovs/Linux bridge
○ DNS
● デフォルト無効のため、サーバのインタフェース構成に合わせ
てtemplateを準備する必要がある
● インタフェース設定は、 os-net-configによって実行*2
○ 構成情報はOvercloudノードの/etc/os-net-config.jsonに保管
○ 適用の様子は下記コマンド等で確認可能
29
resources:
OsNetConfigImpl:
type: OS::Heat::SoftwareConfig
properties:
group: script
config:
str_replace:
template:
get_file: ../../scripts/run-os-net-config.sh
params:
$network_config:
network_config:
- type: ovs_bridge
name: br-ex
use_dhcp: false
...
members:
- type: interface
name: nic1
primary: true
- type: vlan
vlan_id:
get_param: InternalApiNetworkVlanID
addresses:
- ip_netmask:
get_param: InternalApiIpSubnet
$ sudo os-net-config --noop -v -c /etc/os-net-config/config.json
*1 各Networkのサブネットを指定することで、 Network内に作成した PortのIPが自動で選択される
*2 Overcloudの各インタフェースの IP設定は、ノード初期インストール時の ControlPlaneでのIP割当
を除き、NeutronのDHCP機能を利用しない
template記載例

Puppet設定(puppet/services/*.yaml)
● 設定ファイル生成のための Puppet実行パラメタ等を定義した template
○ config_settings : Hieradata
○ step_config : 有効化するモジュール
30
outputs:
role_data:
value:
service_name: keystone
config_settings:
map_merge:
- get_attr: [ApacheServiceBase, role_data, config_settings]
- keystone::database_connection:
….
keystone::admin_token: {get_param: AdminToken}
keystone::admin_password: {get_param: AdminPassword}
keystone::roles::admin::password: {get_param: AdminPassword}
keystone::policy::policies: {get_param: KeystonePolicies}
…
step_config: |
include ::tripleo::profile::base::keystone
puppet/services/keystone.yaml より抜粋
(tripleo-heat-templates)
class keystone::roles::admin(
$password,
$email = 'admin@localhost',
$admin = 'admin',
$admin_tenant = 'openstack',
...
) {
...
manifests/roles/admin.pp より抜粋
(puppet-keystone)
manifests/profile/base/keystone.pp より抜粋
(puppet-tripleo)
class tripleo::profile::base::keystone (
…
) {
include ::keystone::config
...
class { '::keystone::roles::admin':
admin_roles => $admin_roles,
}
….

Docker設定(docker/services/*.yaml)
● Dockerコンテナの起動パラメータを定
義したtemplate
○ コマンド
○ マウント
○ ネットワーク
● おおよそのコンテナでは kolla_startか
らサービスを起動
　　→kolla_startに合わせた形式で
　　　データが定義される
31
outputs:
role_data:
description: Role data for the Nova API role.
value:
...
kolla_config:
/var/lib/kolla/config_files/nova_api.json:
command: /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
config_files:
- source: "/var/lib/kolla/config_files/src/*"
dest: "/"
merge: true
preserve_properties: true
...
step_4:
nova_api:
start_order: 2
image: *nova_api_image
net: host
user: root
privileged: true
restart: always
healthcheck:
test: /openstack/healthcheck
volumes:
list_concat:
- {get_attr: [ContainersCommon, volumes]}
- {get_attr: [NovaApiLogging, volumes]}
-
- /var/lib/kolla/config_files/nova_api.json:/var/lib/kolla/config_files/config.json:ro
- /var/lib/config-data/puppet-generated/nova/:/var/lib/kolla/config_files/src:ro
...
docker/services/nova-api.yamlより抜粋

Deployment Stepとは？
● ソフトウェア設定には依存関係がある
一般的なOpenStackのインストール手順
1. OS設定
2. ミドルウェア(DB、MQ)設定・起動・ユーザ作成
3. Keystone設定・起動・ユーザ作成
4. 各サービス(Nova, Neutron, ...)起動
● この依存関係を解決するのが Deployment Step
○ 実体は依存関係が設定された Heatのリソース群
● THT, puppet-tripleoにて、Step毎に必要な処理を定義する
○ Step1 ～ Step 5が存在
32

Deployment Stepの概要
33
リソース名設定内容
HostPrepTask ntp設定、NFS設定など
Deployment Step1 Haproxy設定
Step2 Middleware(DB, RabbitMQ)設定
Step3 DBスキーマ投入、Keystone設定・起動
Step4 OpenStackサービス設定・起動
Step5 Pacemaker設定+サービス起動後の初期設定
*1 . Octavia有効化時等は Mistralによって実行される WorkﬂowTaskStepNが追加で利用される。

TripleOの使い方
TripleO Deep Dive
34

TripleOによるデプロイ作業
Tripleo Deep Dive: TripleOの使い方
⇨詳細はこちら！　https://docs.openstack.org/tripleo-docs/latest/install/
35
# python-tripleoclientをインストール
$ sudo yum install -y python-tripleoclient
# Undercloudをインストール
$ openstack undercloud install
# Overcloudデプロイ用のディスクイメージを登録
$ openstack overcloud image upload --image-path /home/stack/images/
# ベアメタルノードを登録
$ openstack overcloud node import instackenv.json
# ベアメタルノードのスペックを収集
$ openstack overcloud node introspect --all-manageable --provide
# Overcloudをデプロイ
$ openstack overcloud deploy --templates -e /home/stack/templates/node-info.yaml
-e /home/stack/templates/overcloud_images.yaml
…
# 完成！
読み込み順序に注意！
(後のもので上書き)

TripleOを使ったカスタマイズ
Tripleo Deep Dive: TripleOの使い方
● 構成・設定をカスタマイズするための機構
1. TripleOのtemplate生成用パラメタを使うもの
a. Role定義
b. Network定義
2. Heatのtemplateカスタマイズ機能を使うもの
a. リソース定義
b. パラメタ定義
3. カスタマイズ用の特殊なリソースを使うもの
a. ExtraConﬁg
● 1は説明済みなので2, 3を説明
36

リソース定義によるカスタマイズ
Tripleo Deep Dive: TripleOの使い方: TripleOを使ったカスタマイズ
● Roleに紐づくリソース一覧に対象が含まれる場合は、リソースに対する templateパスを
定義した個別templateを作成すればOK
○ リソースを有効化する場合はリソースを定義する templateのパスを指定
○ リソースを無効化する場合は OS::Heat::None を指定
● Role定義に必要なリソースが定義されていない場合は、カスタム Roleの作成が必要
37
resource_registry:
OS::TripleO::Services::IronicApi: ../../docker/services/ironic-api.yaml
OS::TripleO::Services::IronicConductor: ../../docker/services/ironic-conductor.yaml
OS::TripleO::Services::IronicPxe: ../../docker/services/ironic-pxe.yaml
OS::TripleO::Services::NovaIronic: ../../docker/services/nova-ironic.yaml
...
resource_registry:
OS::TripleO::Services::CeilometerAgentCentral: OS::Heat::None
OS::TripleO::Services::CeilometerAgentNotiﬁcation: OS::Heat::None
OS::TripleO::Services::CeilometerAgentIpmi: OS::Heat::None
OS::TripleO::Services::ComputeCeilometerAgent: OS::Heat::None
...
リソース有効化の例environments/services/ironic.yaml リソース無効化の例environments/disable-telemetry.yaml

パラメタ定義によるカスタマイズ
Tripleo Deep Dive: TripleOの使い方: TripleOを使ったカスタマイズ
38
1. THTパラメタの利用
parameter_defaults:
Debug: true
3. Injection用のHieradataの利用*12. パラメタに対応したHieradataの利用
parameter_defaults:
ComputeExtraConfig:
nova::compute::vnc_keymap: ja
parameter_defaults:
ControllerExtraConfig:
cinder::config::cinder_config:
backend_default/use_multipath_for_image_xfer:
value: true
THTパラメタが
ある
Puppet
Hieradataが
ある
*1 利用可否は Puppetの実装に依存。原則 OpenStack関連サービス (Horizon除く)のみ利用可。
Yes
No
Yes
No
● THT, Puppetでのパラメタの実装状況に応じて設定方法を選択

カスタマイズ用の特殊なリソース
Tripleo Deep Dive
● スクリプト等が実行できるリソースが複数容易されている
○ 実行タイミングや範囲が異なる
○ スタック更新のたびに実行されるリソースでは、スクリプト等の冪等性に注意が必要
39
リソース名実行タイミング契機
利用可能
Network
リソースタイプ
OS::TripleO::NodeUserData
OS::TripleO::[ROLE]::NodeUserData
ベアメタルノードデプロイ中
ノード
デプロイ
ControlPlane
のみ
OS::Nova::Server
(に渡されるuser_data)
OS::TripleO::PreNetworkConfig
OS::TripleO::[ROLE]::PreNetworkConfig
NodeUserData実行後 (個別定義)※1
ControlPlane
のみ
(個別定義)
OS::TripleO::[ROLE]ExtraConfigPre ネットワーク設定完了後 (個別定義)※1 全Network
OS::Heat::SoftwareDeploy
ment
OS::TripleO::NodeExtraConfig ネットワーク設定完了後 (個別定義)※1 全Network
ment
OS::TripleO::ExtraConfigPost ソフトウェア設定完了後 (個別定義)※1 全Network
ment
*1 リソース定義の actionsの設定内容により、初期デプロイのみ orスタック更新毎　などの制御が可能

linkedin.com/company/red-hat
youtube.com/user/RedHatVideos
facebook.com/redhatinc
twitter.com/RedHat
Thank you
40

TripleO Deep Dive 1.1

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