Remove references to multi-relocate from iallocator doc
[ganeti-local] / doc / iallocator.rst
1 Ganeti automatic instance allocation
2 ====================================
3
4 Documents Ganeti version 2.4
5
6 .. contents::
7
8 Introduction
9 ------------
10
11 Currently in Ganeti the admin has to specify the exact locations for
12 an instance's node(s). This prevents a completely automatic node
13 evacuation, and is in general a nuisance.
14
15 The *iallocator* framework will enable automatic placement via
16 external scripts, which allows customization of the cluster layout per
17 the site's requirements.
18
19 User-visible changes
20 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
21
22 There are two parts of the ganeti operation that are impacted by the
23 auto-allocation: how the cluster knows what the allocator algorithms
24 are and how the admin uses these in creating instances.
25
26 An allocation algorithm is just the filename of a program installed in
27 a defined list of directories.
28
29 Cluster configuration
30 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
31
32 At configure time, the list of the directories can be selected via the
33 ``--with-iallocator-search-path=LIST`` option, where *LIST* is a
34 comma-separated list of directories. If not given, this defaults to
35 ``$libdir/ganeti/iallocators``, i.e. for an installation under
36 ``/usr``, this will be ``/usr/lib/ganeti/iallocators``.
37
38 Ganeti will then search for allocator script in the configured list,
39 using the first one whose filename matches the one given by the user.
40
41 Command line interface changes
42 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
43
44 The node selection options in instanece add and instance replace disks
45 can be replace by the new ``--iallocator=NAME`` option (shortened to
46 ``-I``), which will cause the auto-assignement of nodes with the
47 passed iallocator. The selected node(s) will be show as part of the
48 command output.
49
50 IAllocator API
51 --------------
52
53 The protocol for communication between Ganeti and an allocator script
54 will be the following:
55
56 #. ganeti launches the program with a single argument, a filename that
57    contains a JSON-encoded structure (the input message)
58
59 #. if the script finishes with exit code different from zero, it is
60    considered a general failure and the full output will be reported to
61    the users; this can be the case when the allocator can't parse the
62    input message
63
64 #. if the allocator finishes with exit code zero, it is expected to
65    output (on its stdout) a JSON-encoded structure (the response)
66
67 Input message
68 ~~~~~~~~~~~~~
69
70 The input message will be the JSON encoding of a dictionary containing
71 all the required information to perform the operation. We explain the
72 contents of this dictionary in two parts: common information that every
73 type of operation requires, and operation-specific information.
74
75 Common information
76 ++++++++++++++++++
77
78 All input dictionaries to the IAllocator must carry the following keys:
79
80 version
81   the version of the protocol; this document
82   specifies version 2
83
84 cluster_name
85   the cluster name
86
87 cluster_tags
88   the list of cluster tags
89
90 enabled_hypervisors
91   the list of enabled hypervisors
92
93 request
94   a dictionary containing the details of the request; the keys vary
95   depending on the type of operation that's being requested, as
96   explained in `Operation-specific input`_ below.
97
98 nodegroups
99   a dictionary with the data for the cluster's node groups; it is keyed
100   on the group UUID, and the values are a dictionary with the following
101   keys:
102
103   name
104     the node group name
105   alloc_policy
106     the allocation policy of the node group (consult the semantics of
107     this attribute in the :manpage:`gnt-group(8)` manpage)
108
109 instances
110   a dictionary with the data for the current existing instance on the
111   cluster, indexed by instance name; the contents are similar to the
112   instance definitions for the allocate mode, with the addition of:
113
114   admin_up
115     if this instance is set to run (but not the actual status of the
116     instance)
117
118   nodes
119     list of nodes on which this instance is placed; the primary node
120     of the instance is always the first one
121
122 nodes
123   dictionary with the data for the nodes in the cluster, indexed by
124   the node name; the dict contains [*]_ :
125
126   total_disk
127     the total disk size of this node (mebibytes)
128
129   free_disk
130     the free disk space on the node
131
132   total_memory
133     the total memory size
134
135   free_memory
136     free memory on the node; note that currently this does not take
137     into account the instances which are down on the node
138
139   total_cpus
140     the physical number of CPUs present on the machine; depending on
141     the hypervisor, this might or might not be equal to how many CPUs
142     the node operating system sees;
143
144   primary_ip
145     the primary IP address of the node
146
147   secondary_ip
148     the secondary IP address of the node (the one used for the DRBD
149     replication); note that this can be the same as the primary one
150
151   tags
152     list with the tags of the node
153
154   master_candidate:
155     a boolean flag denoting whether this node is a master candidate
156
157   drained:
158     a boolean flag denoting whether this node is being drained
159
160   offline:
161     a boolean flag denoting whether this node is offline
162
163   i_pri_memory:
164     total memory required by primary instances
165
166   i_pri_up_memory:
167     total memory required by running primary instances
168
169   group:
170     the node group that this node belongs to
171
172   No allocations should be made on nodes having either the ``drained``
173   or ``offline`` flags set. More details about these of node status
174   flags is available in the manpage :manpage:`ganeti(7)`.
175
176 .. [*] Note that no run-time data is present for offline, drained or
177    non-vm_capable nodes; this means the tags total_memory,
178    reserved_memory, free_memory, total_disk, free_disk, total_cpus,
179    i_pri_memory and i_pri_up memory will be absent
180
181 Operation-specific input
182 ++++++++++++++++++++++++
183
184 All input dictionaries to the IAllocator carry, in the ``request``
185 dictionary, detailed information about the operation that's being
186 requested. The required keys vary depending on the type of operation, as
187 follows.
188
189 In all cases, it includes:
190
191   type
192     the request type; this can be either ``allocate``, ``relocate``,
193     ``change-group``, ``node-evacuate`` or ``multi-evacuate``. The
194     ``allocate`` request is used when a new instance needs to be placed
195     on the cluster. The ``relocate`` request is used when an existing
196     instance needs to be moved within its node group.
197
198     The ``multi-evacuate`` protocol used to request that the script
199     computes the optimal relocate solution for all secondary instances
200     of the given nodes. It is now deprecated and should no longer be
201     used.
202
203     The ``change-group`` request is used to relocate multiple instances
204     across multiple node groups. ``node-evacuate`` evacuates instances
205     off their node(s). These are described in a separate :ref:`design
206     document <multi-reloc-detailed-design>`.
207
208 For both allocate and relocate mode, the following extra keys are needed
209 in the ``request`` dictionary:
210
211   name
212     the name of the instance; if the request is a realocation, then this
213     name will be found in the list of instances (see below), otherwise
214     is the FQDN of the new instance; type *string*
215
216   required_nodes
217     how many nodes should the algorithm return; while this information
218     can be deduced from the instace's disk template, it's better if
219     this computation is left to Ganeti as then allocator scripts are
220     less sensitive to changes to the disk templates; type *integer*
221
222   disk_space_total
223     the total disk space that will be used by this instance on the
224     (new) nodes; again, this information can be computed from the list
225     of instance disks and its template type, but Ganeti is better
226     suited to compute it; type *integer*
227
228 .. pyassert::
229
230    constants.DISK_ACCESS_SET == set([constants.DISK_RDONLY,
231      constants.DISK_RDWR])
232
233 Allocation needs, in addition:
234
235   disks
236     list of dictionaries holding the disk definitions for this
237     instance (in the order they are exported to the hypervisor):
238
239     mode
240       either :pyeval:`constants.DISK_RDONLY` or
241       :pyeval:`constants.DISK_RDWR` denoting if the disk is read-only or
242       writable
243
244     size
245       the size of this disk in mebibytes
246
247   nics
248     a list of dictionaries holding the network interfaces for this
249     instance, containing:
250
251     ip
252       the IP address that Ganeti know for this instance, or null
253
254     mac
255       the MAC address for this interface
256
257     bridge
258       the bridge to which this interface will be connected
259
260   vcpus
261     the number of VCPUs for the instance
262
263   disk_template
264     the disk template for the instance
265
266   memory
267    the memory size for the instance
268
269   os
270    the OS type for the instance
271
272   tags
273     the list of the instance's tags
274
275   hypervisor
276     the hypervisor of this instance
277
278 Relocation:
279
280   relocate_from
281      a list of nodes to move the instance away from (note that with
282      Ganeti 2.0, this list will always contain a single node, the
283      current secondary of the instance); type *list of strings*
284
285 As for ``node-evacuate``, it needs the following request arguments:
286
287   instances
288     a list of instance names to evacuate; type *list of strings*
289
290   evac_mode
291     specify which instances to evacuate; one of ``primary-only``,
292     ``secondary-only``, ``all``, type *string*
293
294 ``change-group`` needs the following request arguments:
295
296   instances
297     a list of instance names whose group to change; type
298     *list of strings*
299
300   target_groups
301     must either be the empty list, or contain a list of group UUIDs that
302     should be considered for relocating instances to; type
303     *list of strings*
304
305 Finally, in the case of multi-evacuate, there's one single request
306 argument (in addition to ``type``):
307
308   evac_nodes
309     the names of the nodes to be evacuated; type *list of strings*
310
311 Response message
312 ~~~~~~~~~~~~~~~~
313
314 The response message is much more simple than the input one. It is
315 also a dict having three keys:
316
317 success
318   a boolean value denoting if the allocation was successful or not
319
320 info
321   a string with information from the scripts; if the allocation fails,
322   this will be shown to the user
323
324 result
325   the output of the algorithm; even if the algorithm failed
326   (i.e. success is false), this must be returned as an empty list
327
328   for allocate/relocate, this is the list of node(s) for the instance;
329   note that the length of this list must equal the ``requested_nodes``
330   entry in the input message, otherwise Ganeti will consider the result
331   as failed
332
333   for the ``node-evacuate`` and ``change-group`` modes, this is a
334   dictionary containing, among other information, a list of lists of
335   serialized opcodes; see the :ref:`design document
336   <multi-reloc-result>` for a detailed description
337
338   for multi-evacuation mode, this is a list of lists; each element of
339   the list is a list of instance name and the new secondary node
340
341 .. note:: Current Ganeti version accepts either ``result`` or ``nodes``
342    as a backwards-compatibility measure (older versions only supported
343    ``nodes``)
344
345 Examples
346 --------
347
348 Input messages to scripts
349 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
350
351 Input message, new instance allocation (common elements are listed this
352 time, but not included in further examples below)::
353
354   {
355     "version": 2,
356     "cluster_name": "cluster1.example.com",
357     "cluster_tags": [],
358     "enabled_hypervisors": [
359       "xen-pvm"
360     ],
361     "nodegroups": {
362       "f4e06e0d-528a-4963-a5ad-10f3e114232d": {
363         "name": "default",
364         "alloc_policy": "preferred"
365       }
366     },
367     "instances": {
368       "instance1.example.com": {
369         "tags": [],
370         "should_run": false,
371         "disks": [
372           {
373             "mode": "w",
374             "size": 64
375           },
376           {
377             "mode": "w",
378             "size": 512
379           }
380         ],
381         "nics": [
382           {
383             "ip": null,
384             "mac": "aa:00:00:00:60:bf",
385             "bridge": "xen-br0"
386           }
387         ],
388         "vcpus": 1,
389         "disk_template": "plain",
390         "memory": 128,
391         "nodes": [
392           "nodee1.com"
393         ],
394         "os": "debootstrap+default"
395       },
396       "instance2.example.com": {
397         "tags": [],
398         "should_run": false,
399         "disks": [
400           {
401             "mode": "w",
402             "size": 512
403           },
404           {
405             "mode": "w",
406             "size": 256
407           }
408         ],
409         "nics": [
410           {
411             "ip": null,
412             "mac": "aa:00:00:55:f8:38",
413             "bridge": "xen-br0"
414           }
415         ],
416         "vcpus": 1,
417         "disk_template": "drbd",
418         "memory": 512,
419         "nodes": [
420           "node2.example.com",
421           "node3.example.com"
422         ],
423         "os": "debootstrap+default"
424       }
425     },
426     "nodes": {
427       "node1.example.com": {
428         "total_disk": 858276,
429         "primary_ip": "198.51.100.1",
430         "secondary_ip": "192.0.2.1",
431         "tags": [],
432         "group": "f4e06e0d-528a-4963-a5ad-10f3e114232d",
433         "free_memory": 3505,
434         "free_disk": 856740,
435         "total_memory": 4095
436       },
437       "node2.example.com": {
438         "total_disk": 858240,
439         "primary_ip": "198.51.100.2",
440         "secondary_ip": "192.0.2.2",
441         "tags": ["test"],
442         "group": "f4e06e0d-528a-4963-a5ad-10f3e114232d",
443         "free_memory": 3505,
444         "free_disk": 848320,
445         "total_memory": 4095
446       },
447       "node3.example.com.com": {
448         "total_disk": 572184,
449         "primary_ip": "198.51.100.3",
450         "secondary_ip": "192.0.2.3",
451         "tags": [],
452         "group": "f4e06e0d-528a-4963-a5ad-10f3e114232d",
453         "free_memory": 3505,
454         "free_disk": 570648,
455         "total_memory": 4095
456       }
457     },
458     "request": {
459       "type": "allocate",
460       "name": "instance3.example.com",
461       "required_nodes": 2,
462       "disk_space_total": 3328,
463       "disks": [
464         {
465           "mode": "w",
466           "size": 1024
467         },
468         {
469           "mode": "w",
470           "size": 2048
471         }
472       ],
473       "nics": [
474         {
475           "ip": null,
476           "mac": "00:11:22:33:44:55",
477           "bridge": null
478         }
479       ],
480       "vcpus": 1,
481       "disk_template": "drbd",
482       "memory": 2048,
483       "os": "debootstrap+default",
484       "tags": [
485         "type:test",
486         "owner:foo"
487       ],
488       hypervisor: "xen-pvm"
489     }
490   }
491
492 Input message, reallocation::
493
494   {
495     "version": 2,
496     ...
497     "request": {
498       "type": "relocate",
499       "name": "instance2.example.com",
500       "required_nodes": 1,
501       "disk_space_total": 832,
502       "relocate_from": [
503         "node3.example.com"
504       ]
505     }
506   }
507
508 Input message, node evacuation::
509
510   {
511     "version": 2,
512     ...
513     "request": {
514       "type": "multi-evacuate",
515       "evac_nodes": [
516         "node2"
517       ],
518     }
519   }
520
521
522 Response messages
523 ~~~~~~~~~~~~~~~~~
524 Successful response message::
525
526   {
527     "success": true,
528     "info": "Allocation successful",
529     "result": [
530       "node2.example.com",
531       "node1.example.com"
532     ]
533   }
534
535 Failed response message::
536
537   {
538     "success": false,
539     "info": "Can't find a suitable node for position 2 (already selected: node2.example.com)",
540     "result": []
541   }
542
543 Successful node evacuation message::
544
545   {
546     "success": true,
547     "info": "Request successful",
548     "result": [
549       [
550         "instance1",
551         "node3"
552       ],
553       [
554         "instance2",
555         "node1"
556       ]
557     ]
558   }
559
560
561 Command line messages
562 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
563 ::
564
565   # gnt-instance add -t plain -m 2g --os-size 1g --swap-size 512m --iallocator hail -o debootstrap+default instance3
566   Selected nodes for the instance: node1.example.com
567   * creating instance disks...
568   [...]
569
570   # gnt-instance add -t plain -m 3400m --os-size 1g --swap-size 512m --iallocator hail -o debootstrap+default instance4
571   Failure: prerequisites not met for this operation:
572   Can't compute nodes using iallocator 'hail': Can't find a suitable node for position 1 (already selected: )
573
574   # gnt-instance add -t drbd -m 1400m --os-size 1g --swap-size 512m --iallocator hail -o debootstrap+default instance5
575   Failure: prerequisites not met for this operation:
576   Can't compute nodes using iallocator 'hail': Can't find a suitable node for position 2 (already selected: node1.example.com)
577
578 Reference implementation
579 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
580
581 Ganeti's default iallocator is "hail" which is available when "htools"
582 components have been enabled at build time (see :doc:`install-quick` for
583 more details).
584
585 .. vim: set textwidth=72 :
586 .. Local Variables:
587 .. mode: rst
588 .. fill-column: 72
589 .. End: