Add Ganeti 2.4 design document
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1 Ganeti Node OOB Management Framework
2 ====================================
3
4 Objective
5 ---------
6
7 Extend Ganeti with Out of Band Cluster Node Management Capabilities.
8
9 Background
10 ----------
11
12 Ganeti currently has no support for Out of Band management of the nodes in a
13 cluster. It relies on the OS running on the nodes and has therefore limited
14 possibilities when the OS is not responding. The command ``gnt-node powercycle``
15 can be issued to attempt a reboot of a node that crashed but there are no means
16 to power a node off and power it back on. Supporting this is very handy in the
17 following situations:
18
19   * **Emergency Power Off**: During emergencies, time is critical and manual
20     tasks just add latency which can be avoided through automation. If a server
21     room overheats, halting the OS on the nodes is not enough. The nodes need
22     to be powered off cleanly to prevent damage to equipment.
23   * **Repairs**: In most cases, repairing a node means that the node has to be
24     powered off.
25   * **Crashes**: Software bugs may crash a node. Having an OS independent way to
26     power-cycle a node helps to recover the node without human intervention.
27
28 Overview
29 --------
30
31 Ganeti will be extended with OOB capabilities through adding a new **Cluster
32 Parameter** (``--oob-program``), a new **Node Property** (``--oob-program``), a
33 new **Node State (powered)** and support in ``gnt-node`` for invoking an
34 **External Helper Command** which executes the actual OOB command (``gnt-node
35 <command> nodename ...``). The supported commands are: ``power on``,
36 ``power off``, ``power cycle``, ``power status`` and ``health``.
37
38 .. note::
39   The new **Node State (powered)** is a **State of Record
40   (SoR)**, not a **State of World (SoW)**.  The maximum execution time of the
41   **External Helper Command** will be limited to 60s to prevent the cluster from
42   getting locked for an undefined amount of time.
43
44 Detailed Design
45 ---------------
46
47 New ``gnt-cluster`` Parameter
48 +++++++++++++++++++++++++++++
49
50 | Program: ``gnt-cluster``
51 | Command: ``modify|init``
52 | Parameters: ``--oob-program``
53 | Options: ``--oob-program``: executable OOB program (absolute path)
54
55 New ``gnt-node`` Property
56 +++++++++++++++++++++++++
57
58 | Program: ``gnt-node``
59 | Command: ``modify|add``
60 | Parameters: ``--oob-program``
61 | Options: ``--oob-program``: executable OOB program (absolute path)
62
63 .. note::
64   If ``--oob-program`` is set to ``!`` then the node has no OOB capabilities.
65   Otherwise, we will inherit the node group respectively the cluster wide
66   value. I.e. the nodes have to opt out from OOB capabilities.
67
68 Addition to ``gnt-cluster verify``
69 ++++++++++++++++++++++++++++++++++
70
71 | Program: ``gnt-cluster``
72 | Command: ``verify``
73 | Parameter: None
74 | Option: None
75 | Additional Checks:
76
77   1. existence and execution flag of OOB program on all Master Candidates if
78      the cluster parameter ``--oob-program`` is set or at least one node has
79      the property ``--oob-program`` set. The OOB helper is just invoked on the
80      master
81   2. check if node state powered matches actual power state of the machine for
82      those nodes where ``--oob-program`` is set
83
84 New Node State
85 ++++++++++++++
86
87 Ganeti supports the following two boolean states related to the nodes:
88
89 **drained**
90   The cluster still communicates with drained nodes but excludes them from
91   allocation operations
92
93 **offline**
94   if offline, the cluster does not communicate with offline nodes; useful for
95   nodes that are not reachable in order to avoid delays
96
97 And will extend this list with the following boolean state:
98
99 **powered**
100   if not powered, the cluster does not communicate with not powered nodes if
101   the node property ``--oob-program`` is not set, the state powered is not
102   displayed
103
104 Additionally modify the meaning of the offline state as follows:
105
106 **offline**
107   if offline, the cluster does not communicate with offline nodes (**with the
108   exception of OOB commands for nodes where** ``--oob-program`` **is set**);
109   useful for nodes that are not reachable in order to avoid delays
110
111 The corresponding command extensions are:
112
113 | Program: ``gnt-node``
114 | Command: ``info``
115 | Parameter:  [ ``nodename`` ... ]
116 | Option: None
117
118 Additional Output (SoR, ommited if node property ``--oob-program`` is not set):
119 powered: ``[True|False]``
120
121 | Program: ``gnt-node``
122 | Command: ``modify``
123 | Parameter: nodename
124 | Option: [ ``--powered=yes|no`` ]
125 | Reasoning: sometimes you will need to sync the SoR with the SoW manually
126 | Caveat: ``--powered`` can only be modified if ``--oob-program`` is set for
127 |         the node in question
128
129 New ``gnt-node`` commands: ``power [on|off|cycle|status]``
130 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
131
132 | Program: ``gnt-node``
133 | Command: ``power [on|off|cycle|status]``
134 | Parameters: [ ``nodename`` ... ]
135 | Options: None
136 | Caveats:
137
138   * If no nodenames are passed to ``power [on|off|cycle]``, the user will be
139     prompted with ``"Do you really want to power [on|off|cycle] the following
140     nodes: <display list of OOB capable nodes in the cluster)? (y/n)"``
141   * For ``power-status``, nodename is optional, if omitted, we list the
142     power-status of all OOB capable nodes in the cluster (SoW)
143   * User should be warned and needs to confirm with yes if s/he tries to
144     ``power [off|cycle]`` a node with running instances.
145
146 Error Handling
147 ^^^^^^^^^^^^^^
148
149 +------------------------------+-----------------------------------------------+
150 | Exception                    | Error Message                                 |
151 +==============================+===============================================+
152 | OOB program return code != 0 | OOB program execution failed ($ERROR_MSG)     |
153 +------------------------------+-----------------------------------------------+
154 | OOB program execution time   | OOB program execution timeout exceeded, OOB   |
155 | exceeds 60s                  | program execution aborted                     |
156 +------------------------------+-----------------------------------------------+
157
158 Node State Changes
159 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
160
161 +----------------+-----------------+----------------+--------------------------+
162 | State before   | Command         | State after    | Comment                  |
163 | execution      |                 | execution      |                          |
164 +================+=================+================+==========================+
165 | powered: False | ``power off``   | powered: False | FYI: IPMI will complain  |
166 |                |                 |                | if you try to power off  |
167 |                |                 |                | a machine that is already|
168 |                |                 |                | powered off              |
169 +----------------+-----------------+----------------+--------------------------+
170 | powered: False | ``power cycle`` | powered: False | FYI: IPMI will complain  |
171 |                |                 |                | if you try to cycle a    |
172 |                |                 |                | machine that is already  |
173 |                |                 |                | powered off              |
174 +----------------+-----------------+----------------+--------------------------+
175 | powered: False | ``power on``    | powered: True  |                          |
176 +----------------+-----------------+----------------+--------------------------+
177 | powered: True  | ``power off``   | powered: False |                          |
178 +----------------+-----------------+----------------+--------------------------+
179 | powered: True  | ``power cycle`` | powered: True  |                          |
180 +----------------+-----------------+----------------+--------------------------+
181 | powered: True  | ``power on``    | powered: True  | FYI: IPMI will complain  |
182 |                |                 |                | if you try to power on   |
183 |                |                 |                | a machine that is already|
184 |                |                 |                | powered on               |
185 +----------------+-----------------+----------------+--------------------------+
186
187 .. note::
188
189   * If the command fails, the Node State remains unchanged.
190   * We will not prevent the user from trying to power off a node that is
191     already powered off since the powered state represents the **SoR** only and
192     not the **SoW**. This can however create problems when the cluster
193     administrator wants to bring the **SoR** in sync with the **SoW** without
194     actually having to mess with the node(s). For this case, we allow direct
195     modification of the powered state through the gnt-node modify
196     ``--powered=[yes|no]`` command as long as the node has OOB capabilities
197     (i.e. ``--oob-program`` is set).
198   * All node power state changes will be logged
199
200 Node Power Status Listing (SoW)
201 +++++++++++++++++++++++++++++++
202
203 | Program: ``gnt-node``
204 | Command: ``power-status``
205 | Parameters: [ ``nodename`` ... ]
206
207 Example output (represents **SoW**)::
208
209   gnt-node oob power-status
210   Node                      Power Status
211   node1.example.com         on
212   node2.example.com         off
213   node3.example.com         on
214   node4.example.com         unknown
215
216 .. note::
217
218   * We use ``unknown`` in case the Helper Program could not determine the power
219     state.
220   * If no nodenames are provided, we will list the power state of all nodes
221     which are not opted out from OOB management.
222   * Only nodes which are not opted out from OOB management will be listed.
223     Invoking the command on a node that does not meet this condition will
224     result in an error message "Node X does not support OOB commands".
225
226 Node Power Status Listing (SoR)
227 +++++++++++++++++++++++++++++++
228
229 | Program: ``gnt-node``
230 | Command: ``info``
231 | Parameter:  [ ``nodename`` ... ]
232 | Option: None
233
234 Example output (represents **SoR**)::
235
236   gnt-node info node1.example.com
237   Node name: node1.example.com
238     primary ip: 192.168.1.1
239     secondary ip: 192.168.2.1
240     master candidate: True
241     drained: False
242     offline: False
243     powered: True
244     primary for instances:
245       - inst1.example.com
246       - inst2.example.com
247       - inst3.example.com
248     secondary for instances:
249       - inst4.example.com
250       - inst5.example.com
251       - inst6.example.com
252       - inst7.example.com
253
254 .. note::
255   Only nodes which are not opted out from OOB management will
256   report the powered state.
257
258 New ``gnt-node`` oob subcommand: ``health``
259 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
260
261 | Program: ``gnt-node``
262 | Command: ``health``
263 | Parameters: [ ``nodename`` ... ]
264 | Options: None
265 | Example: ``/usr/bin/oob health node5.example.com``
266
267 Caveats:
268
269   * If no nodename(s) are provided, we will report the health of all nodes in
270     the cluster which have ``--oob-program`` set.
271   * Only nodes which are not opted out from OOB management will report their
272     health. Invoking the command on a node that does not meet this condition
273     will result in an error message "Node does not support OOB commands".
274
275 For error handling see `Error Handling`_
276
277 OOB Program (Helper Program) Parameters, Return Codes and Data Format
278 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
279
280 | Program: executable OOB program (absolute path)
281 | Parameters: command nodename
282 | Command: [power-{on|off|cycle|status}|health]
283 | Options: None
284 | Example: ``/usr/bin/oob power-on node1.example.com``
285 | Caveat: maximum runtime is limited to 60s
286
287 Return Codes
288 ^^^^^^^^^^^^
289
290 +---------------+--------------------------+
291 | Return code   | Meaning                  |
292 +===============+==========================+
293 | 0             | Command succeeded        |
294 +---------------+--------------------------+
295 | 1             | Command failed           |
296 +---------------+--------------------------+
297 | others        | Unsupported/undefined    |
298 +---------------+--------------------------+
299
300 Error messages are passed from the helper program to Ganeti through StdErr
301 (return code == 1).  On StdOut, the helper program will send data back to
302 Ganeti (return code == 0). The format of the data is JSON.
303
304 +------------------+-------------------------------+
305 | Command          | Expected output               |
306 +==================+===============================+
307 | ``power-on``     | None                          |
308 +------------------+-------------------------------+
309 | ``power-off``    | None                          |
310 +------------------+-------------------------------+
311 | ``power-cycle``  | None                          |
312 +------------------+-------------------------------+
313 | ``power-status`` | ``{ "powered": true|false }`` |
314 +------------------+-------------------------------+
315 | ``health``       | ::                            |
316 |                  |                               |
317 |                  |   [[item, status],            |
318 |                  |    [item, status],            |
319 |                  |    ...]                       |
320 +------------------+-------------------------------+
321
322 Data Format
323 ^^^^^^^^^^^
324
325 For the health output, the fields are:
326
327 +--------+--------------------------------------------------------------------+
328 | Field  | Meaning                                                            |
329 +========+====================================================================+
330 | item   | String identifier of the item we are querying the health of,       |
331 |        | examples:                                                          |
332 |        |                                                                    |
333 |        |   * Ambient Temp                                                   |
334 |        |   * PS Redundancy                                                  |
335 |        |   * FAN 1 RPM                                                      |
336 +--------+--------------------------------------------------------------------+
337 | status | String; Can take one of the following four values:                 |
338 |        |                                                                    |
339 |        |   * OK                                                             |
340 |        |   * WARNING                                                        |
341 |        |   * CRITICAL                                                       |
342 |        |   * UNKNOWN                                                        |
343 +--------+--------------------------------------------------------------------+
344
345 .. note::
346
347   * The item output list is defined by the Helper Program. It is up to the
348     author of the Helper Program to decide which items should be monitored and
349     what each corresponding return status is.
350   * Ganeti will currently not take any actions based on the item status. It
351     will however create log entries for items with status WARNING or CRITICAL
352     for each run of the ``gnt-node oob health nodename`` command. Automatic
353     actions (regular monitoring of the item status) is considered a new service
354     and will be treated in a separate design document.
355
356 Logging
357 -------
358
359 The ``gnt-node power-[on|off]`` (power state changes) commands will create log
360 entries following current Ganeti logging practices. In addition, health items
361 with status WARNING or CRITICAL will be logged for each run of ``gnt-node
362 health``.