Add job result descriptions to RAPI documentation
[ganeti-local] / doc / iallocator.rst
1 Ganeti automatic instance allocation
2 ====================================
3
4 Documents Ganeti version 2.5
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 instance 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 ipolicy
94   the cluster-wide instance policy (for information; the per-node group
95   values take precedence and should be used instead)
96
97 request
98   a dictionary containing the details of the request; the keys vary
99   depending on the type of operation that's being requested, as
100   explained in `Operation-specific input`_ below.
101
102 nodegroups
103   a dictionary with the data for the cluster's node groups; it is keyed
104   on the group UUID, and the values are a dictionary with the following
105   keys:
106
107   name
108     the node group name
109   alloc_policy
110     the allocation policy of the node group (consult the semantics of
111     this attribute in the :manpage:`gnt-group(8)` manpage)
112   ipolicy
113     the instance policy of the node group
114
115 instances
116   a dictionary with the data for the current existing instance on the
117   cluster, indexed by instance name; the contents are similar to the
118   instance definitions for the allocate mode, with the addition of:
119
120   admin_state
121     if this instance is set to run (but not the actual status of the
122     instance)
123
124   nodes
125     list of nodes on which this instance is placed; the primary node
126     of the instance is always the first one
127
128 nodes
129   dictionary with the data for the nodes in the cluster, indexed by
130   the node name; the dict contains [*]_ :
131
132   total_disk
133     the total disk size of this node (mebibytes)
134
135   free_disk
136     the free disk space on the node
137
138   total_memory
139     the total memory size
140
141   free_memory
142     free memory on the node; note that currently this does not take
143     into account the instances which are down on the node
144
145   total_cpus
146     the physical number of CPUs present on the machine; depending on
147     the hypervisor, this might or might not be equal to how many CPUs
148     the node operating system sees;
149
150   primary_ip
151     the primary IP address of the node
152
153   secondary_ip
154     the secondary IP address of the node (the one used for the DRBD
155     replication); note that this can be the same as the primary one
156
157   tags
158     list with the tags of the node
159
160   master_candidate:
161     a boolean flag denoting whether this node is a master candidate
162
163   drained:
164     a boolean flag denoting whether this node is being drained
165
166   offline:
167     a boolean flag denoting whether this node is offline
168
169   i_pri_memory:
170     total memory required by primary instances
171
172   i_pri_up_memory:
173     total memory required by running primary instances
174
175   group:
176     the node group that this node belongs to
177
178   No allocations should be made on nodes having either the ``drained``
179   or ``offline`` flags set. More details about these of node status
180   flags is available in the manpage :manpage:`ganeti(7)`.
181
182 .. [*] Note that no run-time data is present for offline, drained or
183    non-vm_capable nodes; this means the tags total_memory,
184    reserved_memory, free_memory, total_disk, free_disk, total_cpus,
185    i_pri_memory and i_pri_up memory will be absent
186
187 Operation-specific input
188 ++++++++++++++++++++++++
189
190 All input dictionaries to the IAllocator carry, in the ``request``
191 dictionary, detailed information about the operation that's being
192 requested. The required keys vary depending on the type of operation, as
193 follows.
194
195 In all cases, it includes:
196
197   type
198     the request type; this can be either ``allocate``, ``relocate``,
199     ``change-group`` or ``node-evacuate``. The
200     ``allocate`` request is used when a new instance needs to be placed
201     on the cluster. The ``relocate`` request is used when an existing
202     instance needs to be moved within its node group.
203
204     The ``multi-evacuate`` protocol used to request that the script
205     computes the optimal relocate solution for all secondary instances
206     of the given nodes. It is now deprecated and needs only be
207     implemented if backwards compatibility with Ganeti 2.4 and lower is
208     needed.
209
210     The ``change-group`` request is used to relocate multiple instances
211     across multiple node groups. ``node-evacuate`` evacuates instances
212     off their node(s). These are described in a separate :ref:`design
213     document <multi-reloc-detailed-design>`.
214
215 For both allocate and relocate mode, the following extra keys are needed
216 in the ``request`` dictionary:
217
218   name
219     the name of the instance; if the request is a realocation, then this
220     name will be found in the list of instances (see below), otherwise
221     is the FQDN of the new instance; type *string*
222
223   required_nodes
224     how many nodes should the algorithm return; while this information
225     can be deduced from the instace's disk template, it's better if
226     this computation is left to Ganeti as then allocator scripts are
227     less sensitive to changes to the disk templates; type *integer*
228
229   disk_space_total
230     the total disk space that will be used by this instance on the
231     (new) nodes; again, this information can be computed from the list
232     of instance disks and its template type, but Ganeti is better
233     suited to compute it; type *integer*
234
235 .. pyassert::
236
237    constants.DISK_ACCESS_SET == set([constants.DISK_RDONLY,
238      constants.DISK_RDWR])
239
240 Allocation needs, in addition:
241
242   disks
243     list of dictionaries holding the disk definitions for this
244     instance (in the order they are exported to the hypervisor):
245
246     mode
247       either :pyeval:`constants.DISK_RDONLY` or
248       :pyeval:`constants.DISK_RDWR` denoting if the disk is read-only or
249       writable
250
251     size
252       the size of this disk in mebibytes
253
254   nics
255     a list of dictionaries holding the network interfaces for this
256     instance, containing:
257
258     ip
259       the IP address that Ganeti know for this instance, or null
260
261     mac
262       the MAC address for this interface
263
264     bridge
265       the bridge to which this interface will be connected
266
267   vcpus
268     the number of VCPUs for the instance
269
270   disk_template
271     the disk template for the instance
272
273   memory
274    the memory size for the instance
275
276   os
277    the OS type for the instance
278
279   tags
280     the list of the instance's tags
281
282   hypervisor
283     the hypervisor of this instance
284
285 Relocation:
286
287   relocate_from
288      a list of nodes to move the instance away from (note that with
289      Ganeti 2.0, this list will always contain a single node, the
290      current secondary of the instance); type *list of strings*
291
292 As for ``node-evacuate``, it needs the following request arguments:
293
294   instances
295     a list of instance names to evacuate; type *list of strings*
296
297   evac_mode
298     specify which instances to evacuate; one of ``primary-only``,
299     ``secondary-only``, ``all``, type *string*
300
301 ``change-group`` needs the following request arguments:
302
303   instances
304     a list of instance names whose group to change; type
305     *list of strings*
306
307   target_groups
308     must either be the empty list, or contain a list of group UUIDs that
309     should be considered for relocating instances to; type
310     *list of strings*
311
312 Response message
313 ~~~~~~~~~~~~~~~~
314
315 The response message is much more simple than the input one. It is
316 also a dict having three keys:
317
318 success
319   a boolean value denoting if the allocation was successful or not
320
321 info
322   a string with information from the scripts; if the allocation fails,
323   this will be shown to the user
324
325 result
326   the output of the algorithm; even if the algorithm failed
327   (i.e. success is false), this must be returned as an empty list
328
329   for allocate/relocate, this is the list of node(s) for the instance;
330   note that the length of this list must equal the ``requested_nodes``
331   entry in the input message, otherwise Ganeti will consider the result
332   as failed
333
334   for the ``node-evacuate`` and ``change-group`` modes, this is a
335   dictionary containing, among other information, a list of lists of
336   serialized opcodes; see the :ref:`design document
337   <multi-reloc-result>` for a detailed description
338
339 .. note:: Current Ganeti version accepts either ``result`` or ``nodes``
340    as a backwards-compatibility measure (older versions only supported
341    ``nodes``)
342
343 Examples
344 --------
345
346 Input messages to scripts
347 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
348
349 Input message, new instance allocation (common elements are listed this
350 time, but not included in further examples below)::
351
352   {
353     "version": 2,
354     "cluster_name": "cluster1.example.com",
355     "cluster_tags": [],
356     "enabled_hypervisors": [
357       "xen-pvm"
358     ],
359     "nodegroups": {
360       "f4e06e0d-528a-4963-a5ad-10f3e114232d": {
361         "name": "default",
362         "alloc_policy": "preferred"
363       }
364     },
365     "instances": {
366       "instance1.example.com": {
367         "tags": [],
368         "should_run": false,
369         "disks": [
370           {
371             "mode": "w",
372             "size": 64
373           },
374           {
375             "mode": "w",
376             "size": 512
377           }
378         ],
379         "nics": [
380           {
381             "ip": null,
382             "mac": "aa:00:00:00:60:bf",
383             "bridge": "xen-br0"
384           }
385         ],
386         "vcpus": 1,
387         "disk_template": "plain",
388         "memory": 128,
389         "nodes": [
390           "nodee1.com"
391         ],
392         "os": "debootstrap+default"
393       },
394       "instance2.example.com": {
395         "tags": [],
396         "should_run": false,
397         "disks": [
398           {
399             "mode": "w",
400             "size": 512
401           },
402           {
403             "mode": "w",
404             "size": 256
405           }
406         ],
407         "nics": [
408           {
409             "ip": null,
410             "mac": "aa:00:00:55:f8:38",
411             "bridge": "xen-br0"
412           }
413         ],
414         "vcpus": 1,
415         "disk_template": "drbd",
416         "memory": 512,
417         "nodes": [
418           "node2.example.com",
419           "node3.example.com"
420         ],
421         "os": "debootstrap+default"
422       }
423     },
424     "nodes": {
425       "node1.example.com": {
426         "total_disk": 858276,
427         "primary_ip": "198.51.100.1",
428         "secondary_ip": "192.0.2.1",
429         "tags": [],
430         "group": "f4e06e0d-528a-4963-a5ad-10f3e114232d",
431         "free_memory": 3505,
432         "free_disk": 856740,
433         "total_memory": 4095
434       },
435       "node2.example.com": {
436         "total_disk": 858240,
437         "primary_ip": "198.51.100.2",
438         "secondary_ip": "192.0.2.2",
439         "tags": ["test"],
440         "group": "f4e06e0d-528a-4963-a5ad-10f3e114232d",
441         "free_memory": 3505,
442         "free_disk": 848320,
443         "total_memory": 4095
444       },
445       "node3.example.com.com": {
446         "total_disk": 572184,
447         "primary_ip": "198.51.100.3",
448         "secondary_ip": "192.0.2.3",
449         "tags": [],
450         "group": "f4e06e0d-528a-4963-a5ad-10f3e114232d",
451         "free_memory": 3505,
452         "free_disk": 570648,
453         "total_memory": 4095
454       }
455     },
456     "request": {
457       "type": "allocate",
458       "name": "instance3.example.com",
459       "required_nodes": 2,
460       "disk_space_total": 3328,
461       "disks": [
462         {
463           "mode": "w",
464           "size": 1024
465         },
466         {
467           "mode": "w",
468           "size": 2048
469         }
470       ],
471       "nics": [
472         {
473           "ip": null,
474           "mac": "00:11:22:33:44:55",
475           "bridge": null
476         }
477       ],
478       "vcpus": 1,
479       "disk_template": "drbd",
480       "memory": 2048,
481       "os": "debootstrap+default",
482       "tags": [
483         "type:test",
484         "owner:foo"
485       ],
486       hypervisor: "xen-pvm"
487     }
488   }
489
490 Input message, reallocation::
491
492   {
493     "version": 2,
494     ...
495     "request": {
496       "type": "relocate",
497       "name": "instance2.example.com",
498       "required_nodes": 1,
499       "disk_space_total": 832,
500       "relocate_from": [
501         "node3.example.com"
502       ]
503     }
504   }
505
506
507 Response messages
508 ~~~~~~~~~~~~~~~~~
509 Successful response message::
510
511   {
512     "success": true,
513     "info": "Allocation successful",
514     "result": [
515       "node2.example.com",
516       "node1.example.com"
517     ]
518   }
519
520 Failed response message::
521
522   {
523     "success": false,
524     "info": "Can't find a suitable node for position 2 (already selected: node2.example.com)",
525     "result": []
526   }
527
528 Successful node evacuation message::
529
530   {
531     "success": true,
532     "info": "Request successful",
533     "result": [
534       [
535         "instance1",
536         "node3"
537       ],
538       [
539         "instance2",
540         "node1"
541       ]
542     ]
543   }
544
545
546 Command line messages
547 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
548 ::
549
550   # gnt-instance add -t plain -m 2g --os-size 1g --swap-size 512m --iallocator hail -o debootstrap+default instance3
551   Selected nodes for the instance: node1.example.com
552   * creating instance disks...
553   [...]
554
555   # gnt-instance add -t plain -m 3400m --os-size 1g --swap-size 512m --iallocator hail -o debootstrap+default instance4
556   Failure: prerequisites not met for this operation:
557   Can't compute nodes using iallocator 'hail': Can't find a suitable node for position 1 (already selected: )
558
559   # gnt-instance add -t drbd -m 1400m --os-size 1g --swap-size 512m --iallocator hail -o debootstrap+default instance5
560   Failure: prerequisites not met for this operation:
561   Can't compute nodes using iallocator 'hail': Can't find a suitable node for position 2 (already selected: node1.example.com)
562
563 Reference implementation
564 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
565
566 Ganeti's default iallocator is "hail" which is available when "htools"
567 components have been enabled at build time (see :doc:`install-quick` for
568 more details).
569
570 .. vim: set textwidth=72 :
571 .. Local Variables:
572 .. mode: rst
573 .. fill-column: 72
574 .. End: