Add cpu-count-related attributes to nodes
[ganeti-local] / Ganeti / HTools / Cluster.hs
index a85b9ad..dc316e4 100644 (file)
@@ -5,17 +5,36 @@ goes into the "Main" module for the individual binaries.
 
 -}
 
+{-
+
+Copyright (C) 2009 Google Inc.
+
+This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+it under the terms of the GNU General Public License as published by
+the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+(at your option) any later version.
+
+This program is distributed in the hope that it will be useful, but
+WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+General Public License for more details.
+
+You should have received a copy of the GNU General Public License
+along with this program; if not, write to the Free Software
+Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
+02110-1301, USA.
+
+-}
+
 module Ganeti.HTools.Cluster
     (
      -- * Types
-     NodeList
-    , InstanceList
-    , NameList
-    , Placement
+      Placement
     , Solution(..)
     , Table(..)
     , Removal
     , Score
+    , IMove(..)
     -- * Generic functions
     , totalResources
     -- * First phase functions
@@ -28,12 +47,15 @@ module Ganeti.HTools.Cluster
     , formatCmds
     , printNodes
     -- * Balacing functions
+    , applyMove
     , checkMove
     , compCV
     , printStats
-    -- * Loading functions
-    , loadData
-    , checkData
+    -- * IAllocator functions
+    , allocateOnSingle
+    , allocateOnPair
+    , tryAlloc
+    , tryReloc
     ) where
 
 import Data.List
@@ -45,51 +67,44 @@ import Control.Monad
 import qualified Ganeti.HTools.Container as Container
 import qualified Ganeti.HTools.Instance as Instance
 import qualified Ganeti.HTools.Node as Node
+import Ganeti.HTools.Types
 import Ganeti.HTools.Utils
 
-type NodeList = Container.Container Node.Node
-type InstanceList = Container.Container Instance.Instance
--- | The type used to hold idx-to-name mappings
-type NameList = [(Int, String)]
--- | A separate name for the cluster score type
+-- * Types
+
+-- | A separate name for the cluster score type.
 type Score = Double
 
 -- | The description of an instance placement.
-type Placement = (Int, Int, Int, Score)
+type Placement = (Idx, Ndx, Ndx, Score)
 
-{- | A cluster solution described as the solution delta and the list
-of placements.
-
--}
+-- | A cluster solution described as the solution delta and the list
+-- of placements.
 data Solution = Solution Int [Placement]
                 deriving (Eq, Ord, Show)
 
--- | Returns the delta of a solution or -1 for Nothing
-solutionDelta :: Maybe Solution -> Int
-solutionDelta sol = case sol of
-                      Just (Solution d _) -> d
-                      _ -> -1
-
 -- | A removal set.
-data Removal = Removal NodeList [Instance.Instance]
+data Removal = Removal Node.List [Instance.Instance]
 
 -- | An instance move definition
 data IMove = Failover                -- ^ Failover the instance (f)
-           | ReplacePrimary Int      -- ^ Replace primary (f, r:np, f)
-           | ReplaceSecondary Int    -- ^ Replace secondary (r:ns)
-           | ReplaceAndFailover Int  -- ^ Replace secondary, failover (r:np, f)
-           | FailoverAndReplace Int  -- ^ Failover, replace secondary (f, r:ns)
+           | ReplacePrimary Ndx      -- ^ Replace primary (f, r:np, f)
+           | ReplaceSecondary Ndx    -- ^ Replace secondary (r:ns)
+           | ReplaceAndFailover Ndx  -- ^ Replace secondary, failover (r:np, f)
+           | FailoverAndReplace Ndx  -- ^ Failover, replace secondary (f, r:ns)
              deriving (Show)
 
 -- | The complete state for the balancing solution
-data Table = Table NodeList InstanceList Score [Placement]
+data Table = Table Node.List Instance.List Score [Placement]
              deriving (Show)
 
--- | Constant node index for a non-moveable instance
-noSecondary :: Int
-noSecondary = -1
+-- * Utility functions
 
--- General functions
+-- | Returns the delta of a solution or -1 for Nothing.
+solutionDelta :: Maybe Solution -> Int
+solutionDelta sol = case sol of
+                      Just (Solution d _) -> d
+                      _ -> -1
 
 -- | Cap the removal list if needed.
 capRemovals :: [a] -> Int -> [a]
@@ -107,9 +122,68 @@ verifyN1Check nl = any Node.failN1 nl
 verifyN1 :: [Node.Node] -> [Node.Node]
 verifyN1 nl = filter Node.failN1 nl
 
-{-| Add an instance and return the new node and instance maps. -}
-addInstance :: NodeList -> Instance.Instance ->
-               Node.Node -> Node.Node -> Maybe NodeList
+{-| Computes the pair of bad nodes and instances.
+
+The bad node list is computed via a simple 'verifyN1' check, and the
+bad instance list is the list of primary and secondary instances of
+those nodes.
+
+-}
+computeBadItems :: Node.List -> Instance.List ->
+                   ([Node.Node], [Instance.Instance])
+computeBadItems nl il =
+  let bad_nodes = verifyN1 $ getOnline nl
+      bad_instances = map (\idx -> Container.find idx il) $
+                      sort $ nub $ concat $
+                      map (\ n -> (Node.slist n) ++ (Node.plist n)) bad_nodes
+  in
+    (bad_nodes, bad_instances)
+
+-- | Compute the total free disk and memory in the cluster.
+totalResources :: Node.List -> (Int, Int)
+totalResources nl =
+    foldl'
+    (\ (mem, dsk) node -> (mem + (Node.f_mem node),
+                           dsk + (Node.f_dsk node)))
+    (0, 0) (Container.elems nl)
+
+-- | Compute the mem and disk covariance.
+compDetailedCV :: Node.List -> (Double, Double, Double, Double, Double)
+compDetailedCV nl =
+    let
+        all_nodes = Container.elems nl
+        (offline, nodes) = partition Node.offline all_nodes
+        mem_l = map Node.p_mem nodes
+        dsk_l = map Node.p_dsk nodes
+        mem_cv = varianceCoeff mem_l
+        dsk_cv = varianceCoeff dsk_l
+        n1_l = length $ filter Node.failN1 nodes
+        n1_score = (fromIntegral n1_l) / (fromIntegral $ length nodes)
+        res_l = map Node.p_rem nodes
+        res_cv = varianceCoeff res_l
+        offline_inst = sum . map (\n -> (length . Node.plist $ n) +
+                                        (length . Node.slist $ n)) $ offline
+        online_inst = sum . map (\n -> (length . Node.plist $ n) +
+                                       (length . Node.slist $ n)) $ nodes
+        off_score = (fromIntegral offline_inst) /
+                    (fromIntegral $ online_inst + offline_inst)
+    in (mem_cv, dsk_cv, n1_score, res_cv, off_score)
+
+-- | Compute the /total/ variance.
+compCV :: Node.List -> Double
+compCV nl =
+    let (mem_cv, dsk_cv, n1_score, res_cv, off_score) = compDetailedCV nl
+    in mem_cv + dsk_cv + n1_score + res_cv + off_score
+
+-- | Compute online nodes from a Node.List
+getOnline :: Node.List -> [Node.Node]
+getOnline = filter (not . Node.offline) . Container.elems
+
+-- * hn1 functions
+
+-- | Add an instance and return the new node and instance maps.
+addInstance :: Node.List -> Instance.Instance ->
+               Node.Node -> Node.Node -> Maybe Node.List
 addInstance nl idata pri sec =
   let pdx = Node.idx pri
       sdx = Node.idx sec
@@ -121,7 +195,7 @@ addInstance nl idata pri sec =
       return new_nl
 
 -- | Remove an instance and return the new node and instance maps.
-removeInstance :: NodeList -> Instance.Instance -> NodeList
+removeInstance :: Node.List -> Instance.Instance -> Node.List
 removeInstance nl idata =
   let pnode = Instance.pnode idata
       snode = Instance.snode idata
@@ -133,18 +207,11 @@ removeInstance nl idata =
   new_nl
 
 -- | Remove an instance and return the new node map.
-removeInstances :: NodeList -> [Instance.Instance] -> NodeList
+removeInstances :: Node.List -> [Instance.Instance] -> Node.List
 removeInstances = foldl' removeInstance
 
--- | Compute the total free disk and memory in the cluster.
-totalResources :: Container.Container Node.Node -> (Int, Int)
-totalResources nl =
-    foldl'
-    (\ (mem, dsk) node -> (mem + (Node.f_mem node),
-                           dsk + (Node.f_dsk node)))
-    (0, 0) (Container.elems nl)
 
-{- | Compute a new version of a cluster given a solution.
+{-| Compute a new version of a cluster given a solution.
 
 This is not used for computing the solutions, but for applying a
 (known-good) solution to the original cluster for final display.
@@ -153,7 +220,7 @@ It first removes the relocated instances after which it places them on
 their new nodes.
 
  -}
-applySolution :: NodeList -> InstanceList -> [Placement] -> NodeList
+applySolution :: Node.List -> Instance.List -> [Placement] -> Node.List
 applySolution nl il sol =
     let odxes = map (\ (a, b, c, _) -> (Container.find a il,
                                         Node.idx (Container.find b nl),
@@ -169,9 +236,9 @@ applySolution nl il sol =
            ) nc odxes
 
 
--- First phase functions
+-- ** First phase functions
 
-{- | Given a list 1,2,3..n build a list of pairs [(1, [2..n]), (2,
+{-| Given a list 1,2,3..n build a list of pairs [(1, [2..n]), (2,
     [3..n]), ...]
 
 -}
@@ -198,32 +265,14 @@ genNames count1 names1 =
   in
     aux_fn count1 names1 []
 
-{- | Computes the pair of bad nodes and instances.
-
-The bad node list is computed via a simple 'verifyN1' check, and the
-bad instance list is the list of primary and secondary instances of
-those nodes.
-
--}
-computeBadItems :: NodeList -> InstanceList ->
-                   ([Node.Node], [Instance.Instance])
-computeBadItems nl il =
-  let bad_nodes = verifyN1 $ filter (not . Node.offline) $ Container.elems nl
-      bad_instances = map (\idx -> Container.find idx il) $
-                      sort $ nub $ concat $
-                      map (\ n -> (Node.slist n) ++ (Node.plist n)) bad_nodes
-  in
-    (bad_nodes, bad_instances)
-
-
-{- | Checks if removal of instances results in N+1 pass.
+{-| Checks if removal of instances results in N+1 pass.
 
 Note: the check removal cannot optimize by scanning only the affected
 nodes, since the cluster is known to be not healthy; only the check
 placement can make this shortcut.
 
 -}
-checkRemoval :: NodeList -> [Instance.Instance] -> Maybe Removal
+checkRemoval :: Node.List -> [Instance.Instance] -> Maybe Removal
 checkRemoval nl victims =
   let nx = removeInstances nl victims
       failN1 = verifyN1Check (Container.elems nx)
@@ -234,40 +283,34 @@ checkRemoval nl victims =
       Just $ Removal nx victims
 
 
--- | Computes the removals list for a given depth
-computeRemovals :: NodeList
+-- | Computes the removals list for a given depth.
+computeRemovals :: Node.List
                  -> [Instance.Instance]
                  -> Int
                  -> [Maybe Removal]
 computeRemovals nl bad_instances depth =
     map (checkRemoval nl) $ genNames depth bad_instances
 
--- Second phase functions
+-- ** Second phase functions
 
--- | Single-node relocation cost
-nodeDelta :: Int -> Int -> Int -> Int
+-- | Single-node relocation cost.
+nodeDelta :: Ndx -> Ndx -> Ndx -> Int
 nodeDelta i p s =
     if i == p || i == s then
         0
     else
         1
 
-{-| Compute best solution.
-
-    This function compares two solutions, choosing the minimum valid
-    solution.
--}
+-- | Compute best solution.
+--
+-- This function compares two solutions, choosing the minimum valid
+-- solution.
 compareSolutions :: Maybe Solution -> Maybe Solution -> Maybe Solution
 compareSolutions a b = case (a, b) of
   (Nothing, x) -> x
   (x, Nothing) -> x
   (x, y) -> min x y
 
--- | Compute best table. Note that the ordering of the arguments is important.
-compareTables :: Table -> Table -> Table
-compareTables a@(Table _ _ a_cv _) b@(Table _ _ b_cv _ ) =
-    if a_cv > b_cv then b else a
-
 -- | Check if a given delta is worse then an existing solution.
 tooHighDelta :: Maybe Solution -> Int -> Int -> Bool
 tooHighDelta sol new_delta max_delta =
@@ -286,7 +329,7 @@ tooHighDelta sol new_delta max_delta =
     solution by recursing until all target instances are placed.
 
 -}
-checkPlacement :: NodeList            -- ^ The current node list
+checkPlacement :: Node.List            -- ^ The current node list
                -> [Instance.Instance] -- ^ List of instances still to place
                -> [Placement]         -- ^ Partial solution until now
                -> Int                 -- ^ The delta of the partial solution
@@ -338,9 +381,68 @@ checkPlacement nl victims current current_delta prev_sol max_delta =
                 ) accu_p nodes
     ) prev_sol nodes
 
--- | Apply a move
-applyMove :: NodeList -> Instance.Instance
-          -> IMove -> (Maybe NodeList, Instance.Instance, Int, Int)
+{-| Auxiliary function for solution computation.
+
+We write this in an explicit recursive fashion in order to control
+early-abort in case we have met the min delta. We can't use foldr
+instead of explicit recursion since we need the accumulator for the
+abort decision.
+
+-}
+advanceSolution :: [Maybe Removal] -- ^ The removal to process
+                -> Int             -- ^ Minimum delta parameter
+                -> Int             -- ^ Maximum delta parameter
+                -> Maybe Solution  -- ^ Current best solution
+                -> Maybe Solution  -- ^ New best solution
+advanceSolution [] _ _ sol = sol
+advanceSolution (Nothing:xs) m n sol = advanceSolution xs m n sol
+advanceSolution ((Just (Removal nx removed)):xs) min_d max_d prev_sol =
+    let new_sol = checkPlacement nx removed [] 0 prev_sol max_d
+        new_delta = solutionDelta $! new_sol
+    in
+      if new_delta >= 0 && new_delta <= min_d then
+          new_sol
+      else
+          advanceSolution xs min_d max_d new_sol
+
+-- | Computes the placement solution.
+solutionFromRemovals :: [Maybe Removal] -- ^ The list of (possible) removals
+                     -> Int             -- ^ Minimum delta parameter
+                     -> Int             -- ^ Maximum delta parameter
+                     -> Maybe Solution  -- ^ The best solution found
+solutionFromRemovals removals min_delta max_delta =
+    advanceSolution removals min_delta max_delta Nothing
+
+{-| Computes the solution at the given depth.
+
+This is a wrapper over both computeRemovals and
+solutionFromRemovals. In case we have no solution, we return Nothing.
+
+-}
+computeSolution :: Node.List        -- ^ The original node data
+                -> [Instance.Instance] -- ^ The list of /bad/ instances
+                -> Int             -- ^ The /depth/ of removals
+                -> Int             -- ^ Maximum number of removals to process
+                -> Int             -- ^ Minimum delta parameter
+                -> Int             -- ^ Maximum delta parameter
+                -> Maybe Solution  -- ^ The best solution found (or Nothing)
+computeSolution nl bad_instances depth max_removals min_delta max_delta =
+  let
+      removals = computeRemovals nl bad_instances depth
+      removals' = capRemovals removals max_removals
+  in
+    solutionFromRemovals removals' min_delta max_delta
+
+-- * hbal functions
+
+-- | Compute best table. Note that the ordering of the arguments is important.
+compareTables :: Table -> Table -> Table
+compareTables a@(Table _ _ a_cv _) b@(Table _ _ b_cv _ ) =
+    if a_cv > b_cv then b else a
+
+-- | Applies an instance move to a given node list and instance.
+applyMove :: Node.List -> Instance.Instance
+          -> IMove -> (Maybe Node.List, Instance.Instance, Ndx, Ndx)
 -- Failover (f)
 applyMove nl inst Failover =
     let old_pdx = Instance.pnode inst
@@ -365,8 +467,12 @@ applyMove nl inst (ReplacePrimary new_pdx) =
         int_p = Node.removePri old_p inst
         int_s = Node.removeSec old_s inst
         new_nl = do -- Maybe monad
+          -- check that the current secondary can host the instance
+          -- during the migration
+          tmp_s <- Node.addPri int_s inst
+          let tmp_s' = Node.removePri tmp_s inst
           new_p <- Node.addPri tgt_n inst
-          new_s <- Node.addSec int_s inst new_pdx
+          new_s <- Node.addSec tmp_s' inst new_pdx
           return $ Container.add new_pdx new_p $
                  Container.addTwo old_pdx int_p old_sdx new_s nl
     in (new_nl, Instance.setPri inst new_pdx, new_pdx, old_sdx)
@@ -415,6 +521,29 @@ applyMove nl inst (FailoverAndReplace new_sdx) =
                  Container.addTwo old_sdx new_p old_pdx int_p nl
     in (new_nl, Instance.setBoth inst old_sdx new_sdx, old_sdx, new_sdx)
 
+-- | Tries to allocate an instance on one given node.
+allocateOnSingle :: Node.List -> Instance.Instance -> Node.Node
+                 -> (Maybe Node.List, Instance.Instance)
+allocateOnSingle nl inst p =
+    let new_pdx = Node.idx p
+        new_nl = Node.addPri p inst >>= \new_p ->
+                 return $ Container.add new_pdx new_p nl
+    in (new_nl, Instance.setBoth inst new_pdx Node.noSecondary)
+
+-- | Tries to allocate an instance on a given pair of nodes.
+allocateOnPair :: Node.List -> Instance.Instance -> Node.Node -> Node.Node
+               -> (Maybe Node.List, Instance.Instance)
+allocateOnPair nl inst tgt_p tgt_s =
+    let new_pdx = Node.idx tgt_p
+        new_sdx = Node.idx tgt_s
+        new_nl = do -- Maybe monad
+          new_p <- Node.addPri tgt_p inst
+          new_s <- Node.addSec tgt_s inst new_pdx
+          return $ Container.addTwo new_pdx new_p new_sdx new_s nl
+    in (new_nl, Instance.setBoth inst new_pdx new_sdx)
+
+-- | Tries to perform an instance move and returns the best table
+-- between the original one and the new one.
 checkSingleStep :: Table -- ^ The original table
                 -> Instance.Instance -- ^ The instance to move
                 -> Table -- ^ The current best table
@@ -439,7 +568,7 @@ checkSingleStep ini_tbl target cur_tbl move =
 -- | Given the status of the current secondary as a valid new node
 -- and the current candidate target node,
 -- generate the possible moves for a instance.
-possibleMoves :: Bool -> Int -> [IMove]
+possibleMoves :: Bool -> Ndx -> [IMove]
 possibleMoves True tdx =
     [ReplaceSecondary tdx,
      ReplaceAndFailover tdx,
@@ -451,7 +580,7 @@ possibleMoves False tdx =
      ReplaceAndFailover tdx]
 
 -- | Compute the best move for a given instance.
-checkInstanceMove :: [Int]             -- Allowed target node indices
+checkInstanceMove :: [Ndx]             -- Allowed target node indices
                   -> Table             -- Original table
                   -> Instance.Instance -- Instance to move
                   -> Table             -- Best new table for this instance
@@ -470,7 +599,7 @@ checkInstanceMove nodes_idx ini_tbl target =
       foldl' (checkSingleStep ini_tbl target) aft_failover all_moves
 
 -- | Compute the best next move.
-checkMove :: [Int]               -- ^ Allowed target node indices
+checkMove :: [Ndx]               -- ^ Allowed target node indices
           -> Table               -- ^ The current solution
           -> [Instance.Instance] -- ^ List of instances still to move
           -> Table               -- ^ The new solution
@@ -480,7 +609,7 @@ checkMove nodes_idx ini_tbl victims =
         best_tbl =
             foldl'
             (\ step_tbl elem ->
-                 if Instance.snode elem == noSecondary then step_tbl
+                 if Instance.snode elem == Node.noSecondary then step_tbl
                     else compareTables step_tbl $
                          checkInstanceMove nodes_idx ini_tbl elem)
             ini_tbl victims
@@ -491,59 +620,62 @@ checkMove nodes_idx ini_tbl victims =
       else
           best_tbl
 
-{- | Auxiliary function for solution computation.
-
-We write this in an explicit recursive fashion in order to control
-early-abort in case we have met the min delta. We can't use foldr
-instead of explicit recursion since we need the accumulator for the
-abort decision.
-
--}
-advanceSolution :: [Maybe Removal] -- ^ The removal to process
-                -> Int             -- ^ Minimum delta parameter
-                -> Int             -- ^ Maximum delta parameter
-                -> Maybe Solution  -- ^ Current best solution
-                -> Maybe Solution  -- ^ New best solution
-advanceSolution [] _ _ sol = sol
-advanceSolution (Nothing:xs) m n sol = advanceSolution xs m n sol
-advanceSolution ((Just (Removal nx removed)):xs) min_d max_d prev_sol =
-    let new_sol = checkPlacement nx removed [] 0 prev_sol max_d
-        new_delta = solutionDelta $! new_sol
-    in
-      if new_delta >= 0 && new_delta <= min_d then
-          new_sol
-      else
-          advanceSolution xs min_d max_d new_sol
-
--- | Computes the placement solution.
-solutionFromRemovals :: [Maybe Removal] -- ^ The list of (possible) removals
-                     -> Int             -- ^ Minimum delta parameter
-                     -> Int             -- ^ Maximum delta parameter
-                     -> Maybe Solution  -- ^ The best solution found
-solutionFromRemovals removals min_delta max_delta =
-    advanceSolution removals min_delta max_delta Nothing
-
-{- | Computes the solution at the given depth.
-
-This is a wrapper over both computeRemovals and
-solutionFromRemovals. In case we have no solution, we return Nothing.
-
--}
-computeSolution :: NodeList        -- ^ The original node data
-                -> [Instance.Instance] -- ^ The list of /bad/ instances
-                -> Int             -- ^ The /depth/ of removals
-                -> Int             -- ^ Maximum number of removals to process
-                -> Int             -- ^ Minimum delta parameter
-                -> Int             -- ^ Maximum delta parameter
-                -> Maybe Solution  -- ^ The best solution found (or Nothing)
-computeSolution nl bad_instances depth max_removals min_delta max_delta =
-  let
-      removals = computeRemovals nl bad_instances depth
-      removals' = capRemovals removals max_removals
-  in
-    solutionFromRemovals removals' min_delta max_delta
-
--- Solution display functions (pure)
+-- * Alocation functions
+
+-- | Try to allocate an instance on the cluster.
+tryAlloc :: (Monad m) =>
+            Node.List         -- ^ The node list
+         -> Instance.List     -- ^ The instance list
+         -> Instance.Instance -- ^ The instance to allocate
+         -> Int               -- ^ Required number of nodes
+         -> m [(Maybe Node.List, Instance.Instance, [Node.Node])]
+                              -- ^ Possible solution list
+tryAlloc nl _ inst 2 =
+    let all_nodes = getOnline nl
+        all_pairs = liftM2 (,) all_nodes all_nodes
+        ok_pairs = filter (\(x, y) -> Node.idx x /= Node.idx y) all_pairs
+        sols = map (\(p, s) -> let (mnl, i) = allocateOnPair nl inst p s
+                               in (mnl, i, [p, s]))
+               ok_pairs
+    in return sols
+
+tryAlloc nl _ inst 1 =
+    let all_nodes = getOnline nl
+        sols = map (\p -> let (mnl, i) = allocateOnSingle nl inst p
+                          in (mnl, i, [p]))
+               all_nodes
+    in return sols
+
+tryAlloc _ _ _ reqn = fail $ "Unsupported number of alllocation \
+                             \destinations required (" ++ (show reqn) ++
+                                               "), only two supported"
+
+-- | Try to allocate an instance on the cluster.
+tryReloc :: (Monad m) =>
+            Node.List     -- ^ The node list
+         -> Instance.List -- ^ The instance list
+         -> Idx           -- ^ The index of the instance to move
+         -> Int           -- ^ The numver of nodes required
+         -> [Ndx]         -- ^ Nodes which should not be used
+         -> m [(Maybe Node.List, Instance.Instance, [Node.Node])]
+                          -- ^ Solution list
+tryReloc nl il xid 1 ex_idx =
+    let all_nodes = getOnline nl
+        inst = Container.find xid il
+        ex_idx' = (Instance.pnode inst):ex_idx
+        valid_nodes = filter (not . flip elem ex_idx' . Node.idx) all_nodes
+        valid_idxes = map Node.idx valid_nodes
+        sols1 = map (\x -> let (mnl, i, _, _) =
+                                   applyMove nl inst (ReplaceSecondary x)
+                           in (mnl, i, [Container.find x nl])
+                     ) valid_idxes
+    in return sols1
+
+tryReloc _ _ _ reqn _  = fail $ "Unsupported number of relocation \
+                                \destinations required (" ++ (show reqn) ++
+                                                  "), only one supported"
+
+-- * Formatting functions
 
 -- | Given the original and final nodes, computes the relocation description.
 computeMoves :: String -- ^ The instance name
@@ -589,25 +721,25 @@ computeMoves i a b c d =
                       printf "migrate -f %s" i,
                       printf "replace-disks -n %s %s" d i])
 
-{-| Converts a placement to string format -}
-printSolutionLine :: InstanceList
-              -> NameList
-              -> NameList
-              -> Int
-              -> Int
-              -> Placement
-              -> Int
-              -> (String, [String])
-printSolutionLine il ktn kti nmlen imlen plc pos =
+-- | Converts a placement to string format.
+printSolutionLine :: Node.List     -- ^ The node list
+                  -> Instance.List -- ^ The instance list
+                  -> Int           -- ^ Maximum node name length
+                  -> Int           -- ^ Maximum instance name length
+                  -> Placement     -- ^ The current placement
+                  -> Int           -- ^ The index of the placement in
+                                   -- the solution
+                  -> (String, [String])
+printSolutionLine nl il nmlen imlen plc pos =
     let
         pmlen = (2*nmlen + 1)
         (i, p, s, c) = plc
         inst = Container.find i il
-        inam = fromJust $ lookup (Instance.idx inst) kti
-        npri = fromJust $ lookup p ktn
-        nsec = fromJust $ lookup s ktn
-        opri = fromJust $ lookup (Instance.pnode inst) ktn
-        osec = fromJust $ lookup (Instance.snode inst) ktn
+        inam = Instance.name inst
+        npri = Container.nameOf nl p
+        nsec = Container.nameOf nl s
+        opri = Container.nameOf nl $ Instance.pnode inst
+        osec = Container.nameOf nl $ Instance.snode inst
         (moves, cmds) =  computeMoves inam opri osec npri nsec
         ostr = (printf "%s:%s" opri osec)::String
         nstr = (printf "%s:%s" npri nsec)::String
@@ -617,6 +749,8 @@ printSolutionLine il ktn kti nmlen imlen plc pos =
        pmlen nstr c moves,
        cmds)
 
+-- | Given a list of commands, prefix them with @gnt-instance@ and
+-- also beautify the display a little.
 formatCmds :: [[String]] -> String
 formatCmds cmd_strs =
     unlines $
@@ -626,247 +760,36 @@ formatCmds cmd_strs =
         (map ("gnt-instance " ++) b)) $
         zip [1..] cmd_strs
 
-{-| Converts a solution to string format -}
-printSolution :: InstanceList
-              -> NameList
-              -> NameList
+-- | Converts a solution to string format.
+printSolution :: Node.List
+              -> Instance.List
               -> [Placement]
               -> ([String], [[String]])
-printSolution il ktn kti sol =
+printSolution nl il sol =
     let
-        mlen_fn = maximum . (map length) . snd . unzip
-        imlen = mlen_fn kti
-        nmlen = mlen_fn ktn
+        nmlen = Container.maxNameLen nl
+        imlen = Container.maxNameLen il
     in
-      unzip $ map (uncurry $ printSolutionLine il ktn kti nmlen imlen) $
+      unzip $ map (uncurry $ printSolutionLine nl il nmlen imlen) $
             zip sol [1..]
 
 -- | Print the node list.
-printNodes :: NameList -> NodeList -> String
-printNodes ktn nl =
+printNodes :: Node.List -> String
+printNodes nl =
     let snl = sortBy (compare `on` Node.idx) (Container.elems nl)
-        snl' = map (\ n -> ((fromJust $ lookup (Node.idx n) ktn), n)) snl
-        m_name = maximum . (map length) . fst . unzip $ snl'
+        m_name = maximum . map (length . Node.name) $ snl
         helper = Node.list m_name
         header = printf
-                 "%2s %-*s %5s %5s %5s %5s %5s %5s %5s %5s %3s %3s %7s %7s"
+                 "%2s %-*s %5s %5s %5s %5s %5s %5s %5s %5s %3s %3s %7s %7s %7s"
                  " F" m_name "Name"
                  "t_mem" "n_mem" "i_mem" "x_mem" "f_mem" "r_mem"
                  "t_dsk" "f_dsk"
-                 "pri" "sec" "p_fmem" "p_fdsk"
-    in unlines $ (header:map (uncurry helper) snl')
-
--- | Compute the mem and disk covariance.
-compDetailedCV :: NodeList -> (Double, Double, Double, Double, Double)
-compDetailedCV nl =
-    let
-        all_nodes = Container.elems nl
-        (offline, nodes) = partition Node.offline all_nodes
-        mem_l = map Node.p_mem nodes
-        dsk_l = map Node.p_dsk nodes
-        mem_cv = varianceCoeff mem_l
-        dsk_cv = varianceCoeff dsk_l
-        n1_l = length $ filter Node.failN1 nodes
-        n1_score = (fromIntegral n1_l) / (fromIntegral $ length nodes)
-        res_l = map Node.p_rem nodes
-        res_cv = varianceCoeff res_l
-        offline_inst = sum . map (\n -> (length . Node.plist $ n) +
-                                        (length . Node.slist $ n)) $ offline
-        online_inst = sum . map (\n -> (length . Node.plist $ n) +
-                                       (length . Node.slist $ n)) $ nodes
-        off_score = (fromIntegral offline_inst) /
-                    (fromIntegral $ online_inst + offline_inst)
-    in (mem_cv, dsk_cv, n1_score, res_cv, off_score)
+                 "pri" "sec" "p_fmem" "p_fdsk" "r_cpu"
+    in unlines $ (header:map helper snl)
 
--- | Compute the 'total' variance.
-compCV :: NodeList -> Double
-compCV nl =
-    let (mem_cv, dsk_cv, n1_score, res_cv, off_score) = compDetailedCV nl
-    in mem_cv + dsk_cv + n1_score + res_cv + off_score
-
-printStats :: NodeList -> String
+-- | Shows statistics for a given node list.
+printStats :: Node.List -> String
 printStats nl =
     let (mem_cv, dsk_cv, n1_score, res_cv, off_score) = compDetailedCV nl
     in printf "f_mem=%.8f, r_mem=%.8f, f_dsk=%.8f, n1=%.3f, uf=%.3f"
        mem_cv res_cv dsk_cv n1_score off_score
-
--- Balancing functions
-
--- Loading functions
-
-{- | Convert newline and delimiter-separated text.
-
-This function converts a text in tabular format as generated by
-@gnt-instance list@ and @gnt-node list@ to a list of objects using a
-supplied conversion function.
-
--}
-loadTabular :: (Monad m) => String -> ([String] -> m (String, a))
-            -> (a -> Int -> a) -> m ([(String, Int)], [(Int, a)])
-loadTabular text_data convert_fn set_fn = do
-  let lines_data = lines text_data
-      rows = map (sepSplit '|') lines_data
-  kerows <- mapM convert_fn rows
-  let idxrows = map (\ (idx, (k, v)) -> ((k, idx), (idx, set_fn v idx)))
-                (zip [0..] kerows)
-  return $ unzip idxrows
-
--- | For each instance, add its index to its primary and secondary nodes
-fixNodes :: [(Int, Node.Node)]
-         -> [(Int, Instance.Instance)]
-         -> [(Int, Node.Node)]
-fixNodes nl il =
-    foldl' (\accu (idx, inst) ->
-                let
-                    assocEqual = (\ (i, _) (j, _) -> i == j)
-                    pdx = Instance.pnode inst
-                    sdx = Instance.snode inst
-                    pold = fromJust $ lookup pdx accu
-                    pnew = Node.setPri pold idx
-                    ac1 = deleteBy assocEqual (pdx, pold) accu
-                    ac2 = (pdx, pnew):ac1
-                in
-                  if sdx /= noSecondary then
-                      let
-                          sold = fromJust $ lookup sdx accu
-                          snew = Node.setSec sold idx
-                          ac3 = deleteBy assocEqual (sdx, sold) ac2
-                          ac4 = (sdx, snew):ac3
-                      in ac4
-                  else
-                      ac2
-           ) nl il
-
--- | Compute the longest common suffix of a NameList list that
--- | starts with a dot
-longestDomain :: NameList -> String
-longestDomain [] = ""
-longestDomain ((_,x):xs) =
-    let
-        onlyStrings = snd $ unzip xs
-    in
-      foldr (\ suffix accu -> if all (isSuffixOf suffix) onlyStrings
-                              then suffix
-                              else accu)
-      "" $ filter (isPrefixOf ".") (tails x)
-
--- | Remove tails from the (Int, String) lists
-stripSuffix :: String -> NameList -> NameList
-stripSuffix suffix lst =
-    let sflen = length suffix in
-    map (\ (key, name) -> (key, take ((length name) - sflen) name)) lst
-
--- | Safe 'read' function returning data encapsulated in a Result
-tryRead :: (Monad m, Read a) => String -> String -> m a
-tryRead name s =
-    let sols = readsPrec 0 s
-    in case sols of
-         (v, ""):[] -> return v
-         (_, e):[] -> fail $ name ++ ": leftover characters when parsing '"
-                      ++ s ++ "': '" ++ e ++ "'"
-         _ -> fail $ name ++ ": cannot parse string '" ++ s ++ "'"
-
--- | Lookups a node into an assoc list
-lookupNode :: (Monad m) => String -> String -> [(String, Int)] -> m Int
-lookupNode node inst ktn =
-    case lookup node ktn of
-      Nothing -> fail $ "Unknown node '" ++ node ++ "' for instance " ++ inst
-      Just idx -> return idx
-
--- | Load a node from a field list
-loadNode :: (Monad m) => [String] -> m (String, Node.Node)
-loadNode (name:tm:nm:fm:td:fd:fo:[]) = do
-  new_node <-
-      if any (== "?") [tm,nm,fm,td,fd] || fo == "Y" then
-          return $ Node.create 0 0 0 0 0 True
-      else do
-        vtm <- tryRead name tm
-        vnm <- tryRead name nm
-        vfm <- tryRead name fm
-        vtd <- tryRead name td
-        vfd <- tryRead name fd
-        return $ Node.create vtm vnm vfm vtd vfd False
-  return (name, new_node)
-loadNode s = fail $ "Invalid/incomplete node data: '" ++ (show s) ++ "'"
-
--- | Load an instance from a field list
-loadInst :: (Monad m) =>
-            [(String, Int)] -> [String] -> m (String, Instance.Instance)
-loadInst ktn (name:mem:dsk:status:pnode:snode:[]) = do
-  pidx <- lookupNode pnode name ktn
-  sidx <- (if null snode then return noSecondary
-           else lookupNode snode name ktn)
-  vmem <- tryRead name mem
-  vdsk <- tryRead name dsk
-  when (sidx == pidx) $ fail $ "Instance " ++ name ++
-           " has same primary and secondary node - " ++ pnode
-  let newinst = Instance.create vmem vdsk status pidx sidx
-  return (name, newinst)
-loadInst _ s = fail $ "Invalid/incomplete instance data: '" ++ (show s) ++ "'"
-
-{-| Initializer function that loads the data from a node and list file
-    and massages it into the correct format. -}
-loadData :: String -- ^ Node data in text format
-         -> String -- ^ Instance data in text format
-         -> Result (Container.Container Node.Node,
-                    Container.Container Instance.Instance,
-                    String, NameList, NameList)
-loadData ndata idata = do
-  {- node file: name t_mem n_mem f_mem t_disk f_disk -}
-  (ktn, nl) <- loadTabular ndata loadNode Node.setIdx
-      {- instance file: name mem disk status pnode snode -}
-  (kti, il) <- loadTabular idata (loadInst ktn) Instance.setIdx
-  let
-      nl2 = fixNodes nl il
-      il3 = Container.fromAssocList il
-      nl3 = Container.fromAssocList
-            (map (\ (k, v) -> (k, Node.buildPeers v il3 (length nl2))) nl2)
-      xtn = swapPairs ktn
-      xti = swapPairs kti
-      common_suffix = longestDomain (xti ++ xtn)
-      stn = stripSuffix common_suffix xtn
-      sti = stripSuffix common_suffix xti
-  return (nl3, il3, common_suffix, stn, sti)
-
--- | Compute the amount of memory used by primary instances on a node.
-nodeImem :: Node.Node -> InstanceList -> Int
-nodeImem node il =
-    let rfind = flip Container.find $ il
-    in sum . map Instance.mem .
-       map rfind $ Node.plist node
-
--- | Compute the amount of disk used by instances on a node (either primary
--- or secondary).
-nodeIdsk :: Node.Node -> InstanceList -> Int
-nodeIdsk node il =
-    let rfind = flip Container.find $ il
-    in sum . map Instance.dsk .
-       map rfind $ (Node.plist node) ++ (Node.slist node)
-
--- | Check cluster data for consistency
-checkData :: NodeList -> InstanceList -> NameList -> NameList
-          -> ([String], NodeList)
-checkData nl il ktn _ =
-    Container.mapAccum
-        (\ msgs node ->
-             let nname = fromJust $ lookup (Node.idx node) ktn
-                 nilst = map (flip Container.find $ il) (Node.plist node)
-                 dilst = filter (not . Instance.running) nilst
-                 adj_mem = sum . map Instance.mem $ dilst
-                 delta_mem = (truncate $ Node.t_mem node)
-                             - (Node.n_mem node)
-                             - (Node.f_mem node)
-                             - (nodeImem node il)
-                             + adj_mem
-                 delta_dsk = (truncate $ Node.t_dsk node)
-                             - (Node.f_dsk node)
-                             - (nodeIdsk node il)
-                 newn = Node.setFmem (Node.setXmem node delta_mem)
-                        (Node.f_mem node - adj_mem)
-                 umsg1 = if delta_mem > 512 || delta_dsk > 1024
-                         then [printf "node %s is missing %d MB ram \
-                                     \and %d GB disk"
-                                     nname delta_mem (delta_dsk `div` 1024)]
-                         else []
-             in (msgs ++ umsg1, newn)
-        ) [] nl