Библиотека образов ОС

Проблема и зачем

Виртуальную машину поднимают из готового образа ОС за секунды, а с установочного носителя — за десятки минут. Но диск новой машины создаётся клоном ZFS, а клон живёт на том же пуле, что и его родитель. Значит, образ должен уже лежать на пуле, где создаётся машина. Тянуть гигабайты с внешнего сервера при каждом создании ВМ бессмысленно.

Библиотека образов разводит эти два события во времени. Сначала администратор один раз привозит образ в кластер и раскладывает его по пулам. Потом машины создаются из локальных копий, без обращения к внешней сети.

Отсюда деление модели на две половины. Снаружи кластера — источник библиотеки: обычный веб-сервер с файлом manifest.json, который перечисляет доступные образы. Внутри кластера — каталог образов: то, что уже импортировано, с картой раздачи по пулам и состоянием каждой копии. Синхронизация читает первую половину, импорт наполняет вторую.

Третья черта модели неочевидна. У регистрации источника нет параметра «в какой ВЦОД» (виртуальный центр обработки данных): роль Cluster master создаёт общий кластерный источник, администратор ВЦОД — источник своего ВЦОД. У импорта такой параметр есть, но решают права. Роль Cluster master импортирует только общие образы, указанный ВЦОД при этом не учитывается. Администратор ВЦОД обязан указать свой ВЦОД: без него импорт отклоняется кодом -49005, с чужим — кодом -49006.

В веб-интерфейсе vStack Center библиотека открывается разделом «Image library» с вкладками «Images» и «Sources»: каталог образов кластера, добавление образа из источника, удаление образа, регистрация, синхронизация и удаление источников. Все операции библиотеки доступны и через API кластера — вызовами API или системой автоматизации, которая их делает. Перечень операций — в конце страницы, состав запросов и ответов — в Справочнике API.

Эта страница объясняет модель. Как привезти образ — в инструкции «Как импортировать образ ОС в кластер»; как убрать образ из кластера — в инструкции «Как удалить образ ОС».

Модель и сущности

Источник библиотеки. Внешний сервер с образами. У источника есть имя, корневой адрес библиотеки и время последней синхронизации — пустое, если синхронизации ещё не было. Адрес обязан быть http- или https-ссылкой, по умолчанию требуется https; незащищённый http открывается только явным разрешением. Адрес уникален в кластере: один и тот же корневой адрес дважды не зарегистрировать.

Манифест. Файл manifest.json в корне источника — каталог того, что источник предлагает. Манифест пишет владелец библиотеки, и каждый его элемент несёт полный паспорт образа: обязательные name, version, format, url_path, size, sha256 и опциональные description, os_type, net_link_pattern, zero_based_link, default_shell, sector_size_logical, sector_size_physical, guest_customization, uefi, min_size, uuid. Признак пригодности к импорту кластер выводит сам: пригодны только образы формата zfs.

Поле uuid формально опциональное, но именно по нему импорт находит образ в манифесте: элемент без uuid импортировать нельзя. Идентификатор глобально уникален — двух элементов с одним uuid в манифесте быть не должно.

Образ в каталоге кластера. Импортированный образ адресуется суррогатным идентификатором (UUID). Имена образов неуникальны, поэтому операции ходят по идентификатору, а не по имени. У образа есть стадия жизненного цикла и карта фактической раздачи по пулам.

Копия на паре «узел → пул». Раздача идёт пулами, и у каждой пары «узел → пул» свой исход. Отсюда состояние «разложен не везде» и зависимость обратного порядка: диски ВМ на пуле — это ZFS-клоны копии образа именно на этом пуле.

Сущность	Чем адресуется	Кому принадлежит
Источник библиотеки	целочисленным идентификатором	кластеру (общий) либо одному ВЦОД
Образ в каталоге	идентификатором UUID	ВЦОД-владельцу либо кластеру
Копия образа	пара «узел → пул»	пулу

Как работает

Работа с библиотекой разложена на восемь операций, и у каждой своя привилегия.

Что нужно	Режим	Привилегия
Зарегистрировать или перенастроить источник	синхронный	Manage Image Library
Удалить источник	синхронный	Manage Image Library
Посмотреть доступные источники	синхронный	View Image Library
Прочитать каталог источника	синхронный	Sync Image Library
Привезти образ в кластер	асинхронный	Import Golden Image
Посмотреть каталог образов кластера	синхронный	View Image Catalog
Снять карту зависимостей образа	синхронный	View Image Dependencies
Удалить образ из кластера	синхронный	Remove OS Image

Все привилегии действуют в области своего ВЦОД; у роли Cluster master область глобальная. Право смотреть зависимости отделено от права удалять: просмотр можно выдать широко, удаление — нет.

Синхронизация читает манифест, а не образы

Синхронизация скачивает только manifest.json и возвращает каталог образов источника. Байты самих образов при этом не двигаются, поэтому операция дешёвая и безопасная. Заодно она обновляет время последней синхронизации источника. Образ неподходящего формата из каталога не пропадает — он приходит с признаком «непригоден к импорту», и по этому признаку видно, почему импорт его не возьмёт.

Обращение к внешнему адресу защищено от подмены цели. Проверяются схема (только http или https) и результат разрешения имени. Кластер отклоняет loopback, link-local вместе со служебным адресом метаданных, приватные диапазоны RFC 1918, разделяемое адресное пространство операторов связи (CGNAT), «нулевую сеть» и широковещательный адрес. Замаскированные IPv4-mapped-формы IPv6 сводятся к IPv4 и проверяются по тому же списку; из собственных адресов IPv6 закрыты loopback, link-local и уникальные локальные (ULA). Тело манифеста ограничено 100 МБ.

Импорт раскладывает образ по пулам

Импорт отвечает немедленно — подтверждением приёма задания, а не готовности образа: работа продолжается в фоне. Байты двигает выделенный сервис раздачи vstack-center-image-distributor по двухфазному протоколу, диспетчер кластера только оркестрирует. Каталог образов пишет один компонент, поэтому конкурирующих записей о состоянии образа не бывает.

Прогресс и исход видны в каталоге образов кластера: у образа есть стадия и карта раздачи с записью на каждый пул.

Стадия	Что означает	Что делать
importing	образ скачивается и раздаётся	ждать
active	образ разложен на все выбранные пулы	можно создавать ВМ
partial_active	часть пулов не получила копию	дораздать повторным импортом той же версии
failed	попытка провалилась целиком	разобрать причину и запустить импорт заново
deleting	идёт удаление образа	дождаться исхода; импорт и повторное удаление отклоняются кодом -48004

Автоповторов нет — принципиально. Любой сбой (скачивание, контрольная сумма, раздача, потеря задания сервисом) переводит образ в failed и оставляет запись в журнале. Повтор запускает администратор, повторным импортом. Такая же логика после перезапуска диспетчера: незавершённые импорты закрываются как неуспешные, а не переигрываются молча.

Частичный успех не откатывается. Пулы, которые копию получили, её сохраняют; повторный импорт той же версии довозит остальные.

Создание ВМ ждёт готовый пул

Пока у образа есть карта раздачи, копия образа на пуле, выбранном при создании машины, обязана быть активна. Иначе создание ВМ отклоняется с кодом -259 — до того, как что-либо создано. Порядок действий поэтому обратный привычному: сначала образ на пуле, потом машина на этом пуле. Подробности создания — в инструкции «Как создать, удалить и перенести виртуальную машину».

Кто что видит и кто чем владеет

Область видимости у образов и источников одна и та же. Cluster master видит всё. Администратор ВЦОД видит общие кластерные объекты плюс привязанные к своим ВЦОД. Субъект без ВЦОД — только общие. Адрес источника показывается лишь его владельцу, остальным он не виден.

Видимость и владение — разные права. Образ, «показанный» ВЦОД через грант видимости, администратор этого ВЦОД удалить не может: удаление требует владения. Импорт новой версии существующего образа тоже открыт только владельцу либо роли Cluster master. Несуществующий и невидимый образ отвечают одинаково — «не найден», поэтому по ответу нельзя узнать, что чужой закрытый образ существует.

Каждое изменение сначала попадает в журнал

Регистрация и удаление источника, синхронизация, импорт и удаление образа пишут в журнал безопасности запись о намерении до самого действия. Запись ограничена по времени, по умолчанию двумя секундами. Если журнал не принял событие, операция не начинается и отвечает кодом -503. Ничего при этом не меняется — ни в каталоге, ни на узлах.

Успешные чтения — список источников и каталог образов — в журнал не попадают, а вот отказ доступа к любой операции с образами оставляет след auth.image_library_access_denied. Просмотр зависимостей фиксируется событием config.image_dependencies_viewed. Стадии удаления получают собственные записи: config.image_remove_initiated, config.image_removed, config.image_remove_partial, config.image_remove_failed, config.image_remove_blocked_dependencies. В каждой записи есть привязка к ВЦОД либо признак общего кластерного объекта, область доступа вызывающего и его идентификатор. Путей хранения и топологии пулов в журнале нет — только идентификаторы узлов и сводные числа.

Ограничения

Импортируется только формат zfs. Копия образа на пуле — это ZFS-датасет, из которого клонируются диски машин, поэтому другой формат раскладывать некуда. Образ иного формата виден в каталоге источника как непригодный к импорту, а сам импорт отвечает кодом -48005. Обход: держать в манифесте zfs-вариант образа.

Незащищённый http закрыт по умолчанию. Библиотека отдаёт данные, из которых собираются все машины кластера, поэтому канал должен быть проверяемым. Без явного разрешения адрес на http отклоняется кодом -46011. Обход: опубликовать источник по https; разрешение оставить для изолированного стенда.

Внутренние адреса запрещены. Хост источника, который разрешается в loopback, link-local, служебный адрес метаданных, приватный диапазон RFC 1918, CGNAT, «нулевую сеть» или широковещательный адрес, отклоняется кодом -46012. Ограничение снять нельзя: оно закрывает обращение кластера к самому себе по чужой указке. Библиотека внутренней сети под это ограничение попадает целиком. Обход: вынести библиотеку на адрес вне перечисленных диапазонов.

Удаление источника не трогает образы. Удаление источника снимает только регистрацию и её привязки к ВЦОД; импортированные из него образы остаются в каталоге, но теряют связь с источником. Администратор ВЦОД удаляет только источник своего ВЦОД, общий кластерный — роль Cluster master. Чтобы сменить адрес, удалять источник не нужно: регистрация с идентификатором существующего источника работает как перезапись его имени и адреса.

Импорт требует сервиса раздачи. Без развёрнутого vstack-center-image-distributor (и его обязательного vhost imgdistr_vhost) байты двигать некому. Обход только один — развернуть сервис; синхронизация сервиса раздачи не касается, она читает лишь манифест.

Проверка зависимостей бывает неполной. Карту клонов собирают опросом всех узлов, и узел не на связи в ответ не попадает — он отмечается как пропущенный. Обход: дождаться, пока узел вернётся, и снять карту заново; удаление в такой ситуации всё равно закончится частичным исходом.

Что читать дальше

• Как импортировать образ ОС в кластер — чтение каталога источника, запуск импорта, наблюдение за раздачей по пулам.
• Как удалить образ ОС — проверка зависимостей, необратимое удаление, разбор частичного исхода.
• Как создать, удалить и перенести виртуальную машину — выбор образа и пула при создании машины.

Методы API

Операции этой страницы в API: os-library-set, os-library-delete, os-library-list, os-library-sync, os-image-import, os-image-from-vm, golden-images-list, golden-image-clones, golden-image-remove — см. Справочник API.