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内容系本人学习、研究和总结，如有雷同，实属荣幸！

1、什么是metadata service

metadate service最早概念是AWS提出的，通过这一服务可以为虚拟机提供元数据，包含虚拟机id、主机名、密钥、IP地址、用户自定义脚本等。

【元数据获取方式】：在虚拟机内部，通过http请求访问http://169.254.169.254/latest/meta-data/

$ curl http://169.254.169.254/latest/meta-data/    
ami-id
ami-launch-index
ami-manifest-path
block-device-mapping/
hostname
instance-action
instance-id
instance-type
kernel-id
local-hostname
local-ipv4
mac
network/
placement/
public-hostname
public-ipv4
public-keys/
reservation-id
security-groups
services/

AWS metadata服务介绍：http://docs.aws.amazon.com/zh_cn/AWSEC2/latest/UserGuide/ec2-instance-metadata.html

2、openstack metadata service框架

2.1 cloud-init

cloud-init是专为云环境中虚拟机的初始化而开发的工具,它可以从metadata service读取相关数据并据此对虚拟机进行配置。常见的配置包括：设定虚拟机的hostname、hosts文件、设定SSH密钥、更新软件包、调整系统盘文件系统大小（调整至创建时候的大小）等。

openstack也支持cloud-init组件，虚拟机内部安装完cloiud-init组件后，系统启动过程中，会首先运行cloud-init组件进行系统配置。
VM内部通过169.254.169.254这个地址来获取metadata，此时Openstack创建的VM内部的路由情况分为了两种：

（1）VM subnet连接在了router
在这种情况下，虚拟机启动后，内部包含了一条如下路由：

169.254.169.254 via 10.0.0.1 dev eth0

10.0.0.1（subnet的网关）地址在router命名空间里
在router命名空间里，iptables包含了一条nat转换，将169.254.169.254:80的数据包转给9697端口，9697为neutron-ns-metadata-proxy服务

（2）VM subnet未连接router

在这种情况下，虚拟机启动后，内部包含了一条如下路由：

169.254.169.254 via 10.0.0.2 dev eth0

在dhcp命名空间内，发现dhcp地址的网卡上配置了两个IP，10.0.0.2（dhcp服务ip）和169.254.169.254（metadata服务ip）。dhcp agent会启动一个neutron-metadata-agent进程监听80端口，专门为这种情况提供metadata服务

2.2 neutron-ns-metadata-proxy

这个组件主要在metadata请求中，增加route-id和network-id信息，然后通过Unix domain socket将请求转发给neutron-metadata-agent。

代码：neutron/agent/metadata/namespace_proxy.py

通过2.1分析，每一个router命名空间会对应一个neutron-ns-metadata-proxy，每一个dhcp命名空间也会对应一个neutron-ns-metadata-proxy。这里是否会存在性能问题？

2.3 neutron-metadata-agent

主要根据route-id、network-id、IP地址，获取port信息，然后根据port反查到对应虚拟机id和租户id，最后请求再次转发至nova-api-metadata服务。

代码：neutron/agent/metadata/agent.py

2.4 nova-api-metadata

这个服务在nova-api模块里，根据虚拟机id以及租户id，对metadata请求作出响应，返回虚拟机metadata信息。