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OpenStack —— 块存储服务Cinder
 
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 2019-7-19
 
编辑推荐:
本文来自于51cto,本文介绍了Cinder的主要组件以及各组件协调工作,最后介绍了OpenStack云盘的挂载,希望对您的学习有所帮助。

一、Cinder介绍

Cinder(Block Storage service)提供对volume从创建到删除整个生命周期的管理,从instance的角度看,挂载的每一个volume都是一块硬盘。

OpenStack早起版本使用nova-volume为云平台虚拟机提供持久性块存储。从F版本后,就把最为Nova组成部分的nova-volume分离了出来,形成了独立的Cinder组件。

二、Cinder主要组件

1、cinder-api

负责接收和处理外界的API请求,通过消息队列服务调用cinder-volume执行操作。

2、cinder-volume

cinder-volume服务运行在存储节点上,用于管理存储空间,主要执行卷管理相关的功能管理,与 volume provider协调工作,OpenStack对Volume的操作,最后都是交给cinder-volume来完成的。

cinder-volume自身并不管理真正的存储设备,存储设备是由volume provider管理的。cinder-volume与volume provider一起实现volume生命周期的管理。

每个存储节点都会运行一个卷服务,若干个这样的存储节点联合起来可以构成一个存储资源池。

3、cinder-scheduler

scheduler通过调度算法选择最合适的存储节点创建volume,功能和nova-scheduler类似。

4、cinder-backup

cinder-backup服务用于将Cinder卷备份到其他的存储系统上去,目前支持的有以Ceph、Swift和IBM TSM为后端存储的备份存储系统。

5、Messaging queue

Cinder各个子服务通过消息队列实现进程间通信和相互协作。因为有了消息队列,子服务之间实现了解耦,这种松散的结构也是分布式系统的重要特征。

6、Database

Cinder有一些数据需要存放到数据库中,一般使用MySQL。数据库是安装在控制节点上的。

三、Cinder各组件协调工作

客户(可以是 OpenStack 最终用户,也可以是其他程序)向API(cinder-api)发送请求:“帮我创建一个volume”;

API对请求做一些必要处理后,向Messaging(RabbitMQ)发送了一条消息:“让Scheduler创建一个 volume”;

Scheduler(cinder-scheduler)从Messaging获取到API发给它的消息,然后执行调度算法,从若干计存储点中选出节点 A;

Scheduler向Messaging发送了一条消息:“让存储节点 A 创建这个volume”;

存储节点 A 的Volume(cinder-volume)从Messaging中获取到Scheduler发给它的消息,然后通过driver在volume provider上创建volume。

四、Volume Provider

以Cinder为例,存储节点支持多种volume provider,包括 LVM, NFS, Ceph , GlusterFS ,以及 EMC , IBM 等商业存储系统。

cinder-volume为这些volume provider定义了统一的driver接口,volume provider只需要实现这些接口,就可以driver的形式即插即用到OpenStack中。下面是cinder driver的架构示意图:

在cinder-volume的配置文件 /etc /cinder /cinder .conf 中volume_driver配置项设置该存储节点使用哪种volume provider的driver,比如使用LVM,设置成如下:

volume_driver=cinder.volume .drivers .lvm . LVMVolumeDriver

五、OpenStack云盘的挂载

Volume的最主要用途是作为虚拟硬盘提供给instance使用。Volume是通过Attach操作挂载到instance上的。

每个volume实际上是存储节点上VG中的一个LV,存储节点上本地的LV如何挂载到计算节点的 instance上呢?通常情况存储节点和计算节点是不同的物理节点。

解决方案是使用iSCSI,如下图所示:

1、iSCSI

iSCSI是Client-Server架构,有target和initiator两个术语。

Target:提供iSCSI存储资源的设备,简单的说,就是iSCSI服务器。

Initiator:使用iSCSI存储资源的设备,也就是iSCSI客户端。

Initiator需要与target建立iSCSI连接,执行login操作,然后就可以使用target上面的块存储设备了。

Target提供的块存储设备支持多种实现方式,我们实验环境中使用的是LV。

Cinder的存储节点cinder-volume默认使用tgt软件来管理和监控iSCSI target,在计算节点nova-compute使用iscsiadm执行initiator相关操作。

2、Attach操作的流程图

向cinder-api发送attach请求;

cinder-api发送消息;

cinder-volume初始化volume的连接;

nova-compute将volume attach到instance。

   
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