openstack理解cinder服务教学

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cinder是openstack中提供块存储服务的组件,主要是为虚拟机实例提供虚拟磁盘。

通过某种协议(SAS,SCSI,SAN,iSCSI等)挂接裸硬盘,然后分区、格式化创建的文件,或者直接使用裸硬盘存储数据的方式叫做块存储,每个裸硬盘通常也叫做Volume(卷)。

通过nfs,cifs等协议,需要挂载的远程文件系统,叫做文件系统存储。

一、理解块存储服务

在openstack中提供对卷从创建到删除整个生命周期的管理,从虚拟机实例的角度来看,挂载的每一个卷都是一块硬盘。openstack提供块存储服务的是cinder,具体功能如下:

提供api使用户能够查询和管理卷、卷快照以及卷类型

提供scheuler调度卷创建请求,合理优化存储资源的分配

通过driver架构支持多种后端存储方式

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1)cinder-api

接收api请求,调用cinder-volume

2)cindere-volume

管理卷的服务,与volume provider协调工作,管理volume的生命周期,运行cinder-volum的服务的节点被称作为存储节点

3)cinder-scheduler

scheduler通过调度算法选择最合适的存储节点创建卷

4)volume provider

数据的存储设备,为volume提供物理存储空间

5)Message Queue

cinder 各个子服务通过消息列队实现进程间通信和相互协作

6)database

存储cinder一些数据库,一般使用mysql

二、cinder流程

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1)用户 向 API 发送请求

2)api对请求做一些必要的处理后,向messaging(rabbitmq)发送信息,让scheduler创建一个volume

3) scheduler从messaging获取到api发送的消息,然后执行调度算法,从若干存储节点选出节点A

4) scheduler向messaging发送一条消息,让存储节点创建volume

5)存储节点的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

三、cinder组件详解

1、cinder-api

cinder-api是整个cinder组件的门户,所有的cinder的请求都首先由nova-api处理,它向外界暴露了若干HTTP REST API接口,在kesystone中可以查询到cinder-api的endpoints.

openstackendpointlist--servicecinder

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客户端可以将请求发送到endponits指定的地址,向cinder-api请求操作,大部分的api请求都可以在dashboard上进行

cinder-api对接收到的http api请求会做如下处理:

检查客户端传入的参数是否合法有效

调用cinder其他子服务的处理客户端请求

将cinder其他子服务返回的结果序列号返回给客户端

2、cinder-scheduler

创建volume时,cinder-scheduler会基于容量、volume type等条件选择出最合适的存储节点,然后让其创建volume

(1)filter scheduler

filter scheduler是cinder-schedule默认的调度器

在/etc/cinder/cinder.conf中,cinder通过schedulerdriver,schedulerdefault_filters和scheduler defaultweighers三个参数来配置cinder-scheuler

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scheduler调度过程如下:

通过过滤器(filter)选择满足条件的存储节点

通过权重计算(weighting)选择最优(权重最大)的存储节点

(2)filter

当filter scheduler需要执行调度操作时,会让filter对计算节点进行判断,filter返回true或者false

配置文件中schedulerdefaultfilters选项指定filter scheduler使用的filter,默认如下

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filter scheduler将按照列表中顺序依次过滤

<1> AvailabilityZoneFilter

为提高容灾性和提供隔离服务,可以将存储节点和计算节点划分不同Availability zone,创建volume时,需要指定volume所属的availability zone

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在过滤时,会将使用AvailabilityZoneFilter将不属于指定AvailabilityZone的存储节点过滤掉

<2>CapacityFilter

创建volume时,用户会指定volume的大小。CapactiyFilter的作用时将存储空间不能满足volume创建需求的存储节点过滤掉

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<3>CapabilitiesFilter

不同的Volume Provider有自己的特性,用户通过创建volume时指定类型所需要的类型。

volume类型可以在管理员-系统-卷菜单中进行管理指定

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(3)weighter

Filter Scheduler通过scheduler_default_weighers指定计算权重的weigher,默认为CapacityWeigher

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3、cinder-volume

openstack上对volume的操作,最后都是交给cinder-volume来完成的。

cinder-volume自身并不管理整整的存储设备,存储设备是由volume provider管理的,cinder-volume与volume provider一起实现volume生命周期管理,它通过dirver架构支持多种volume provider.

cinder-volume为这些volume provider 定义了统一的接口,volume provider只需要实现这些接口,就可以Driver的形式即插即用到openstack系统中。

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在存储节点的配置文件/etc/cinder/cinder.conf中使用volume_driver选项配置使用的driver

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默认是使用LVM 逻辑卷

cinder-volume会定期向cinder报告,从而让cinder确认得知每个存储节点的空闲容量信息

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cinder对volume的生命周期管理最终都是通过cinder-volume完成的,包括volume的create,extend,attach,snapshot,delete等

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