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存儲組件Cinder的介紹南陽理工學院1目錄Cinder介紹Cinder架構(gòu)和主要服務Cinder的部署Cinder和Swift比較傳統(tǒng)存儲和Openstack云存儲的對比存儲組件CinderCinder是OpenStackBlockStorage的項目名稱。OpenStack從Folsom開始使用Cinder替換原來的Nova-Volume服務,為OpenStack云平臺提供塊存儲服務。主要核心是對卷的管理,允許對卷、卷的類型、卷的快照進行處理。它并沒有實現(xiàn)對塊設備的管理和實際服務,而是為后端不同的存儲結(jié)構(gòu)提供了統(tǒng)一的接口,不同的塊設備服務廠商在Cinder中實現(xiàn)其驅(qū)動支持以與OpenStack進行整合。南陽理工學院3存儲組件Cinder虛擬機對塊存儲的要求如圖所示:南陽理工學院4Cinder的基本功能南陽理工學院5Cinder架構(gòu)與其他OpenStack項目類似,Cinder的功能通過API暴露給儀表板和命令行。它能夠通過HTTPAPI來訪問對象存儲,并使用一個名為AuthManager的Python類將身份驗證納入OpenStackKeystone。API解析所有傳入的請求并將它們轉(zhuǎn)發(fā)給消息隊列,調(diào)度程序和卷服務器在該隊列中執(zhí)行實際的工作。在創(chuàng)建新的卷時,調(diào)度程序?qū)Q定哪臺主機應對該卷負責。默認情況下,它會選擇擁有最多可用空間的節(jié)點。卷管理程序管理著可動態(tài)附加的塊存儲設備,這些設備也被稱為卷。它們可用作虛擬實例的啟動設備,或作為輔助存儲進行添加。Cinder還為快照(卷的只讀副本)提供了一種設備。然后可以使用這些快照來創(chuàng)建新的卷,以供讀寫使用。卷通常通過iSCSI附加到計算節(jié)點。塊存儲也需要某種形式的后端存儲,在默認情況下,該后端存儲是本地卷組上的邏輯卷管理,但可以通過驅(qū)動程序?qū)⑺鼣U展到外部存儲陣列或設備。南陽理工學院6Cinder架構(gòu)Cinder架構(gòu)如圖所示:南陽理工學院7Cinder的主要服務
南陽理工學院8Cinder服務的主要組成部分如圖所示:Cinder的主要服務
(1)APIservice:Cinder-api是主要服務接口,負責接受和處理外界的API請求,并將請求放入RabbitMQ隊列,交由后端執(zhí)行。Cinder目前提供VolumeAPIV2。南陽理工學院9Cinder的主要服務
(2)Schedulerservice:負責分配存儲資源,處理任務隊列的任務,并根據(jù)預定策略選擇合適的VolumeService節(jié)點來執(zhí)行任務。目前版本的Cinder僅僅提供了一個SimpleScheduler,由該調(diào)度器選擇卷數(shù)量最少的一個活躍節(jié)點來創(chuàng)建卷。Cinder-scheduler在多backend環(huán)境中決定volume的位置步驟如下:首先判斷host的狀態(tài),只有service狀態(tài)為up的host才會被考慮;創(chuàng)建volume的時候,根據(jù)filter和weight算法選出最優(yōu)的host來創(chuàng)建volume;遷移volume的時候,根據(jù)filter和weight算法來判斷目的host是不是符合要求。如果選出一個host,則使用RPC調(diào)用Cinder-volume來執(zhí)行volume操作。為了維護host的狀態(tài),Cinder-scheduler接受定時的host上Cinder-volume狀態(tài)上報。南陽理工學院10HostFiltering算法
默認的filter包括AvailabilityZoneFilter,CapacityFilter,CapabilitiesFilter。AvailabilityZoneFilter會判斷Cinderhost的availabilityzone是不是與目的az相同。不同則被過濾掉。CapacityFilter會判斷host上的剩余空間free_capacity_gb大小,確保free_capacity_gb大于volume的大小。不夠則被過濾掉CapabilitiesFilter會檢查host的屬性是否和volumetype中的extraspecs是否完全一致,不一致則被過濾掉。經(jīng)過以上Filter的過濾,Cinder-scheduler會得到符合條件的host列表,然后進入weighting環(huán)節(jié),根據(jù)weighting算法選出最優(yōu)的host。得到空列表則報Novalidhostwasfound錯誤。Cinder.conf中,scheduler_default_filters不設置的話,Cinder-scheduler默認會使用這三個filter。南陽理工學院11HostWeighting算法
在weight算法中包含AllocatedCapacityWeigher,CapacityWeigher和ChanceWeigher三個weighter。AllocatedCapacityWeigher:有最小已使用空間的host勝出。可設置allocated_capacity_weight_multiplier為正值來反轉(zhuǎn),其默認值為-1。CapacityWeigher:有最大可使用空間的host勝出??稍O置capacity_weight_multiplier為負值來反轉(zhuǎn)算法,其默認值為1。ChanceWeigher:隨機從過濾出的host中選擇一個host。經(jīng)過此步驟,Cinder-scheduler將得到一個weighted_hosts列表,它將會選擇第一個host做為volume的目的host,把它加到retry_hosts列表中,然后通過RPC調(diào)用上面的Cinder-volume來創(chuàng)建volume。Cinder.conf中,scheduler_default_weighers不設置的話,Cinder-scheduler默認使用CapacityWeigher。南陽理工學院12Cinder的主要服務
(3)Volumeservice:該服務運行在存儲節(jié)點上,負責封裝driver,管理存儲空間。不同的driver負責控制不同的后端存儲組件之間的rpc調(diào)用(RemoteProcedureCallProtocol遠程過程調(diào)用協(xié)議)。每個存儲節(jié)點都有一個VolumeService,若干個這樣的存儲節(jié)點聯(lián)合起來可以構(gòu)成一個存儲資源池。南陽理工學院13Cinder服務的部署Cinder服務都可以獨立部署,Cinder同時也提供了一些典型的部署命令:Cinder-all:用于部署all-in-one節(jié)點,即API,Scheduler,Volume服務部署在該節(jié)點上。Cinder-scheduler:用于將scheduler服務部署在該節(jié)點上Cinder-api:用于將api服務部署在該節(jié)點上Cinder-volume:用于將volume服務部署在該節(jié)點上南陽理工學院14Cinder與Swift的比較可以將Cinder理解為個人電腦的移動硬盤,它可以隨意格式化,隨時存取。Swift可以理解為網(wǎng)盤,一般存放一些不經(jīng)常修改的數(shù)據(jù)。南陽理工學院15Cinder與Swift的比較Cinder是塊存儲,當創(chuàng)建虛擬機需要用到硬盤的時候,會通過Cinder技術給虛擬機增加一塊存儲設備。所以它是一個人性化功能,也可以理解為輔助功能,不是必須的。Swift是對象存儲,是一個存儲系統(tǒng),當你需要存文件的時候,把文件傳給Swift。反過來,取文件的時候,你發(fā)一條命令給Swi
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