[云计算]OpenStack – Cinder

目录

• Cinder在OpenStack中的位置
• Cinder逻辑架构
• Cinder组件
• Cinder可扩展性
• Cinder物理部署
• Cinder内部逻辑
• Cinder卷管理
  • Cinder模块职能
  • Cinder创卷流程
  • Cinder与SAN对接
• Cinder挂卷和卸卷流程分析
  • KVM场景下使用阵列挂卷流程
  • Nova挂卷流程
  • Nova卸载卷流程

Cinder在OpenStack中的位置

Cinder是OpenStack的一个组件，从Folsom版本从Nova-Volume中分离出来，为云平台提供统一接口，按需分配的，持久化的块存储服务（类似于Amazon EBS服务）。

Cinder的核心功能是对卷的管理，允许对卷，卷的类型，卷的快照、卷备份进行处理。它为后端不同的存储设备提供了统一的接口，不同的块设备服务厂商再Cinder中实现其驱动支持以与OpenStack进行整合。

Cinder逻辑架构

• Cinder Client：封装 Cinder 提供的rest接口，以CLI形式提供给用户使用。比如：nova-compute、horizon 。

• Cinder-api：对外提供rest API，对操作需求进行解析，对API进行路由寻找相应的处理方法，包含卷的增删改查、快照增删改查、备份、Volume type管理、挂载/卸载（Nova调用）等。

• Cinder-scheduler：负责收集backend上报的容量、能力信息，跟设定的算法完成卷到指定cinder-volume的调度。

• Cinder-volume：多节点部署，使用不同的配置文件、接入不同的backend设备，由各存储厂商插入driver代码与设备交互完成设备容量和能力信息收集、卷操作。

• Cinder-backup：实现将卷的数据备份到其他存储介质（目前Swift/Ceph/TSM提供了驱动）

• SQL DB：提供存储卷、快照、备份、service等数据，支持Mysql、PG、MSSQL等SQL数据库

• AMPQ：Advanced Message Queuing Protocol，一个提供统一消息服务的应用层标准高级消息队列协议。应用层协议的一个开放标准，为面向消息的中间件设计，不受产品和语言差异的影响。

Cinder组件

组件	功能
Cinder-api	cinder模块对外唯一入口，cinder的endpoint，接受和处理rest请求
Cinder-scheduler	根据预定的调度过滤策略以及权重计算策略，选出合适的后端来处理任务
Cinder-volume	负责与后端存储进行对接，通过各厂商提供的driver将OpenStack操作转换为存储操作
Cinder-backup	实现将卷的数据备份到其他的存储介质

Cinder可扩展性

Cinder物理部署

• Cinder-api，Cinder-scheduler，Cinder-volume可以选择部署到一个节点上，也可以分别部署。
• API采用AA模式，由rabbitmq以负载均衡模式向3个节点分发任务，并同时从rabbitqmq收取Cinder-volume上报的能力信息，调度时，scheduler通过在DB中预留资源从而保证数据一致性。
• Cinder-volume也采用AA模式，同时上报同一个backend容量和能力信息，并同时接受请求进行处理。
• Rabbitmq，支持主备或集群（6.0及后续的版本）。
• GaussDB，支持主备。

Cinder内部逻辑

Cinder卷管理

Cinder模块职能

Cinder与SAN对接

Cinder后端对接SAN，相应的Cinder-api接口或者命令对应磁阵的操作如下：LUN，逻辑单元号，卷

cinder操作	SAN上的对应操作
create_volume	创建一个LUN，执行命令（createlun –n name –lunsize 1 …）
delete_volume	删除一个LUN，执行命令（dellun –lun 5）
extend_volume	不同driver实现方式不同，LUN直接扩展或者创建个扩展LUN，然后进行合并
create_volume_from_image	创建一个LUN，将镜像下载到主机侧，将lun挂载给主机，将镜像数据拷贝到LUN，然后解除与主机的关系
Initialize_connection	将LUN和主机进行关联
terminate_connection	解除LUN和主机的关联关系
create_snapshot	创建快照，createsnapshot –lun 5 –n name

Cinder挂卷和卸卷流程分析

KVM场景下使用阵列挂卷流程

1. 阵列侧添加主机和LUN的映射
2. 主机侧扫描scsi总线
3. 多路径生成虚拟磁盘
4. Nova调用libvirt接口将磁盘添加到xml中

Nova挂卷流程

• 发现iSCSI target

• 添加一个iSCSI target node

• 登录iSCSI target

• 设置iSCSI会话开机自启动

• 调用多路径的smartscan脚本扫描LUN

• 在/dev/disk/by-id目录下生成多路径的设备

• nova调用libvirt接口将生成的sd设备添加到虚拟机的xml文件中

Nova卸载卷流程

• Libvirt将虚拟机xml中的设备删除

• 根据libvirt xml中记录的磁盘的wwn，找到对应的sd设备

• 调用smartdelete脚本，将sd设备删除

• 删除多路径的wwn软连接

• 检查iscsi会话是否还有必要存在，如果没有必要，将所有的iscsi会话logout