《企业私有云建设指南》一2.4.2　OpenStack

       2.4.2　OpenStack

       除了计算资源以外，OpenStack还管理存储资源。OpenStack可以为云服务或云应用提供所需的对象及块存储资源；因对性能及价格有需求，很多组织已经不能满足于传统的企业级存储技术，而OpenStack可以根据用户需要提供可配置的对象存储或块存储功能。
       在OpenStack私有云环境中可能存在多种不同类型的存储资源，比如传统的企业级存储和新兴的软件定义存储，按照存储类型可以分为块存储和对象存储等。作为管理数据中心资源的云操作系统，OpenStack通过Cinder和Swift项目来管理这两种存储资源。
       如图2-11所示，与Cinder相比，Swift有些不同，它是一个开源对象存储项目，并不提供存储虚拟化功能，因此，本节我们主要讨论Cinder。与Nova项目类似，Cinder服务本身也不提供存储功能，而是通过虚拟化各种后端存储形成虚拟存储池，以供虚拟机和应用使用。

       1.虚拟机对块存储的要求

       Cinder是一个资源管理系统，负责向虚拟机提供持久块存储资源，它把不同的后端存储进行封装，向外提供统一的API，对卷进行管理并贯穿虚拟机的整个生命周期。如图2-12所示。

Cinder的基本功能：

    ◆    创建卷
    ◆    从已有卷创建卷（克隆）
    ◆    扩展卷
    ◆    删除卷
    ◆    挂载卷到虚拟机
    ◆    从虚拟机上分离卷
    ◆    创建卷快照
    ◆    从已有卷快照创建卷
    ◆    删除卷快照
    ◆    从镜像创建卷
    ◆    从卷创建镜像
       Cinder通过插件式驱动来支持不同的后端存储，如图2-13所示。

       2.存储池管理

       Cinder-volume服务运行在存储节点上，管理着存储空间。每个存储节点都有一个Volume Service，若干个这样的存储节点联合起来可以构成一个虚拟块存储资源池，如图2-17所示。

       OpenStack Cinder主要包括如下几个子模块（如图2-18所示）：
    ◆    Cinder-api：提供Cinder REST API。
    ◆    Cinder-scheduler：将客户端的卷创建请求调度到某个后端存储上，其工作原理类似于Nova-scheduler。
    ◆    Cinder-volume：调用后端存储的接口进行卷操作。

       3.Volume Type和QoS

       运行不同应用的虚拟机对存储可能有不同要求，比如，对I/O要求高的虚拟机自然要求使用高I/O的后端存储，对数据加密有要求的虚拟机则要求后端存储支持卷加密功能，有些虚拟机则有QoS要求。一方面，Cinder-volume周期性地将后端存储的功能和容量等信息上报给Cinder-scheduler；另一方面，Cinder通过Volume Type功能来支持这种需求。

       Volume Type是定义某个服务级别的标准的集合，它由云管理员定义，用户在创建卷的时候根据需要选择使用某种Volume Type；带有某种Volume Type的卷在被创建后也可以被修改。
       举个例子：如图2-19所示，用户需要创建一个SLA为“Silver”、大小为520GB的卷，他输入大小和Volume Type；Cinder-scheduler则会根据该Volume Type中定义的存储能力，找到一个满足条件的后端存储（Cinder backend），再将卷创建请求调度到该后端存储对应的Cinder-volume服务上。

       如图2-20所示，Cinder支持两种类型的QoS：
   ◆   一种是“front-end”类型，通过QEMU实现。
   ◆   一种是“back-end”类型，通过后端存储实现。

       用户使用Cinder QoS的通常步骤是：
    ◆    创建一个QoS spec：cinder qos-create high_read_low_write consumer= "front-end" read_iops_sec=1000 write_iops_sec=10
    ◆    创建一个Volume Type：cinder type-create type1
    ◆    将QoS spec和Volume Type关联起来：cinder qos-associate 9476d6a5-8903-4383-bb0a-bdc753843329 ca306ba5-fe9e-4b87-84b1-49823057c528
    ◆    创建一个使用上述Volume Type的卷：cinder create --display-name high-read-low-write-volume volume-type type1 100
    ◆    将卷挂载到某个虚拟机：nova volume-attach vm-1 high-read-low-write-volume/dev/vdb