CLOUDCOMPUTING安裝和配置Cinder塊存儲服務(wù)OpenStack常用的持久性存儲服務(wù)項目是Cinder的塊存儲(BlockStorage)和Swift的對象存儲(ObiectStorage)。塊存儲又稱卷存儲(VolumeStorage)，向用戶提供基于數(shù)據(jù)塊的存儲設(shè)備訪問服務(wù)，以卷的形式提供給虛擬機實例掛載，為實例提供額外的磁盤空間。Cinde和Swift存儲服務(wù)的原理非常復(fù)雜，讀者只需簡單了解即可，下面我們將詳細介紹塊存儲服務(wù)。項目十一云計算基礎(chǔ)架構(gòu)平臺應(yīng)用任務(wù)：一理解Cinder塊存儲服務(wù)二安裝Cinder塊存儲服務(wù)三Cinder塊存儲的創(chuàng)建與使用任務(wù)一理解Cinder塊存儲服務(wù)OpenStack從Folsom版本開始，就將Nova中的持久性塊存儲功能組件nova-volume剝離出來，獨立為OpenStack塊存儲服務(wù)，并將其命名為“Cinder”。與Nova利用主機本地存儲為虛擬機實例提供的臨時性存儲不同，Cinder為虛擬機實例提供持久化的存儲能力，并實現(xiàn)對虛擬機實例存儲卷的生命周期管理，因此又稱卷存儲服務(wù)。除了為Nova虛擬機實例提供存儲服務(wù)外，Cinder還可以為裸金屬主機和容器等提供卷存儲。本任務(wù)中，讀者將了解Cinder的主要功能，學(xué)習(xí)Cinder塊存儲與Nova計算的交互機制以及Cinder的架構(gòu)。1.Cinder的主要功能Cinder提供的是一種存儲基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，為Nova虛擬機、裸金屬主機和容器等提供存儲卷也可直接提供存儲數(shù)據(jù)的裸磁盤，其具體功能如下。理解Cinder塊存儲服務(wù)(1)提供持久性塊存儲資源，供Nova計算服務(wù)的虛擬機實例使用。從實例的角度看，掛載的每一個卷都是一塊磁盤。使用Cinder可以將一個存儲設(shè)備連接到一個實例。另外，可以將鏡像寫入塊存儲設(shè)備，讓Nova計算服務(wù)用作可啟動的持久性實例。(2)為管理塊存儲設(shè)備提供一套方法，對卷實現(xiàn)從創(chuàng)建到刪除的整個生命周期管理，允許對卷、卷的類型、卷的快照進行處理。2.Cinder與Nova的交互Cinder塊存儲服務(wù)與Nova計算服務(wù)進行交互，為虛擬機提供卷。Cinder負責(zé)卷的全生命周期管理。Nova的虛擬機通過連接Cinder的卷將其作為存儲設(shè)備，用戶可以對其進行讀寫格式化等操作。還可以進行分離卷操作，分離卷將使虛擬機不再使用對應(yīng)卷，但是卷上的數(shù)據(jù)不受影響，依然保持完整，被分離的卷還可以再連接到該虛擬機或其他虛擬機上。通過Cinder可以方便地管理虛擬機的存儲。理解Cinder塊存儲服務(wù)3.Cinder架構(gòu)與創(chuàng)建卷的基本流程Cinder旨在達到以下目標(biāo)：基于組件的架構(gòu)：便于快速增加新功能高可用：可承受非常大的工作負載容錯：隔離進程以避免級聯(lián)故障可恢復(fù)：故障易于診斷、調(diào)試和排除開放標(biāo)準(zhǔn)：社區(qū)驅(qū)動API的參考實現(xiàn)理解Cinder塊存儲服務(wù)1)Cinder架構(gòu)為了達成以上目標(biāo)，Cinder延續(xù)了Nova以及其他OpenStack項目的設(shè)計思想，由多個服務(wù)協(xié)同工作，這些服務(wù)之間通過AMQP消息隊列進行通信。3.Cinder架構(gòu)與創(chuàng)建卷的基本流程Cinder架構(gòu)中涉及的內(nèi)容如下：理解Cinder塊存儲服務(wù)1)Cinder架構(gòu)客戶端：客戶端可以是OpenStack最終用戶，也可以是終端用戶、命令行和OpenStack其他組件。API前端服務(wù)(cinder-api)：cinder-api服務(wù)作為Cinder對外服務(wù)的HTTP接口，向客戶呈現(xiàn)Cinder能夠提供的功能，負責(zé)接收和處理REST請求，并將請放入消息隊列。調(diào)度服務(wù)(cinder-scheduler)：cinder-scheduler服務(wù)將請求路由到合適的卷服務(wù)，即任務(wù)隊列中的任務(wù)，通過調(diào)度算法選擇最合適的存儲節(jié)點以創(chuàng)建卷。卷服務(wù)（cinder-volume）：cinder-volume服務(wù)管理塊存儲設(shè)備，定義后端設(shè)備。運行cinder-volume服務(wù)的節(jié)點被稱為存儲節(jié)點。備份服務(wù)(cinder-backup)：cinder-backup服務(wù)用于提供卷的備份功能，支持將塊存儲卷備份到OpenStack對象存儲(Swift)。卷提供者(VolumeProvider)：Cinder需要后端存儲設(shè)備(如外部的磁盤陣列以及其他存儲設(shè)施)來創(chuàng)建卷。卷提供者定義存儲設(shè)備，為卷提供物理存儲空間。數(shù)據(jù)庫：Cinder有一些數(shù)據(jù)需要存放到數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)庫是安裝在控制節(jié)點上的。3.Cinder架構(gòu)與創(chuàng)建卷的基本流程Cinder創(chuàng)建卷的基本流程包含如下五個部分：理解Cinder塊存儲服務(wù)2)

Cinder創(chuàng)建卷的基本流程(1)

客戶端向cinder-api服務(wù)發(fā)送請求，要求創(chuàng)建一個卷。(2)

cinder-api服務(wù)對請求做一些必要處理后，向消息隊列發(fā)送一條消息，讓cinder-scheduler服務(wù)創(chuàng)建一個卷。(3)

cinder-scheduler服務(wù)從消息隊列中獲取cinder-api服務(wù)發(fā)給它的消息后，執(zhí)行調(diào)度算法從若干存儲節(jié)點中選出一個節(jié)點。(4)

cinder-scheduler服務(wù)向消息隊列發(fā)送一條消息，讓該存儲節(jié)點創(chuàng)建這個卷。(5)

對應(yīng)存儲節(jié)點的cinder-volume服務(wù)從消息隊列中獲取cinder-scheduler服務(wù)發(fā)給它的消后，在存儲設(shè)備上創(chuàng)建卷。4.塊存儲組件理解Cinder塊存儲服務(wù)OpenStack塊存儲服務(wù)(Cinder)可以管理卷，以及和OpenStack計算服務(wù)進行交互，為實例提供卷。塊存儲服務(wù)通常包含下列組件：cinder-api：接受API請求，并將其發(fā)送到“cinder-volume”執(zhí)行。cinder-volume：與塊存儲服務(wù)的進程進行直接交互，它也可以與這些進程通過一個消息隊列進行交互。“cinder-volume”通過發(fā)送消息到塊存儲服務(wù)的讀寫請求來維持狀態(tài)。cinder-scheduler守護進程：選擇最優(yōu)存儲提供節(jié)點來創(chuàng)建卷。其與“nova-scheduler”組件類似。cinder-backup守護進程：“cinder-backup”進程提供任何種類備份卷到一個備份存儲提供者。消息隊列：在塊存儲的進程之間路由信息。任務(wù)二安裝Cinder塊存儲服務(wù)本任務(wù)將帶領(lǐng)大家在控制節(jié)點和計算節(jié)點分別安裝Cinder塊存儲服務(wù)，安裝后就可以在OpenStack中創(chuàng)建卷，并在云主機實例中添加卷，從而實現(xiàn)為云主機擴容的功能。由于沒有使用專門的存儲節(jié)點，需要在安裝前為計算節(jié)點添加磁盤，將計算節(jié)點作為存儲節(jié)點使用。1.在存儲節(jié)點準(zhǔn)備磁盤在安裝Cinder塊存儲服務(wù)之前，需要準(zhǔn)備磁盤，下面的步驟用來完成磁盤的準(zhǔn)備：本教材中，由于沒有專門的存儲節(jié)點，使用計算節(jié)點作為存儲節(jié)點。在vmware中，為虛擬機compute節(jié)點新增磁盤“/dev/sdb”，并將其分區(qū)為“/dev/sdb1”和“/dev/sdb2”，磁盤20G，兩個分區(qū)各10G。安裝Cinder塊存儲服務(wù)使用命令“l(fā)sblk”查看存儲節(jié)點分區(qū)情況，如下圖所示。1.在存儲節(jié)點準(zhǔn)備磁盤可以看到sdb磁盤還未進行分區(qū)，下面使用fdisk/dev/sdb命令，對sdb磁盤進行分區(qū)，分區(qū)完成后，再次使用lsblk命令，查看compute節(jié)點整個磁盤分區(qū)情況，如下圖所示。安裝Cinder塊存儲服務(wù)2.安裝和配置控制節(jié)點的Cinder塊存儲服務(wù)修改controller節(jié)點OpenStack的配置文件openrc.sh，文件的位置為目錄“/etc/openstack”，在尾部添加如下三行內(nèi)容。分別設(shè)置了Cinder的數(shù)據(jù)庫密碼，Cinder的密碼和Cinder使用的分區(qū)。安裝Cinder塊存儲服務(wù)CINDER_DBPASS=000000CINDER_PASS=000000BLOCK_DISK=sdb1我們在controller節(jié)點執(zhí)行如下命令，來安裝cinder服務(wù)：iaas-install-cinder-controller.sh下面分析一下iaas-install-cinder-controller.sh文件的內(nèi)容：安裝Cinder塊存儲服務(wù)2.安裝和配置控制節(jié)點的Cinder塊存儲服務(wù)2source/etc/openstack/openrc.sh3source/etc/keystone/admin-openrc.sh分別導(dǎo)入OpenStack和Keystone配置的環(huán)境變量6mysql-uroot-p$DB_PASS-e"createdatabasecinder;"7mysql-uroot-p$DB_PASS-e"grantallprivilegesoncinder.*to'cinder'@'%'identifiedby'$CINDER_DBPASS';"8mysql-uroot-p$DB_PASS-e"grantallprivilegesoncinder.*to'cinder'@'localhost'identifiedby'$CINDER_DBPASS';"安裝Cinder數(shù)據(jù)庫，并設(shè)置cinder用戶權(quán)限下面分析一下iaas-install-cinder-controller.sh文件的內(nèi)容：安裝Cinder塊存儲服務(wù)2.安裝和配置控制節(jié)點的Cinder塊存儲服務(wù)11openstackusercreate--domain$DOMAIN_NAME--password$CINDER_PASScinder12openstackroleadd--projectservice--usercinderadmin1314openstackservicecreate--namecinderv2--description"OpenStackBlockStorage"volumev2......22openstackendpointcreate--regionRegionOnevolumev3adminhttp://$HOST_NAME:8776/v3/%\(project_id\)s創(chuàng)建了Openstack用戶，并為用戶分配了角色。并且創(chuàng)建了端點用戶并設(shè)置了權(quán)限。下面分析一下iaas-install-cinder-controller.sh文件的內(nèi)容：安裝Cinder塊存儲服務(wù)2.安裝和配置控制節(jié)點的Cinder塊存儲服務(wù)25yuminstallopenstack-cinder-y安裝Cinder服務(wù)28crudini--set/etc/cinder/cinder.confdatabaseconnectionmysql+pymysql://cinder:$CINDER_DBPASS@$HOST_NAME/cinder29crudini--set/etc/cinder/cinder.confDEFAULTtransport_urlrabbit://$RABBIT_USER:$RABBIT_PASS@$HOST_NAME30crudini--set/etc/cinder/cinder.confDEFAULTauth_strategykeystone......41crudini--set/etc/cinder/cinder.confoslo_concurrencylock_path/var/lib/cinder/tmp加載Openstack的Cinder配置，即設(shè)置Cinder的配置文件cinder.conf。下面分析一下iaas-install-cinder-controller.sh文件的內(nèi)容：安裝Cinder塊存儲服務(wù)2.安裝和配置控制節(jié)點的Cinder塊存儲服務(wù)44crudini--set/etc/nova/nova.confcinderos_region_nameRegionOne設(shè)置nova配置文件nova.conf中的cinder配置項。49systemctlrestartopenstack-nova-api.service重啟nova服務(wù)。47su-s/bin/sh-c"cinder-managedbsync"cinder同步數(shù)據(jù)庫。50systemctlenableopenstack-cinder-api.serviceopenstack-cinder-scheduler.service設(shè)置開機自動啟動cinder服務(wù)。51systemctlrestartopenstack-cinder-api.serviceopenstack-cinder-scheduler.servicehttpd重啟cinder服務(wù)。53cinderservice-list查看cinder服務(wù)3.安裝和配置計算節(jié)點的Cinder塊存儲服務(wù)compute節(jié)點的openrc.sh文件和controller節(jié)點的openrc.sh文件內(nèi)容一致，在此我們無需修改，只需要將controller節(jié)點的openrc.sh文件復(fù)制到compute主機。安裝Cinder塊存儲服務(wù)復(fù)制后，我們在compute節(jié)點執(zhí)行如下命令，來安裝Cinder塊存儲服務(wù)：iaas-install-cinder-compute.sh下面分析一下iaas-install-cinder-compute.sh文件的內(nèi)容：安裝Cinder塊存儲服務(wù)3.安裝和配置計算節(jié)點的Cinder塊存儲服務(wù)2source/etc/openstack/openrc.sh加載了OpenStack的基礎(chǔ)環(huán)境變量8#Createadiskforcindervolumes9pvcreate/dev/$BLOCK_DISK10vgcreatecinder-volumes/dev/$BLOCK_DISK11partprobe創(chuàng)建物理卷、邏輯卷并使分區(qū)表生效5yuminstalllvm2device-mapper-persistent-datascsi-target-utilsrpcbindnfs-utilsopenstack-cindertargetclipython-keystone-y下載軟件包并安裝13sed-i'/^\s*filter/d'/etc/lvm/lvm.conf14sed-i'/^devices/a\filter=["a|/dev/'$BLOCK_DISK'|","r|.*|"]'/etc/lvm/lvm.conf修改lvm卷管理的配置文件lvm.conf。下面分析一下iaas-install-cinder-compute.sh文件的內(nèi)容：安裝Cinder塊存儲服務(wù)3.安裝和配置計算節(jié)點的Cinder塊存儲服務(wù)16#/etc/cinder/cinder.conf17crudini--set/etc/cinder/cinder.confdatabaseconnectionmysql+pymysql://cinder:$CINDER_DBPASS@$HOST_NAME/cinder18crudini--set/etc/cinder/cinder.confDEFAULTtransport_urlrabbit://$RABBIT_USER:$RABBIT_PASS@$HOST_NAME......39crudini--set/etc/cinder/cinder.confoslo_concurrencylock_path/var/lib/cinder/tmp修改Cinder塊存儲服務(wù)的配置文件cinder.conf。下面分析一下iaas-install-cinder-compute.sh文件的內(nèi)容：安裝Cinder塊存儲服務(wù)3.安裝和配置計算節(jié)點的Cinder塊存儲服務(wù)46systemctlenableopenstack-cinder-volume.servicetarget.service47systemctlrestartopenstack-cinder-volume.servicetarget.service設(shè)置Cinder服務(wù)開機自啟動并重啟服務(wù)。43systemctlenabletgtd44systemctlrestarttgtd設(shè)置tgtd自啟動并重新啟動。49ssh$HOST_IP"source/etc/keystone/admin-openrc.sh&&cinderservice-list"遠程連接控制節(jié)點，并列出Cinder服務(wù)也可以登錄到控制節(jié)點，使用OpenStack命令列出Cinder卷服務(wù)，命令如下：安裝Cinder塊存儲服務(wù)3.安裝和配置計算節(jié)點的Cinder塊存儲服務(wù)openstackvolumeservicelist任務(wù)三Cinder塊存儲的創(chuàng)建與使用Cinder塊存儲服務(wù)安裝完成后，就可以在OpenStack中使用該服務(wù)，為云主機提供塊服務(wù)了。本任務(wù)中，分別帶領(lǐng)大家在dashboard和終端中創(chuàng)建塊存儲并連接到云主機。1)創(chuàng)建卷Cinder塊存儲的創(chuàng)建與使用1.在dashboard中使用塊存儲為cirros-1服務(wù)器擴展磁盤使用admin用戶登陸OpenStackDashboard界面后，可以發(fā)現(xiàn)，在dashboard中的左側(cè)導(dǎo)航欄的項目欄里，增加了卷項目。我們在左側(cè)導(dǎo)航欄中，依次選擇“項目-->卷-->卷”，進入卷列表界面，如下圖所示。1)創(chuàng)建卷Cinder塊存儲的創(chuàng)建與使用1.在dashboard中使用塊存儲為cirros-1服務(wù)器擴展磁盤單擊“+創(chuàng)建卷”按鈕，在彈出的創(chuàng)建卷窗口中，輸入卷名稱和大小，其他內(nèi)容使用默認值，如右圖所示。1)創(chuàng)建卷Cinder塊存儲的創(chuàng)建與使用1.在dashboard中使用塊存儲為cirros-1服務(wù)器擴展磁盤輸入完成后，單擊“創(chuàng)建卷”按鈕，關(guān)閉創(chuàng)建卷窗口，卷列表管理界面如右圖所示，此時卷“v1”已經(jīng)可以使用了，下面將其掛載到主機cirros-1上。2)為cirros-1服務(wù)器掛載卷Cinder塊存儲的創(chuàng)建與使用1.在dashboard中使用塊存儲為cirros-1服務(wù)器擴展磁盤在卷列表中，單擊后面的編輯卷下拉列表，選擇“管理連接”，如下圖所示：2)為cirros-1服務(wù)器掛載卷Cinder塊存儲的創(chuàng)建與使用1.在dashboard中使用塊存儲為cirros-1服務(wù)器擴展磁盤在彈出的“管理已連接卷”窗口中，選擇cirros-1云主機實例，如下圖所示。2)為cirros-1服務(wù)器掛載卷Cinder塊存儲的創(chuàng)建與使用1.在dashboard中使用塊存儲為cirros-1服務(wù)器擴展磁盤選擇“連接到實例”后，單擊窗口右下角的“連接卷”按鈕，在卷列表中，可以看到，v1卷已經(jīng)掛載到實例cirros-1上的“/d