原生Openstack学习笔记(三)--- Swift、Cinder
  

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https://docs.openstack.org/zh_CN/  可以配合官网使用用

Swift对象存储:对象即存储内容,业内一般将对象存储认为是IaaS,详细概念这里不再赘述,可参考百度网盘,相当于对象存储的SaaS体现

一致性散列(哈希)(DHT路由,通过该环找到主机的对应存储位置)








1.将每个计算节点(VM1-4)通过hash映射到圆环上
2.将每个对象通过hash映射到圆环上,并且绑定顺时针找到的第一个节点
3.新增一个VM5,根据hash计算出落点在2和3之间,此时仅有2和5之间的对象受影响,从3迁移到5上。


Replicator数据(最终)一致性模型NWR
1.N:数据的副本总数   W:写操作被确认接收的副本数量    R:读操作的副本数量
2.强一致性    R+W>N,保证对副本的读写操作产生交集,保证可以读到数据的最新版本,如果W=N,R=1,每次更新都为全部更新,适合于大量读少量写的强一致性场景;R=N,W=1,每次更新仅需要更新一个副本,适合于大量写少量读的强一致性场景。
3.弱一致性  R+W≤N,如果读写操作不产生交集,那就有可能读到脏数据,比较适用于对一致性要求不高的场景。

SWIFT采用了一个折中的策略
写操作需要满足一半以上成功:W>N/2,
再保证读与写操作至少有一个交集:R+W>N。
默认配置是N=3,W=2>N/2,R=1或2
R=2是会先读取两个副本的元数据,再通过元数据比较谁最新。








环的数据结构
环:为了将虚拟节点(分区)映射到一组物理设备上,提供冗余度设计,包含以下数据结构。
1.存储设备列表。设备信息包括  唯一标识号(id)、区域号(zone)、权重(weight)、IP地址(ip)、端口(port)、元数据(meta)。
2.分区到设备的映射关系(replica2part2dev-id 数组)
3.计算分区号的位移(part_shift)

账户名/容器名/对象名



数据模型
三层逻辑结构,账户/容器/对象 (Account/Container/Object)




Swift逻辑架构




     Proxy node:
  Proxy Server:提供操作swift的接口api。通过ring环查找物理实体位置,然后发送请求。还可以作为负载,切换不同storage node.
  storage node:
Account server:处理account的请求:get/head/post/put/delete/replication,通过数据库SQLite保存account状态

Container server:处理container的请求,……
Object server:负责存储、检索、删除、保存本地对象。对象是文件系统中的二进制数据,元数据为xattr形式作为文件扩展属性,文件系统需要支持此特性。



三种保障数据一致性的服务:
Auditor:持续性磁盘扫描,检查account、container、object完整性,发现有问题,先进行隔离,然后通过Replicator从其他节点获取数据并恢复。
Updater:当创建容器或者对象时,要更新所属的账户或者容器,如果更新失败,则使用updater进行后续更新。
Replicator:…NWR

e.g
一个对象有三个副本
修改了一个副本
1.proxy node /account/container/object 查询ring文件,得知节点列表为3个长度
2.proxy node 同时向三个节点转发操作,只要两个节点写入成功,则认为put成功。
3.失败的节点后面通过其他节点的replicator进行恢复


Cinder:块存储服务
参考的就是亚马逊的EBS




1.组件
Cinder-api:访问cinder的http接口
Cinder-volume:运行在每个存储节点上,管理具体存储空间,定义了统一的接入接口,兼容LVM,NFS,Ceph,EMC。。。
Cinder-scheduler:根据调度算法(过滤+权重),选择合适节点创建卷
Cinder-backup:用于提供卷的备份功能,支持备份到swift、ceph对象存储。

2.存储设备
DAS/SAN/NAS/对象
不同的块设备厂商通过驱动形式对接到cinder,然后接入openstack,默认使用LVM作为后端存储
LVM: PV-VG-LV



iSCSI  (SCSI Over IP)
Iscsi  target(存储侧)、iSCSI initiator (主机侧)
挂载一个卷:
Cinder create---cinder api---cinder scheduler--cinder volume(lvm iscsi driver ,负责lv的创建,创建完lv之后,将lv定义为target,产生LUN ID,主机侧用initiator发现target)




调度算法:

创建volume时,cinder-scheduler会基于容量volume type等选择合适节点,默认为filter scheduler,有以下过滤器:
Retry:把曾经调度失败过的节点剔除
AZ:初始只有一个AZ:"nova",用户可以自行创建
Capacity:剔除容量不够的节点
capability:选择存储类型(lvm/san/ceph)
Json:通过json运算表达式自行定制过滤条件>,<,= ['>','$free_disk_mb',200*1024],选择空余容量大于200G的节点。





对象存储和块存储的区别(Cinder/Swift)?
Swift:
类似S3,兼容S3,通过web服务协议访问(rest/SOAP)。
常见领域:网盘、Iaas公有云、备份归档、移动互联网和CDN。
两种数据描述:容器、对象
扁平化结构,所有数据都有一个ID入口,可以直接访问。



Cinder:
类似EBS,仅给虚机挂载,通过cinder api访问
主要是个nova进行通信,将虚机所需的卷attach上去。


























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4人已打赏

一一氵 发表于 2020-8-4 16:51
  
感谢分享
avic 发表于 2020-8-4 16:59
  
超详细啊
云中骏马 发表于 2020-8-7 15:38
  
感谢分享。
新手045243 发表于 2020-8-11 19:46
  
我在社区摸爬滚打这么多年,所谓阅人无数,就算没有见过猪走路,也总明白猪肉是啥味道的。一看到楼主的气势,我就觉得楼主同在社区里灌水的那帮小混子有着本质的差别,你一定就是传说中的最强技术牛。
新手899116 发表于 2020-8-12 09:43
  
这操作步骤非常专业啊
新手517842 发表于 2020-8-12 09:53
  
文件包含都有,够有深度
marco 发表于 2020-8-12 10:12
  
手绘图,非常详细,感谢分享。
叶庆豪 发表于 2020-8-12 20:15
  
看了一轮,没看懂,收藏一下有时间再研究
xin2004108 发表于 2020-8-16 19:28
  
手稿教学。
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