OpenStack云計算平臺搭建與管理（openEuler）（微課版） 課件項目12 塊存儲服務（Cinder）安裝

課程OpenStack云計算平臺

搭建與管理項目12塊存儲服務（Cinder）安裝第21講安裝Cinder組件學習目標【知識目標】（1）了解Cinder的功能。（2）理解文件存儲、塊存儲與對象存儲。（3）了解Cinder的組件架構(gòu)。（4）了解Cinder的基本工作流程?！炯寄苣繕恕浚?）能夠安裝與配置Cinder組件。（2）能夠初始化Cinder服務。（3）能夠用命令檢驗Cinder服務。（4）能用命令和Dashboard兩種方式創(chuàng)建卷。引例描述

OpenStack云計算平臺現(xiàn)在已經(jīng)可以用來創(chuàng)建云主機并為云主機連上網(wǎng)絡了。小王高興地看著這段時間的成果，非常滿意，果然堅持才能出成績啊！此時，小王突然想到，如果用戶在使用OpenStack云計算平臺的過程中，由于產(chǎn)生的數(shù)據(jù)太多導致Glance創(chuàng)建系統(tǒng)盤的空間不夠了怎么辦？而且Glance創(chuàng)建的系統(tǒng)盤的數(shù)據(jù)在銷毀云主機的時候會同時被銷毀，能不能有一個額外的硬盤來專門存放數(shù)據(jù)，即使云主機被銷毀了該磁盤也能保存呢？項目陳述

用戶的重要數(shù)據(jù)是存放在存儲設備中的，最常見的存儲設備就是硬盤。小王通過調(diào)研了解到，Cinder也是OpenStack云計算平臺的核心項目之一，負責為云計算平臺提供“塊存儲”服務，云主機中的硬盤就是一個“塊存儲”設備。因此，為了達到給云主機增加硬盤的目的，需要為OpenStack云計算平臺安裝Cinder組件。

本項目將在控制節(jié)點和計算節(jié)點為OpenStack云計算平臺安裝Cinder組件。

Cinder是OpenStack中提供塊存儲服務的組件，主要功能是為虛擬機實例提供虛擬磁盤管理服務。Cinder的前身是Nova中的“nova-volume”組件，OpenStackF版以后其從Nova中被剝離出來，成為一個獨立的OpenStack組件。Ciinder的基本概念

文件存儲依靠文件系統(tǒng)來存儲文件。文件直接存儲在文件系統(tǒng)中，通過FTP、網(wǎng)絡文件系統(tǒng)（NetworkFileSystem，NFS）等服務進行訪問。它的特點是使用簡單、兼容性好，但響應速度和存儲容量一般。Cinder的基本概念——文件存儲

塊存儲中的塊顧名思義就是存儲系統(tǒng)采用的一整塊存儲設備，如一塊硬盤。塊存儲技術(shù)通常是指是將裸磁盤空間整個映射給主機使用的技術(shù)。因此塊存儲可以虛擬出整塊硬盤給云主機使用，對云主機的操作系統(tǒng)來說這就是掛載的物理硬盤。它的特點是響應速度極快，同時具有高穩(wěn)定性和可靠性，但受硬件容量限制，導致其容量不大。Cinder的基本概念——塊存儲

對象存儲以對象（封裝）的形式管理數(shù)據(jù)。對象數(shù)據(jù)可以分為兩個部分，一部分是數(shù)據(jù)，存儲于對象存儲服務器中；另一部分是對應的元數(shù)據(jù)，存儲于元數(shù)據(jù)服務器中。數(shù)據(jù)通常是無結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，例如，圖片、視頻或文檔等。而元數(shù)據(jù)則指的是對數(shù)據(jù)的相關描述，例如，圖片的大小、文檔的擁有者、數(shù)據(jù)存儲的位置信息等。當需要訪問某個對象時，先查詢元數(shù)據(jù)服務器獲得具體位置信息，然后從對象存儲服務器中獲得具體數(shù)據(jù)。對象存儲主要用于分布式存儲，其存儲容量巨大，但速度較慢。Cinder的基本概念——對象存儲Cinder的組件架構(gòu)在塊存儲中，裸硬盤通常被稱為卷（Volume），Cinder的任務就是管理卷，包括卷的創(chuàng)建、刪除等操作。Cinder的組件架構(gòu)模塊功能介紹cinder-api該模塊用于接收和響應外部請求，也是外部可用于管理Cinder的唯一入口cinder-volume該模塊是Cinder項目中對卷進行管理的模塊cinder-scheduler該模塊負責通過調(diào)度算法從多個存儲節(jié)點服務器中選擇最合適的節(jié)點來創(chuàng)建卷volume-provider該模塊負責通過驅(qū)動調(diào)用具體的卷管理系統(tǒng)實現(xiàn)對卷的具體操作。它支持多種卷管理系統(tǒng)，包括LVM、NFS、Ceph等volume-backup該模塊為卷提供備份服務Cinder各個模塊分工合作的大致流程如下（注意模塊之間的通信都是通過消息隊列傳遞的）。第1步，“cinder-api”接收到用戶通過管理界面或命令行發(fā)起的卷創(chuàng)建請求后，完成必要處理后將其發(fā)送到消息隊列中。第2步，“cinder-scheduler”從消息隊列獲得請求和數(shù)據(jù)以后，從若干存儲節(jié)點中選出一個能存放該卷的節(jié)點。然后又將信息發(fā)送到消息隊列。第3步，“cinder-volume”從消息隊列獲取請求后，通過“volume-provider”調(diào)用具體的卷管理系統(tǒng)在存儲設備上創(chuàng)建卷。Cinder的基本工作流程項目實施在控制節(jié)點安裝與配置Cinder——安裝Cinder軟件包[root@controller~]#

yum-yinstallopenstack-cinder安裝的“openstack-cinder”軟件包里包括“cinder-api”和“cinder-scheduler”模塊。安裝“openstack-cinder”軟件包時，和安裝其他OpenStack核心組件時一樣，會自動創(chuàng)建名為“cinder”的Linux系統(tǒng)用戶和同名的用戶組。在控制節(jié)點安裝與配置Cinder——創(chuàng)建Cinder的數(shù)據(jù)庫并授權(quán)第1步，用下面的方法進入MariaDB數(shù)據(jù)庫服務器。[root@controller~]#mysql-uroot-p000000第2步，新建“cinder”數(shù)據(jù)庫。MariaDB[（none）]>CREATEDATABASEcinder;第3步，給用戶授權(quán)使用新建數(shù)據(jù)庫。MariaDB[（none）]>GRANTALLPRIVILEGESONcinder.*TO'cinder'@'localhost'IDENTIFIEDBY'000000';MariaDB[（none）]>GRANTALLPRIVILEGESONcinder.*TO'cinder'@'%'IDENTIFIEDBY'000000';安裝與配置Cinder——創(chuàng)建Cinder的數(shù)據(jù)庫并授權(quán)檢查授權(quán)情況[root@controller~]#mysql-ucinder-p000000[root@controller~]#mysql-ucinder-p000000-hcontroller都要能進入數(shù)據(jù)庫，并且用“showdatabases；”都能看到cinder數(shù)據(jù)庫。在控制節(jié)點安裝與配置Cinder——修改Cinder配置文件（1）將配置文件去掉注釋和空行第1步，備份配置文件。[root@controller~]#

cp/etc/cinder/cinder.conf/etc/cinder/cinder.bak第2步，去掉所有注釋和空行，生成新的配置文件。[root@controller~]#grep-Ev'^$|#'/etc/cinder/cinder.bak>/etc/cinder/cinder.conf這里的正則表達式“^$|#”的具體含義為：匹配空行（“^$”，其中“^”是一行的開頭，“$”是一行的結(jié)尾），或者（符號“|”表示或者）匹配第一個字符為“#”的行。結(jié)合反向匹配參數(shù)“-v”，最終匹配的是所有不為空和不以注釋符號“#”開頭的行。在控制節(jié)點安裝與配置Cinder——修改Cinder配置文件（2）編輯新的配置文件第1步，打開配置文件進行編輯。#vi/etc/cinder/cinder.confproject_domain_name=Defaultuser_domain_name=Defaultproject_name=projectusername=cinderpassword=000000第2步，修改“[database]”部分，實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫“cinder”連接。[database]connection=mysql+pymysql://cinder:000000@controller/cinder第3步，修改“[DEFAULT]”與“[keystone_authtoken]”部分，實現(xiàn)與Keystone交互。[DEFAULT]auth_strategy=keystone[keystone_authtoken]auth_url=http://controller:5000memcached_servers=controller:11211auth_type=password在控制節(jié)點安裝與配置Cinder——修改Cinder配置文件第4步，修改“[oslo_concurrency]”部分，配置鎖路徑。[oslo_concurrency]lock_path=/var/lib/cinder/tmp第5步，修改“[DEFAULT]”部分，實現(xiàn)與消息隊列的連接。[DEFAULT]transport_url=rabbit://rabbitmq:000000@controller:5672在控制節(jié)點安裝與配置Cinder——修改Nova配置文件Nova位于OpenStack云計算平臺的核心位置，通常需要通過它和其他組件進行交互。這里需要設置Cinder與Nova的交互。[root@controller~]#vi/etc/nova/nova.conf修改“[cinder]”部分，增加如下的集群名。[cinder]os_region_name=RegionOne在控制節(jié)點安裝與配置Cinder——初始化Cinder的數(shù)據(jù)庫[root@controller~]#

sucinder-s/bin/sh-c"cinder-managedbsync"Deprecated:Option"logdir"fromgroup"DEFAULT"isdeprecated.Useoption"log-dir"fromgroup"DEFAULT".Cinder組件初始化——創(chuàng)建Cinder用戶并分配角色第1步，導入環(huán)境變量模擬登錄。[root@controller~]#.admin-login第2步，在OpenStack云計算平臺中創(chuàng)建用戶“cinder”。#openstackusercreate--domaindefault--password000000cinder第3步，給用戶“cinder”分配“admin”角色#openstackroleadd--projectproject--usercinderadminCinder組件初始化——創(chuàng)建Cinder服務及端點（1）創(chuàng)建服務OpenStack（Train版）Cinder支持的卷是第3版本。[root@controller~]#openstackservicecreate--namecinderv3volumev3（2）創(chuàng)建計算服務端點OpenStack組件的服務端點有3種，分別對應Admin用戶（admin）、內(nèi)部組件（internal）、公眾用戶（public）服務的地址。第1步，創(chuàng)建公眾用戶訪問的服務端點。#openstackendpointcreate--regionRegionOnevolumev3publichttp://controller:8776/v3/%\(project_id\)s第2步，創(chuàng)建內(nèi)部組件訪問的服務端點。#openstackendpointcreate--regionRegionOnevolumev3internalhttp://controller:8776/v3/%\(project_id\)s第3步，創(chuàng)建Admin用戶訪問端點。#openstackendpointcreate--regionRegionOnevolumev3adminhttp://controller:8776/v3/%\(project_id\)sCinder組件初始化——啟動Cinder服務第1步，重啟Nova服務。#systemctlrestartopenstack-nova-api第2步，設置“cinder-api”和“cinder-scheduler”模塊開機啟動。#systemctlenableopenstack-cinder-apiopenstack-cinder-scheduler第3步，立即啟動Cinder服務。#

systemctlstartopenstack-cinder-apiopenstack-cinder-scheduler檢測控制節(jié)點的Cinder服務1．查看端口占用情況Cinder服務會占用8776端口，通過查看這個端口是否啟用，可以判斷Cinder服務是否已經(jīng)運行。[root@controller~]#netstat-nutpl|grep8776tcp00:8776:*LISTEN16661/python22．查看存儲服務列表[root@controller~]#openstackvolumeservicelist+----------------------+--------------+---------+-----------+--------+-------------------------------------------+|Binary|Host |Zone|Status|State|UpdatedAt|+----------------------+--------------+---------+-----------+--------+-------------------------------------------+|cinder-scheduler|controller|nova|enabled|up|2021-10-13T04:14:33.000000|+----------------------+--------------+---------+------------+-------+--------------------------------------------+如獲得“cinder-scheduler”在控制節(jié)點的模塊處于開啟（up）狀態(tài)，則表示服務正常。搭建存儲節(jié)點通常存儲節(jié)點會采用獨立的服務器，但這樣OpenStack云計算平臺就至少需要3臺服務器才能搭建。所以本小節(jié)任務采用計算節(jié)點來代替存儲節(jié)點，以實現(xiàn)搭建雙節(jié)點OpenStack云計算平臺的目標。搭建存儲節(jié)點——為計算節(jié)點增加硬盤搭建存儲節(jié)點——為計算節(jié)點增加硬盤搭建存儲節(jié)點——為計算節(jié)點增加硬盤搭建存儲節(jié)點——創(chuàng)建卷組邏輯卷管理（LogicalVolumeManager，LVM）是Linux環(huán)境下對磁盤分區(qū)進行管理的一種機制，它可以將幾塊磁盤(也稱物理卷)組合起來形成一個存儲池或者卷組(VolumeGroup)。LVM可以每次從卷組中劃分出不同大小的邏輯卷(LogicalVolume)創(chuàng)建新的邏輯設備。Cinder可以使用LVM來實現(xiàn)塊設備（卷）的管理。搭建存儲節(jié)點——創(chuàng)建卷組（1）查看系統(tǒng)硬盤掛載情況通過“l(fā)sblk”命令可以看到系統(tǒng)中所有硬盤（塊設備）的掛載信息。[root@compute~]#lsblkNAME

MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINTsda

8:0 0 100G 0 disk├─sda1

8:1 0 1G

0 part /boot└─sda2

8:2 0 98G 0 part├─centos-root

253:0 0 90G 0 lvm

/└─centos-swap 253:1 0 8G

0 lvm

[SWAP]sdb

8:16 0 20G 0 disksr0

11:0 1 973M 0 rom從結(jié)果中可以看到剛新添加的硬盤名為“sdb”，還沒有進行分區(qū)和掛載。該硬盤在Linux中的對應文件為“/dev/sdb”。搭建存儲節(jié)點——創(chuàng)建卷組（2）創(chuàng)建LVM物理卷組卷組是若干個物理卷組成的一個整體，對于用戶來說，卷組就是一個大的磁盤，便于重新劃分使用。第1步，將硬盤初始化為物理卷。通過“pvcreate”命令將物理硬盤初始化為物理卷，以便LVM使用。[root@compute~]#pvcreate/dev/sdbPhysicalvolume"/dev/sdb"successfullycreated.搭建存儲節(jié)點——創(chuàng)建卷組第2步，將物理卷歸并為卷組。LVM卷組的創(chuàng)建命令為“vgcreate”，它的用法如下。vgcreate<卷組名><物理卷1><物理卷2>……由于本項目只創(chuàng)建了一個物理卷，因此用下面的方法用該卷生成卷組，卷組取名為“cinder-volumes”。[root@compute~]#vgcreatecinder-volumes/dev/sdbVolumegroup"cinder-volumes"successfullycreated搭建存儲節(jié)點——創(chuàng)建卷組第3步，配置LVM卷組掃描的設備。首先，打開LVM的配置文件。[root@compute~]#vi/etc/lvm/lvm.conf然后，修改配置文件的“devices”部分，添加一個接受“/dev/sdb”磁盤并拒絕其他設備的過濾器。devices{filter=["a/sdb/","r/.*/"]……}代碼中“a”表示接受，“r”表示拒絕。搭建存儲節(jié)點——安裝和配置存儲節(jié)點（1）安裝Cinder相關軟件包用如下方法在計算節(jié)點安裝Cinder相關軟件包。[root@compute~]#yum-yinstallopenstack-cindertargetclipython-keystone這個安裝命令共安裝了3個軟件包“openstack-cinder”“targetcli”“python-keystone”。其中“openstack-cinder”是Cinder的軟件包；“targetcli”是一個命令行工具，用于管理Linux的存儲資源；“python-keystone”是與Keystone的連接插件。搭建存儲節(jié)點——安裝和配置存儲節(jié)點（2）將配置文件去掉注釋和空行第1步，備份配置文件。[root@compute~]#cp/etc/cinder/cinder.conf/etc/cinder/cinder.bak第2步，去掉所有注釋和空行，生成新的配置文件。[root@compute~]#grep-Ev'^$|#'/etc/cinder/cinder.bak>/etc/cinder/cinder.conf搭建存儲節(jié)點——安裝和配置存儲節(jié)點（3）編輯新的配置文件第1步，打開配置文件進行編輯。#vi/etc/cinder/cinder.confuser_domain_name=Defaultproject_name=projectusername=cinderpassword=000000第2步，修改“[database]”部分，實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫“cinder”連接。[database]connection=mysql+pymysql://cinder:000000@controller/cinder第3步，[DEFAULT][keystone_authtoken]部分，實現(xiàn)與Keystone交互。[DEFAULT]auth_strategy=keystone[keystone_authtoken]auth_url=http://controller:5000memcached_servers=controller:11211auth_type=passwordproject_domain_name=Default搭建存儲節(jié)點——安裝和配置存儲節(jié)點第4步，修改“[oslo_concurrency]”部分，配置鎖路徑。[oslo_concurrency]lock_path=/var/lib/cinder/tmp第5步，修改“[DEFAULT]”部分，實現(xiàn)與消息隊列和Glance的連接。[DEFAULT]transport_url=rabbit://rabbitmq:000000@controller:5672glance_api_servers=http://controller:9292第6步，修改“[DEFAULT]”部分，并增加“[lvm]”部分以設置LVM。[DEFAULT]enabled_backends=lvm[lvm]volume_driver=cinder.volume.drivers.lvm.LVMVolumeDrivervolume_group=cinder-volumestarget_protocol=iscsitarget_helper=lioadm配置文件中“volume_group”的值應和“創(chuàng)建LVM物理卷組”部分創(chuàng)建的卷組名一致。存儲節(jié)點啟動Cinder服務由于本項目是利用計算節(jié)點充當存儲節(jié)點，因此在計算節(jié)點操作。首先，設置開機啟動服務。[root@compute~]#systemctlenableopenstack-cinder-volumetarget然后，立即啟動服務。[root@compute~]#systemctlstartopenstack-cinder-volumetarget檢驗Cinder服務1．查看存儲服務列表在控制節(jié)點用以下代碼查看Cinder服務中各個模塊的服務狀態(tài)。[root@controller~]#

openstackvolumeservicelist+------------------------------+------------------------+---------+------------------+-----------+---------------------------------------------+|Binary

|Host

|Zone|Status

|State |UpdatedAt

|+------------------------------+------------------------+--------+-------------------+-----------+----------------------------------------------+|cinder-scheduler |controller |nova|enabled |up |2021-10-16T16:54:46.000000 ||cinder-volume |compute@lvm

|nova|enabled |up |2021-10-16T16:54:45.000000 |+------------------------------+------------------------+---------+-------------------+-----------+---------------------------------------------+可以看到，在控制節(jié)點能夠發(fā)現(xiàn)“cinder-volume”“cinder-scheduler”兩個模塊的狀態(tài)（State）是啟動（up）。檢驗Cinder服務2．通過Dashboard查看卷概況用Dashboard登錄OpenStack后，如果Cinder服務正常，就可以看到在左側(cè)導航欄中會出現(xiàn)【卷】選項，另外在【概況】中可以看到“卷”“卷快照”“卷存儲”這3個餅圖用Cinder創(chuàng)建卷1．使用命令模式創(chuàng)建卷第1步，在控制節(jié)點發(fā)起命令，創(chuàng)建一個8GB的卷，取名為“volume1”。[root@controller~]#openstackvolumecreate--size8volume1第2步，查看卷列表。[root@controller~]#openstackvolumelist

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