OpenStack其實(shí)有三個(gè)與存儲(chǔ)相關(guān)的組件，這三個(gè)組件被人熟知的程度和組件本身出現(xiàn)時(shí)間的早晚是相符的，按熟悉程度排列如下：

    Swift——提供對(duì)象存儲(chǔ) （Object Storage），在概念上類似于Amazon S3服務(wù)，不過swift具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性、冗余和持久性，也兼容S3 API

    Glance——提供虛機(jī)鏡像（Image）存儲(chǔ)和管理，包括了很多與Amazon AMI catalog相似的功能。（Glance的后臺(tái)數(shù)據(jù)從最初的實(shí)踐來看是存放在Swift的）。

    Cinder——提供塊存儲(chǔ)（Block Storage），類似于Amazon的EBS塊存儲(chǔ)服務(wù)，目前僅給虛機(jī)掛載使用。

    （Amazon一直是OpenStack設(shè)計(jì)之初的假象對(duì)手和挑戰(zhàn)對(duì)象，所以基本上關(guān)鍵的功能模塊都有對(duì)應(yīng)項(xiàng)目。除了上面提到的三個(gè)組件，對(duì)于AWS中的重要的EC2服務(wù)，OpenStack中是Nova來對(duì)應(yīng)，并且保持和EC2 API的兼容性，有不同的方法可以實(shí)現(xiàn)）

    三個(gè)組件中，Glance主要是虛機(jī)鏡像的管理，所以相對(duì)簡(jiǎn)單；Swift作為對(duì)象存儲(chǔ)已經(jīng)很成熟，連CloudStack也支持它。Cinder是比較新出現(xiàn)的塊存儲(chǔ)，設(shè)計(jì)理念不錯(cuò)，并且和商業(yè)存儲(chǔ)有結(jié)合的機(jī)會(huì)，所以廠商比較積極。

Swift

    關(guān)于Swift的架構(gòu)和部署討論，除了官方網(wǎng)站，網(wǎng)上也有很多文章，這里就不重復(fù)。（也可以參考我之前在OpenStack中國(guó)行活動(dòng)中上海站演講的PPT）。從開發(fā)上看，最近也沒有太大的結(jié)構(gòu)性調(diào)整，所以我想主要說說比較適用的應(yīng)用領(lǐng)域好了。

    從我所了解的實(shí)際案例來看，Swift出現(xiàn)的領(lǐng)域有4個(gè)，（應(yīng)該還有更多，希望大家看到實(shí)際用例能夠指教）

    1.網(wǎng)盤

    Swift的對(duì)稱分布式架構(gòu)和多proxy多節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)導(dǎo)致它從基因里就適合于多用戶大并發(fā)的應(yīng)用模式，最典型的應(yīng)用莫過于類似Dropbox的網(wǎng)盤應(yīng)用，Dropbox去年底已經(jīng)突破一億用戶數(shù)，對(duì)于這種規(guī)模的訪問，良好的架構(gòu)設(shè)計(jì)是能夠支撐的根本原因。

    Swift的對(duì)稱架構(gòu)使得數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)從邏輯上看處于同級(jí)別，每臺(tái)節(jié)點(diǎn)上同時(shí)都具有數(shù)據(jù)和相關(guān)的元數(shù)據(jù)。并且元數(shù)據(jù)的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使用的是哈希環(huán)，一致性哈希算法對(duì)于節(jié)點(diǎn)的增減都只需重定位環(huán)空間中的一小部分?jǐn)?shù)據(jù)，具有較好的容錯(cuò)性和可擴(kuò)展性。另外數(shù)據(jù)是無狀態(tài)的，每個(gè)數(shù)據(jù)在磁盤上都是完整的存儲(chǔ)。這幾點(diǎn)綜合起來保證了存儲(chǔ)的本身的良好的擴(kuò)展性。

    另外和應(yīng)用的結(jié)合上，Swift是說HTTP協(xié)議這種語言的，這使得應(yīng)用和存儲(chǔ)的交互變得簡(jiǎn)單，不需要考慮底層基礎(chǔ)構(gòu)架的細(xì)節(jié)，應(yīng)用軟件不需要進(jìn)行任何的修改就可以讓系統(tǒng)整體擴(kuò)展到非常大的程度。

    2.IaaS公有云

    Swift在設(shè)計(jì)中的線性擴(kuò)展，高并發(fā)和多租戶支持等特性，使得它也非常適合做為IaaS的選擇，公有云規(guī)模較大，更多的遇到大量虛機(jī)并發(fā)啟動(dòng)這種情況，所以對(duì)于虛機(jī)鏡像的后臺(tái)存儲(chǔ)具體來說，實(shí)際上的挑戰(zhàn)在于大數(shù)據(jù)（超過G）的并發(fā)讀性能，Swift在OpenStack中一開始就是作為鏡像庫的后臺(tái)存儲(chǔ)，經(jīng)過RACKSpace上千臺(tái)機(jī)器的部署規(guī)模下的數(shù)年實(shí)踐，Swift已經(jīng)被證明是一個(gè)成熟的選擇。

    另外如果基于IaaS要提供上層的SaaS 服務(wù)，多租戶是一個(gè)不可避免的問題，Swift的架構(gòu)設(shè)計(jì)本身就是支持多租戶的，這樣對(duì)接起來更方便。

    3.備份歸檔

    RackSpace的主營(yíng)業(yè)務(wù)就是數(shù)據(jù)的備份歸檔，所以Swift在這個(gè)領(lǐng)域也是久經(jīng)考驗(yàn)，同時(shí)他們還延展出一種新業(yè)務(wù)--“熱歸檔”。由于長(zhǎng)尾效應(yīng)，數(shù)據(jù)可能被調(diào)用的時(shí)間窗越來越長(zhǎng)，熱歸檔能夠保證應(yīng)用歸檔數(shù)據(jù)能夠在分鐘級(jí)別重新獲取，和傳統(tǒng)磁帶機(jī)歸檔方案中的數(shù)小時(shí)而言，是一個(gè)很大的進(jìn)步。

    4. 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和CDN

    移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)游戲等產(chǎn)生大量的用戶數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量不是很大但是用戶數(shù)很多，這也是Swift能夠處理的領(lǐng)域。

    至于加上CDN，如果使用Swift，云存儲(chǔ)就可以直接響應(yīng)移動(dòng)設(shè)備，不需要專門的服務(wù)器去響應(yīng)這個(gè)HTTP的請(qǐng)求，也不需要在數(shù)據(jù)傳輸中再經(jīng)過移動(dòng)設(shè)備上的文件系統(tǒng)，直接是用HTTP 協(xié)議上傳云端。如果把經(jīng)常被平臺(tái)訪問的數(shù)據(jù)緩存起來，利用一定的優(yōu)化機(jī)制，數(shù)據(jù)可以從不同的地點(diǎn)分發(fā)到你的用戶那里，這樣就能提高訪問的速度，我最近看到Swift的開發(fā)社區(qū)有人在討論視頻網(wǎng)站應(yīng)用和Swift的結(jié)合，竊以為是值得關(guān)注的方向。

Glance

    Glance比較簡(jiǎn)單，是一個(gè)虛機(jī)鏡像的存儲(chǔ)。向前端nova（或者是安裝了Glance-client的其他虛擬管理平臺(tái)）提供鏡像服務(wù)，包括存儲(chǔ)，查詢和檢索。這個(gè)模塊本身不存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)，需要掛載后臺(tái)存儲(chǔ)（Swift，S3……）來存放實(shí)際的鏡像數(shù)據(jù)。

    Glance主要包括下面幾個(gè)部分：

    ·API service： glance-api 主要是用來接受Nova的各種api調(diào)用請(qǐng)求，將請(qǐng)求放入RBMQ交由后臺(tái)處理，。

    ·Glacne-registry 用來和MySQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互，存儲(chǔ)或者獲取鏡像的元數(shù)據(jù)，注意，剛才在Swift中提到，Swift在自己的Storage Server中是不保存元數(shù)據(jù)的，這兒的元數(shù)據(jù)是指保存在MySQL數(shù)據(jù)庫中的關(guān)于鏡像的一些信息，這個(gè)元數(shù)據(jù)是屬于Glance的。

    ·Image store： 后臺(tái)存儲(chǔ)接口，通過它獲取鏡像，后臺(tái)掛載的默認(rèn)存儲(chǔ)是Swift，但同時(shí)也支持Amazon S3等其他的鏡像。

    Glance從某種角度上看起來有點(diǎn)像虛擬存儲(chǔ)，也提供API，可以實(shí)現(xiàn)比較完整的鏡像管理功能。所以理論上其他云平臺(tái)也可以使用它。

    Glance比較簡(jiǎn)單，又限于云內(nèi)部，所以沒啥可以多展開討論的，不如看看新出來的塊存儲(chǔ)組件Cinder，目前我對(duì)Cinder基本的看法是總體的設(shè)計(jì)不錯(cuò)，細(xì)節(jié)和功能還有很多需要完善的地方，離一個(gè)成熟的產(chǎn)品還有點(diǎn)距離。

Cinder

    OpenStack到F版本有比較大的改變，其中之一就是將之前在Nova中的部分持久性塊存儲(chǔ)功能（Nova-Volume）分離了出來，獨(dú)立為新的組件Cinder。它通過整合后端多種存儲(chǔ)，用API接口為外界提供塊存儲(chǔ)服務(wù)，主要核心是對(duì)卷的管理，允許對(duì)卷，卷的類型，卷的快照進(jìn)行處理。

    Cinder包含以下三個(gè)主要組成部分

    API service：Cinder-api 是主要服務(wù)接口， 負(fù)責(zé)接受和處理外界的API請(qǐng)求，并將請(qǐng)求放入RabbitMQ隊(duì)列，交由后端執(zhí)行。 Cinder目前提供Volume API V2

    Scheduler service: 處理任務(wù)隊(duì)列的任務(wù)，并根據(jù)預(yù)定策略選擇合適的Volume Service節(jié)點(diǎn)來執(zhí)行任務(wù)。目前版本的cinder僅僅提供了一個(gè)Simple Scheduler, 該調(diào)度器選擇卷數(shù)量最少的一個(gè)活躍節(jié)點(diǎn)來創(chuàng)建卷。

    Volume service: 該服務(wù)運(yùn)行在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上，管理存儲(chǔ)空間，塔處理cinder數(shù)據(jù)庫的維護(hù)狀態(tài)的讀寫請(qǐng)求，通過消息隊(duì)列和直接在塊存儲(chǔ)設(shè)備或軟件上與其他進(jìn)程交互。每個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)Volume Service，若干個(gè)這樣的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)聯(lián)合起來可以構(gòu)成一個(gè)存儲(chǔ)資源池。

    Cinder通過添加不同廠商的指定drivers來為了支持不同類型和型號(hào)的存儲(chǔ)。目前能支持的商業(yè)存儲(chǔ)設(shè)備有EMC 和IBM的幾款，也能通過LVM支持本地存儲(chǔ)和NFS協(xié)議支持NAS存儲(chǔ)，所以Netapp的NAS應(yīng)該也沒問題，好像華為也在努力中。我前段時(shí)間還在Cinder的blueprints看到IBM的GPFS分布式文件系統(tǒng)，在以后的版本應(yīng)該會(huì)添加進(jìn)來

    到目前為止，Cinder主要和OpenStack的Nova內(nèi)部交互，為之提供虛機(jī)實(shí)例所需要的卷Attach上去，但是理論上也可以單獨(dú)向外界提供塊存儲(chǔ)。

    部署上，可以把三個(gè)服務(wù)部署在一臺(tái)服務(wù)器，也可以獨(dú)立部署到不同物理節(jié)點(diǎn)

    現(xiàn)在Cinder還是不夠成熟，有幾個(gè)明顯的問題還沒很好解決，一是支持的商業(yè)存儲(chǔ)還不夠多，而且還不支持FC SAN，另外單點(diǎn)故障隱患沒解決，內(nèi)部的schedule調(diào)度算法也太簡(jiǎn)單。另外由于它把各種存儲(chǔ)整合進(jìn)來又加了一層，管理倒是有辦法了，但是效率肯定是有影響，性能肯定有損耗，但這也是沒辦法的事了。

    OpenStack通過兩年多發(fā)展，變得越來越龐大。目前光存儲(chǔ)就出現(xiàn)了三種：對(duì)象存儲(chǔ)、鏡像存儲(chǔ)和塊存儲(chǔ)。這也是為了滿足更多不同的需求，體現(xiàn)出開源項(xiàng)目靈活快速的特性�？偟恼f來，當(dāng)選擇一套存儲(chǔ)系統(tǒng)的時(shí)候，如果考慮到將來會(huì)被多個(gè)應(yīng)用所共同使用，應(yīng)該視為長(zhǎng)期的決策。OpenStack作為一個(gè)開放的系統(tǒng)，最主要是解決軟硬件供應(yīng)商鎖定的問題，可以隨時(shí)選擇新的硬件供應(yīng)商，將新的硬件和已有的硬件組成混合的集群，統(tǒng)一管理，當(dāng)然也可以替換軟件技術(shù)服務(wù)的提供商，不用動(dòng)應(yīng)用。這是開源本身的優(yōu)勢(shì)！

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本文標(biāo)題：OpenStack里的三種存儲(chǔ)

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