先说下下loop设备
loop设备及losetup命令介绍
1. loop设备介绍
在类 UNIX 系统里,loop 设备是一种伪设备(pseudo-device),或者也可以说是仿真设备。它能使我们像块设备一样访问一个文件。
在使用之前,一个 loop 设备必须要和一个文件进行连接。这种结合方式给用户提供了一个替代块特殊文件的接口。因此,如果这个文件包含有一个完整的文件系统,那么这个文件就可以像一个磁盘设备一样被 mount 起来。
上面说的文件格式,我们经常见到的是 CD 或 DVD 的 ISO 光盘镜像文件或者是软盘(硬盘)的 *.img 镜像文件。通过这种 loop mount (回环mount)的方式,这些镜像文件就可以被 mount 到当前文件系统的一个目录下。
至此,顺便可以再理解一下 loop 之含义:对于第一层文件系统,它直接安装在我们计算机的物理设备之上;而对于这种被 mount 起来的镜像文件(它也包含有文件系统),它是建立在第一层文件系统之上,这样看来,它就像是在第一层文件系统之上再绕了一圈的文件系统,所以称为 loop。
2. losetup命令
losetup [ -e encryption ] [ -o offset ] loop_device file
losetup [ -d ] loop_device
说明:
此命令用来设置循环设备。循环设备可把文件虚拟成块设备,籍此来模拟整个文件系统,让用户得以将其视为硬盘驱动器,光驱或软驱等设备,并挂入当作目录来使用。
上面,命令格式中的选项与参数名:
-e 表示加密的方式
-o 设置数据偏移量
-d 卸载设备
loop_device 循环设备名,在 linux 下如 /dev/loop0 , /dev/loop1 等。
file 要与循环设备相关联的文件名,这个往往是一个磁盘镜象文件,如 *.img
3. 使用举例
(1)创建空的磁盘镜像文件,这里创建一个1.44M的软盘
$ dd if=/dev/zero of=floppy.img bs=512 count=2880
(2)使用 losetup将磁盘镜像文件虚拟成快设备
$ losetup /dev/loop1 floppy.img
(3)挂载块设备
$ mount /dev/loop0 /tmp
经过上面的三步之后,我们就可以通过/tmp目录,像访问真实快设备一样来访问磁盘镜像文件floppy.img。
(4) 卸载loop设备
$ umount /tmp
$ losetup -d /dev/loop1
Cinder项目为管理快设备而生,它最重要的地方就是如何做到和各种存储后端就到完美适配,用好后端存储的功能,本文为Cinder 多种后端存储(LVM, FC+SAN, iSCSI+SAN, NFS, VMWARE, Glusterfs)的场景总结, 以防自己将来忘记,欢迎交流, 共同成长
1.LVM
开始OpenStack Cinder实践之旅的入门存储, cinder.conf 什么都不配,默认就是使用LVM, LVM的原理
先把分区用pvcreate做成物理卷, 再把多个物理卷做成一个卷组,然后创建volume的时候就通过lvcreate分配lvm逻辑卷。
做部署时,用dd在当前目录创建一个设定大小(本例中为10G)的文件(cinder-volumes),然后通过losetup命令把他影射为loop device(虚拟快设备),然后基于这个快设备建立逻辑卷, 然后就是建立vg, 建立vg的时候可以一次包含多个pv,本例只使用了一个。
- dd if=/dev/zero of=/vol/cinder-volumes bs=1 count=0 seek=10G
- # Mount the file.
- loopdev=`losetup -f`
- losetup $loopdev /vol/cinder-volumes
- # Initialize as a physical volume.
- pvcreate $loopdev
- # Create the volume group.
- vgcreate cinder-volumes $loopdev
- # Verify the volume has been created correctly.
- pvscan
如果要扩充 cinder-volumes的容量,可以借用loop 设备
- # dd if=/dev/zero of=/var/lib/cinder/cinder-volumes1 bs=1k count=500000000 #500G
- # losetup -f (查找一个没有使用的loop device,笔者这里使用/dev/oop2)
- # losetup /dev/loop2 /var/lib/cinder/cinder-volumes1
- # pvcreate /dev/loop2
- # vgextend cinder-volumes /dev/loop2
建立好volume group后,使用cinder.conf的初始配置即可, 注意多节点时要配置好iscsi_ip_address为提供存储服务节点的管理ip
重启cinder-volume服务
就可以进行正常的volume创建,挂载,卸载等等操作了
question1:LVM如何实现挂载?
创建很简单,通过lvcreate命令即可,挂载稍微复杂点, 先要把卷export为scsi存储目标设备(target,会有个lun ID), 然后通过linux scsi initiator软件实现到目标设备的连接,这里用到两个软件,scsi tagert管理软件(这个里面有多种如Tgt,Lio,Iet,ISERTgt,默认使用Tgt, 都是为装有SCSI initiator的操作系统提供块级scsi存储)与linux scsi initiator,所以两次操作分别对应命令为tgtadm与iscsiadm。
2. FC(Fibre Channel) +SAN 设备
要求:a) 计算节点所在的机器一定要有HBA卡(光纤网卡),查看host上有无HBA卡方式:
一种方法:
- $ lspci
- 20:00.0 Fibre Channel: Emulex Corporation Zephyr-X LightPulse Fibre Channel Host Adapter (rev 02)
- 20:00.1 Fibre Channel: Emulex Corporation Zephyr-X LightPulse Fibre Channel Host Adapter (rev 02
可以查看/sys/class/fc_host/
当有两块光纤网卡,则有host1 与host2两个目录- $ cat /sys/class/fc_host/host1/port_name
- 0x10000090fa1b825a wwpn (作用如同MAC地址)
- ww_2145:SVC:superuser>svcinfo lsfabric -delim ! -wwpn "10000090fa1b825a"
- 10000090FA1B825A!0A0C00!3!node_165008!500507680130DBEA!2!0A0500!active!x3560m4-06MFZF1!!Host
下面是实践,以Storwize设备为例:
- volume_driver = cinder.volume.drivers.storwize_svc.StorwizeSVCDriver
- san_ip = 10.2.2.123
- san_login = superuser
- #san_password = passw0rd
- san_private_key = /svc_rsa
- storwize_svc_volpool_name = DS3524_DiskArray1
- storwize_svc_connection_protocol = FC
san_password 与san_private_key可以二选一,推荐san_private_key 方式,这个私钥文件用ssh-keygen生成,生成好留下私钥, 把公钥放到san设备上,以后其他host也想连接此存储设备时, 可直接使用此私钥, 不需重复生成。
测试过程,建个volume
- [root@localhost ~]# cinder create --display-name test55 1
- [root@localhost ~]# nova volume-list
- +--------------------------------------+-----------+--------------+------+-------------+-------------+
- | ID | Status | Display Name | Size | Volume Type | Attached to |
- +--------------------------------------+-----------+--------------+------+-------------+-------------+
- | 24f7e457-f71a-43ce-9ca6-4454fbcfa31f | available | test55 | 1 | None | |
- +--------------------------------------+-----------+--------------+------+-------------+-------------+
- [root@localhost ~]# nova list
- +--------------------------------------+-----------+--------------+------+-------------+-------------+
- | 77d7293f-7a20-4f36-ac86-95f4c24b29ae | test2 | ACTIVE | - | Running | net_local=10.0.1.5 |
- +--------------------------------------+-------+--------+------------+-------------+--------------------+
- [root@localhost ~]# nova volume-attach 77d7293f-7a20-4f36-ac86-95f4c24b29ae 24f7e457-f71a-43ce-9ca6-4454fbcfa31f
- +----------+--------------------------------------+
- | Property | Value |
- +----------+--------------------------------------+
- | device | /dev/vdb |
- | id | 24f7e457-f71a-43ce-9ca6-4454fbcfa31f |
- | serverId | 77d7293f-7a20-4f36-ac86-95f4c24b29ae |
- | volumeId | 24f7e457-f71a-43ce-9ca6-4454fbcfa31f |
- +----------+--------------------------------------+
- [root@localhost ~]# cinder list
- +--------------------------------------+-----------+--------------+------+-------------+----------+--------------------------------------+
- | ID | Status | Display Name | Size | Volume Type | Bootable | Attached to |
- +--------------------------------------+-----------+--------------+------+-------------+----------+--------------------------------------+
- | 24f7e457-f71a-43ce-9ca6-4454fbcfa31f | in-use | test55 | 1 | None | false | 77d7293f-7a20-4f36-ac86-95f4c24b29ae |
- +--------------------------------------+-----------+--------------+------+-------------+-------------+
3. iSCSI+SAN 设备
这个是通过TCP/IP 协议来连接存储设备的,只需要保证存储服务节点能够ping通san ip和计算机点能ping存储设备上的iSCSI node ip即可。
以ibm的svc或者v7000为例。与FC部分配置唯一的不同就是
- storwize_svc_connection_protocol = FC ==》 storwize_svc_connection_protocol = iSCSI
4. 使用VMWARE
这个主要是使用vcenter来管理快存储。cinder这个其实就是封装了一层, 最终都是调用vcenter的存储管理的功能。就像是一个中转一样,修改cinder.conf中如下配置项
- volume_driver = cinder.volume.drivers.vmware.vmdk.VMwareVcVmdkDriver
- vmware_host_ip = $VCENTER_HOST_IP
- vmware_host_username = $VCENTER_HOST_USERNAME
- vmware_host_password = $VCENTER_HOST_PASSWORD
- vmware_wsdl_location = $WSDL_LOCATION
- # VIM Service WSDL Location
- # example, 'file:///home/SDK5.5/SDK/vsphere-ws/wsdl/vim25/vimService.wsdl
测试过程同2,一切即ok。
5.NFS
非常普遍的一种网络文件系统,原理可google,直接开始cinder中的实践
第一步: 规划好NFS存储server端, 分别分布在那些节点,那些目录,这里在两个节点做规划,作为nfs server端,10.11.0.16:/var/volume_share和10.11.1.178:/var/volume_share,在这两台机器上建好目录/var/volume_share, 并export为nfs存储,在两个节点上启动nfs服务
第二步:建立/etc/cinder/share.txt,内容如下, 告知可以被mount的共享存储
- 10.11.0.16:/var/volume_share
- 10.11.1.178:/var/volume_share
- $ chmod 0640 /etc/cinder/share.txt
- $ chown root:cinder /etc/cinder/share.txt
- volume_driver=cinder.volume.drivers.nfs.NfsDriver
- nfs_shares_config=/etc/cinder/shares.txt
- nfs_mount_point_base=$state_path/mnt
有一次变更环境,voluem-attach报了错:
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher connector)
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher File "/usr/lib/python2.6/site-packages/nova/openstack/common/excutils.py", line 68, in __exit__
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher six.reraise(self.type_, self.value, self.tb)
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher File "/usr/lib/python2.6/site-packages/nova/virt/block_device.py", line 239, in attach
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher device_type=self['device_type'], encryption=encryption)
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher File "/usr/lib/python2.6/site-packages/nova/virt/libvirt/driver.py", line 1263, in attach_volume
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher disk_dev)
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher File "/usr/lib/python2.6/site-packages/nova/openstack/common/excutils.py", line 68, in __exit__
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher six.reraise(self.type_, self.value, self.tb)
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher File "/usr/lib/python2.6/site-packages/nova/virt/libvirt/driver.py", line 1250, in attach_volume
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher virt_dom.attachDeviceFlags(conf.to_xml(), flags)
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher File "/usr/lib/python2.6/site-packages/eventlet/tpool.py", line 179, in doit
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher result = proxy_call(self._autowrap, f, *args, **kwargs)
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher File "/usr/lib/python2.6/site-packages/eventlet/tpool.py", line 139, in proxy_call
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher rv = execute(f,*args,**kwargs)
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher File "/usr/lib/python2.6/site-packages/eventlet/tpool.py", line 77, in tworker
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher rv = meth(*args,**kwargs)
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher File "/usr/lib64/python2.6/site-packages/libvirt.py", line 419, in attachDeviceFlags
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher if ret == -1: raise libvirtError ('virDomainAttachDeviceFlags() failed', dom=self)
- 2014-06-12 11:41:58.659 19312 TRACE oslo.messaging.rpc.dispatcher libvirtError: internal error unable to execute QEMU command '__com.redhat_drive_add': Device 'drive-virtio-disk1' could not be initialized
这个错来自libvirt,做以下设置即可,先察看virt_use_nfs是off还是on
- $ /usr/sbin/getsebool virt_use_nfs
- $ /usr/sbin/setsebool -P virt_use_nfs on
6.GlusterFS
写这么多, 觉得这个是比较好的,难怪redhat会收购它, 有眼光啊,它为分布式文件系统,可扩展到几个PB数量级的集群文件系统。可以把多个不同类型的存储块通过Infiniband RDMA或者TCP/IP汇聚成一个大的并行网络文件系统。
简单总结自己体会到的它的两个特性1.横向扩展能力强, 可以把不同节点的brick server组合起来,形成大的并行网络文件系统
2.可以做软RAID,通过条带技术[stripe] 和镜像卷[replica], 提高并发读写速度和容灾能力
下面提供一个cinder+glusterfs实践全过程, 穿插叙述glusterfs的优良特性的说明和使用
第一步:首先安装部署好gluterfs server环境:
本例中使用10.11.0.16和10.11.1.178作为连个节点,首先要在它们上装包
两种方式:yum源 or RPM 包
1:yum -y install glusterfs glusterfs-fuse glusterfs-server2:去以下网址下载包, 例如http://download.gluster.org/pub/gluster/glusterfs/3.5/3.5.0/RHEL/epel-6.5/x86_64/
glusterfs-3.5.0-2.el6.x86_64.rpm glusterfs-fuse-3.5.0-2.el6.x86_64.rpm glusterfs-server-3.5.0-2.el6.x86_64.rpm
glusterfs-cli-3.5.0-2.el6.x86_64.rpm glusterfs-libs-3.5.0-2.el6.x86_64.rpm
我下载了3.5版本的,利用rpm的方式安装上。
装好之后,规划好多节点上的brick server,本例中将在10.11.1.178 和10.11.0.16上分别建立/var/data_cinder和/var/data_cinder2目录,并在10.11.1.178上建立存储集群cfs。
1.启动10.11.1.178和10.11.0.16上的glusterd服务
[root@chen ~]# /etc/init.d/glusterd start
2.在10.11.1.178上察看存储池状态- [root@kvm-10-11-1-178 ~]# gluster peer probe 10.11.0.16
- [root@kvm-10-11-1-178 ~]# gluster peer probe 10.11.1.178 #本地也可以不执行
用法:$ gluster volume create <NEW-VOLNAME> [stripe <COUNT>] [replica <COUNT>] [transport <tcp|rdma|tcp,rdma>] <NEW-BRICK>?<vg_name>... [force]
stripe 条带,类似做RAID0, 提高读写性能的,
replica 顾名思义,镜像,类似于做RAID1, 数据会成镜像的写
stripe+ replica 可以做RAID10,此时stripe COUNT * replica COUNT =brick-server COUNT, 说多了,哈哈
- [root@kvm-10-11-0-16 var]# mkdir data_cinder
- [root@kvm-10-11-0-16 var]# mkdir data_cinder2
- [root@kvm-10-11-1-178 var]# mkdir data_cinder
- [root@kvm-10-11-1-178 var]# mkdir data_cinder2
- [root@kvm-10-11-1-178 var]# gluster volume create cfs stripe 2 replica 2 10.11.0.16:/var/data_cinder2 10.11.1.178:/var/data_cinder 10.11.0.16:/var/data_cinder 10.11.1.178:/var/data_cinder2 force
- volume create: cfs: success: please start the volume to access data
注意:不要 gluster volume create cfs stripe 2 replica 2 10.11.0.16:/var/data_cinder2 10.11.0.16:/var/data_cinder 10.11.1.178:/var/data_cinder 10.11.1.178:/var/data_cinder2 force, 因为前两个是做RAID1, 在同一个节点上就起不到容灾能力了。
4. start 存储集群用法:$ gluster volume start <NEW-VOLNAME>
- [root@kvm-10-11-1-178 var]# gluster volume start cfs
- volume start: cfs: success
- [root@kvm-10-11-1-178 ~]# gluster volume info all
- Volume Name: cfs
- Type: Striped-Replicate
- Volume ID: ac614af9-11b8-4ff3-98e6-fe8c3a2568b6
- Status: Started
- Number of Bricks: 1 x 2 x 2 = 4
- Transport-type: tcp
- Bricks:
- Brick1: 10.11.0.16:/var/data_cinder2
- Brick2: 10.11.1.178:/var/data_cinder
- Brick3: 10.11.0.16:/var/data_cinder
- Brick4: 10.11.1.178:/var/data_cinder2
第二步:client端,也就是cinder-volume service所在的节点,这端除了glusterfs-server包不用装,其他都要装上,这端就和nfs那些一样了,保证服务启动时会做好mount。
建立/etc/cinder/share.conf,内容如下, 告知可以被mount的集群存储
- 10.11.1.178:/cfs
- $ chmod 0640 /etc/cinder/share.conf
- $ chown root:cinder /etc/cinder/share.conf
- glusterfs_shares_config = /etc/cinder/shares.conf
- glusterfs_mount_point_base = /var/lib/cinder/volumes
- volume_driver=cinder.volume.drivers.glusterfs.GlusterfsDriver
- [root@chen ~]# for i in api scheduler volume; do sudo service openstack-cinder-${i} restart; done
- [root@chen ~]# cinder create --display-name chenxiao-glusterfs 1
- [root@chen ~]# cinder list
- +--------------------------------------+----------------+--------------------+------+-------------+----------+--------------------------------------+
- | ID | Status | Display Name | Size | Volume Type | Bootable | Attached to |
- +--------------------------------------+----------------+--------------------+------+-------------+----------+--------------------------------------+
- | 866f7084-c624-4c11-a592-8c00fcabfb23 | available | chenxiao-glusterfs | 1 | None | false | |
- +--------------------------------------+----------------+--------------------+------+-------------+----------+--------------------------------------+
- [root@kvm-10-11-1-178 data_cinder]# ls -al
- 总用量 20
- drwxrwxr-x 3 root cinder 4096 6月 18 20:43 .
- drwxr-xr-x. 27 root root 4096 6月 18 10:24 ..
- drw------- 240 root root 4096 6月 18 20:39 .glusterfs
- -rw-rw-rw- 2 root root 536870912 6月 18 20:39 volume-866f7084-c624-4c11-a592-8c00fcabfb23
- [root@chen data_cinder]# nova volume-attach f5b7527e-2ab8-424c-9842-653bd73e8f26 866f7084-c624-4c11-a592-8c00fcabfb23
- +----------+--------------------------------------+
- | Property | Value |
- +----------+--------------------------------------+
- | device | /dev/vdd |
- | id | 866f7084-c624-4c11-a592-8c00fcabfb23 |
- | serverId | f5b7527e-2ab8-424c-9842-653bd73e8f26 |
- | volumeId | 866f7084-c624-4c11-a592-8c00fcabfb23 |
- +----------+--------------------------------------+
- [root@chen data_cinder]# cinder list
- +--------------------------------------+----------------+--------------------+------+-------------+----------+--------------------------------------+
- | ID | Status | Display Name | Size | Volume Type | Bootable | Attached to |
- +--------------------------------------+----------------+--------------------+------+-------------+----------+--------------------------------------+
- | 866f7084-c624-4c11-a592-8c00fcabfb23 | in-use | chenxiao-glusterfs | 1 | None | false | f5b7527e-2ab8-424c-9842-653bd73e8f26 |
- +--------------------------------------+----------------+--------------------+------+-------------+----------+--------------------------------------+