[發(fā)明專利]OpenStack存儲(chǔ)優(yōu)化方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710412186.5
• 申請(qǐng)日: 2017-06-02
• 公開（公告）號(hào): CN107197022B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李東;鄭澤丹;李宜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;G06F11/14;G06F9/455
• 代理公司: 44295 廣州海心聯(lián)合專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 蔡國(guó)

本發(fā)明公開了一種OpenStack存儲(chǔ)優(yōu)化方法及系統(tǒng)，一方面，本發(fā)明提供了一種OpenStack存儲(chǔ)優(yōu)化方法，該方法包括如下處理步驟：步驟1：OpenStack將Ceph RBD作為鏡像服務(wù)Glance、計(jì)算服務(wù)Nova和塊存儲(chǔ)服務(wù)Cinder的統(tǒng)一存儲(chǔ)后端；步驟2：OpenStack將鏡像服務(wù)Glance鏡像分層存儲(chǔ)在Ceph RBD中以形成包含系統(tǒng)鏡像和軟件鏡像的鏡像池，同時(shí)支持系統(tǒng)鏡像中啟動(dòng)虛擬機(jī)并且對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行全量備份和軟件鏡像中啟動(dòng)虛擬機(jī)并且對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行增量備份，以滿足不同的用戶需求。另一方面，本發(fā)明提供了一種OpenStack存儲(chǔ)優(yōu)化系統(tǒng)。本發(fā)明基于Ceph RBD構(gòu)建了OpenStack統(tǒng)一塊存儲(chǔ)系統(tǒng)并且在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)鏡像分層存儲(chǔ)，可有效節(jié)省存儲(chǔ)空間，提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性，降低維護(hù)成本，滿足不同的用戶需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及云計(jì)算領(lǐng)域，尤其涉及一種OpenStack存儲(chǔ)優(yōu)化方法，還涉及一種OpenStack存儲(chǔ)優(yōu)化系統(tǒng)。

背景技術(shù)

云計(jì)算是從虛擬化技術(shù)和分布式計(jì)算發(fā)展起來(lái)的新型計(jì)算模式，云計(jì)算發(fā)展勢(shì)頭非常迅猛，廣泛應(yīng)用于交通、通訊、工程、教育、醫(yī)療和電子商務(wù)等領(lǐng)域，從而數(shù)據(jù)計(jì)算及存儲(chǔ)“云化”成為新的發(fā)展趨勢(shì)。云計(jì)算的架構(gòu)模型主要分為三層：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)、平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)和軟件即服務(wù)(SaaS)，可以為用戶提供一個(gè)從IT資源到軟件服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等不同類型服務(wù)的交付使用平臺(tái)。

Ceph是開源的統(tǒng)一分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，是目前最主流的開源存儲(chǔ)項(xiàng)目之一。Ceph具備突出的優(yōu)勢(shì)，例如可以提供對(duì)象/塊/文件系統(tǒng)三種存儲(chǔ)訪問方式，滿足多種應(yīng)用需求；支持PB級(jí)及以上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、多備份、無(wú)中心結(jié)構(gòu)、無(wú)單點(diǎn)故障、有良好的可擴(kuò)展性等。Ceph最大的創(chuàng)新點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)在于，數(shù)據(jù)尋址采用CRUSH算法，相比其他存儲(chǔ)系統(tǒng)的尋址方式更加高效可靠。近幾年，Ceph向云計(jì)算方向靠攏，逐漸成為替代云計(jì)算環(huán)境中傳統(tǒng)存儲(chǔ)的解決方案。Ceph可以對(duì)外提供本地存儲(chǔ)接口和高層應(yīng)用接口，高層應(yīng)用接口包括RBD、RGW和CephFS，提供抽象層次更高、更方便于應(yīng)用或客戶端使用的上層接口。RBD是塊存儲(chǔ)設(shè)備，支持快照和克隆操作。RBD快照是指保存RBD鏡像某個(gè)時(shí)刻的狀態(tài)，生成只讀的鏡像副本。RBD快照實(shí)際上只更新鏡像的元數(shù)據(jù)。RBD克隆是指利用寫時(shí)復(fù)制技術(shù)(COW)從快照迅速恢復(fù)一個(gè)新的RBD鏡像，原來(lái)的快照稱為“父鏡像”，RBD克隆鏡像稱為“子鏡像”。父子鏡像之間存在依賴關(guān)系，子鏡像一開始并不占用任何存儲(chǔ)空間，共享父鏡像的所有數(shù)據(jù)。當(dāng)進(jìn)行讀操作時(shí)，先遍歷父鏡像查找。當(dāng)進(jìn)行寫操作時(shí)，先從父鏡像中拷貝對(duì)象到子鏡像中，然后再進(jìn)行修改，不會(huì)直接操作父鏡像。

OpenStack是當(dāng)前最為活躍的云計(jì)算開源項(xiàng)目之一，它可以利用虛擬化技術(shù)對(duì)硬件資源進(jìn)行整合和管理，形成一個(gè)大的資源池，提供IaaS服務(wù)。用戶可以基于OpenStack搭建私有云平臺(tái)向企業(yè)內(nèi)部提供服務(wù)，也可以搭建公共云平臺(tái)向外部提供云服務(wù)。OpenStack采用模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊都具備特有的功能。大部分模塊本身并不提供存儲(chǔ)功能，依賴于后端存儲(chǔ)系統(tǒng)的支持。一般可以把它們看成是存儲(chǔ)代理，主要起到服務(wù)流程控制與管理作用。為了避免在部署企業(yè)或者個(gè)人云平臺(tái)時(shí)受到約束，OpenStack設(shè)計(jì)支持多種后端存儲(chǔ)技術(shù)，這種設(shè)計(jì)優(yōu)化了其本身的適用性和擴(kuò)展性，卻引起了其他諸多問題。例如導(dǎo)致云平臺(tái)系統(tǒng)維護(hù)成本高，組件之間交互性能較差，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性差等。此外，越來(lái)越多的用戶選擇將應(yīng)用服務(wù)部署在云平臺(tái)中的虛擬機(jī)上，而鏡像服務(wù)組件Glance的鏡像存儲(chǔ)方式不能很好地支持用戶的軟件服務(wù)需求，具體體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

用戶需要手動(dòng)部署所需軟件，使用不方便；不同鏡像中相同的系統(tǒng)鏡像數(shù)據(jù)重復(fù)存儲(chǔ)，導(dǎo)致存儲(chǔ)空間浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的一是，提供一種OpenStack存儲(chǔ)優(yōu)化方法，可有效節(jié)省存儲(chǔ)空間，提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性，降低維護(hù)成本，滿足不同的用戶需求。

本發(fā)明的目的二是，提供該方法的一種系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)該目的一，提供了一種OpenStack存儲(chǔ)優(yōu)化方法，該方法包括如下處理步驟：