CN111125050A - 一种openstack环境下基于CephFS提供NFS协议的文件存储方法 - Google Patents

一种openstack环境下基于CephFS提供NFS协议的文件存储方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种openstack环境下基于CephFS提供NFS协议的文件存储方法，本发明包括如下步骤：S1、基于用户操作开通文件共享存储，并通过相关配置制定共享类型，使得manila组件调度到cephfsnfs后端；S2、通过manila组件向NFS‑Ganesha服务器发送指令；S3、NFS‑Ganesha服务器接受到指令后，下发指令到CephFS；S4、CephFS接到指令后，会在元数据池中创建相应的元数据，维护到MDS中，同时在数据池中创建数据的快照；S5、用户再调用manila组件的REST API获取文件共享存储的挂载点；S6、用户在虚拟机中使用NFS客户端执行挂载操作，写入数据，会通过网络直接写入到步骤S4中数据的快照中。本发明解决了Windows GuestOS的虚拟机无法通过Ceph原生的FUSE客户端访问CephFS的问题。

Description

一种openstack环境下基于CephFS提供NFS协议的文件存储 方法
技术领域
本发明涉及云计算技术领域，具体地说是一种Openstack环境下基于 CephFS提供NFS协议的文件存储方法。
背景技术
云计算领域中，OpenStack在私有云和公有云多有建树，并已成为一种云计算的标准。OpenStack提供的存储功能包括块存储、文件存储和对象存储，在文件存储方面，Manila组件抽象了REST API提供文件存储的接口，通过集成了各种驱动对用户屏蔽了底层实现细节。CephFS是较为成熟的分布式文件系统，依托Ceph多副本技术能保证数据的高可靠性，它提供了FUSE客户端供虚拟机使用，但此客户端仅限于Linux GuestOS的虚拟机，在WindowsGuestOS 的虚拟机上无法使用CephFS文件存储功能。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足，提供一种在Windows GuestOS和Linux GuestOS的虚拟机均可以使用的基于CephFS提供NFS协议的文件存储方法。
本发明所采用技术方案是：
一种openstack环境下基于CephFS提供NFS协议的文件存储方法，包括如下步骤：
S1、基于用户操作开通文件共享存储，并通过相关配置制定共享类型，使得manila组件调度到cephfsnfs后端；
S2、通过manila组件向NFS-Ganesha服务器发送指令；
S3、NFS-Ganesha服务器接受到指令后，下发指令到CephFS；
S4、CephFS接到指令后，会在元数据池中创建相应的元数据，维护到MDS 中，同时在数据池中创建数据的快照；
S5、用户再调用manila组件的REST API获取文件共享存储的挂载点；
S6、用户在虚拟机中使用NFS客户端执行挂载操作，写入数据，会通过网络直接写入到步骤S4中数据的快照中。
作为进一步的优化，本发明所述步骤S1中用户通过OpenStack的 Dashboard、CLI和调用REST API中的其中一种开通文件共享存储。
作为进一步的优化，本发明在步骤S2中，所述manila组件通过manila-share服务向NFS-Ganesha服务器发送指令，manila-share服务中自带 cephfsnfs驱动。
作为进一步的优化，本发明在使用manila-share时，需要制定如下配置项：
[DEFAULT]
enabled_share_backends＝cephfsnfs1
[cephfsnfs1]
ganesha_rados_store_enable＝True
ganesha_rados_store_pool_name＝cephfs_data
driver_handles_share_servers＝False
share_backend_name＝CEPHFSNFS1
share_driver＝manila.share.drivers.cephfs.driver.CephFSDriver
cephfs_protocol_helper_type＝NFS
cephfs_conf_path＝/etc/ceph/ceph.conf
cephfs_auth_id＝manila
cephfs_cluster_name＝ceph
cephfs_enable_snapshots＝False
cephfs_ganesha_server_is_remote＝True
cephfs_ganesha_server_ip＝“NFS-Genasha服务器站点”
cephfs_ganesha_server_username＝“NFS-Genasha服务器登录用户名”
cephfs_ganesha_server_password＝“NFS-Genasha服务器登录密码”
基于上述配置项，manila-share通过自身的cephfsnfs驱动，使用配置项中的用户名和密码，给配置项中配置的NFS-Ganesha服务器发送指令。
作为进一步的优化，本发明所述NFS-Ganesha，需要相对应的配置文件，同时需要配置ceph.conf和使用的keyring，使得NFS-Ganesha服务器访问到 Ceph集群。
作为进一步的优化，本发明在步骤S3中，NFS-Ganesha服务器提供文件系统抽象层FSAL_CEPH对接CephFS存储后端。
作为进一步的优化，本发明所述步骤S1和步骤S5中，manila组件中的 manila-api服务负责接收和处理用户的REST API。
作为进一步的优化，本发明所述NFS-Ganesha服务器通过调用用户控件的libcephfs接口，使用libcephfs库访问CephFS。
本发明还涉及一种openstack环境下基于Cephalicfs提供NFS协议的文件存储系统，其特征在于：包括OpenStack的Manila组件、NFS-Ganesha、CephFS 和NFS客户端；其中：
所述Manila组件用于提供云端的文件共享；
所述NFS-Ganesha用于搭建Manila与CephFS之间的联系；
所述CephFS用于数据存储；
所述NFS客户端用于对接用户对虚拟机的操作。
作为进一步的优化，本发明所述Manila组件包括manila-api服务、 manila-scheduler服务和manila-share服务；其中：
所述manila-api服务用于负责接收和处理用户的REST API；
所述manila-scheduler服务用于调度cephfsnfs驱动；
所述manila-share服务用于通过cephfsnfs驱动对接NFS-Genasha服务器。
本发明具有以下优点：
本发明解决了Windows GuestOS的虚拟机无法通过Ceph原生的FUSE客户端访问CephFS的问题，使用NFS-Ganesha服务作为代理节点，将CephFS提供的文件系统存储以NFS协议对OpenStack的虚拟机暴露，这样不管是Linux GuestOS还是Windows GuestOS的虚拟机，都可以使用NFS客户端访问到CephFS 提供的文件系统存储。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
下面结合附图对本发明进一步说明：
图1为本发明的系统组成结构示意图；
图2为本发明的使用流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。
需要理解的是，在本发明实施例的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。在本发明实施例中的“多个”，是指两个或两个以上。
本发明实施例中的属于“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
如图1所示的openstack环境下基于CephFS提供NFS协议的文件存储系统，其特征在于：包括OpenStack的Manila组件、NFS-Ganesha、CephFS和NFS客户端；其中：
所述Manila组件用于提供云端的文件共享，支持CIFS协议和NFS协议，管理文件共享存储的生命周期；
所述NFS-Ganesha用于搭建Manila与CephFS之间的联系；
所述CephFS用于数据存储；
所述NFS客户端用于对接用户对虚拟机的操作。
本实施例所述Manila组件包括manila-api服务、manila-scheduler服务和manila-share服务；其中：
所述manila-api服务用于负责接收和处理用户的REST API；
所述manila-scheduler服务用于调度cephfsnfs驱动；
所述manila-share服务用于通过cephfsnfs驱动对接NFS-Genasha服务器。
基于上述文件存储系统，本实施例提供一种openstack环境下基于 Cephalicfs提供NFS协议的文件存储方法，如图2所示，包括如下步骤：
S1、用户通过OpenStack的Dashboard或CLI或调用REST API中开通文件共享存储，并通过相关配置制定共享类型，使得manila组件调度到cephfsnfs 后端；
S2、所述manila组件通过manila-share服务向NFS-Ganesha服务器发送指令，manila-share服务中自带cephfsnfs驱动；
在使用manila-share时，需要制定如下配置项：
[DEFAULT]
enabled_share_backends＝cephfsnfs1
[cephfsnfs1]
ganesha_rados_store_enable＝True
ganesha_rados_store_pool_name＝cephfs_data
driver_handles_share_servers＝False
share_backend_name＝CEPHFSNFS1
share_driver＝manila.share.drivers.cephfs.driver.CephFSDriver
cephfs_protocol_helper_type＝NFS
cephfs_conf_path＝/etc/ceph/ceph.conf
cephfs_auth_id＝manila
cephfs_cluster_name＝ceph
cephfs_enable_snapshots＝False
cephfs_ganesha_server_is_remote＝True
cephfs_ganesha_server_ip＝“NFS-Genasha服务器站点”
cephfs_ganesha_server_username＝“NFS-Genasha服务器登录用户名”
cephfs_ganesha_server_password＝“NFS-Genasha服务器登录密码”
基于上述配置项，manila-share通过自身的cephfsnfs驱动，使用配置项中的用户名和密码，给配置项中配置的NFS-Ganesha服务器发送指令。
S3、NFS-Ganesha服务器接受到指令后，通过调用用户控件的libcephfs 接口，NFS-Ganesha服务器提供文件系统抽象层FSAL_CEPH对接CephFS存储后端，下发指令到CephFS；实施NFS-Ganesha服务时，需要相对应的配置文件，示例如下：
Figure BDA0002338958920000061
Figure BDA0002338958920000071
同时需要相应配置ceph.conf和使用的keyring，使得NFS-Ganesha访问到Ceph集群，在实施CephFS服务时，需要实施MDS、MON、OSD和MGR,生成keyring 给到NFS-Genasha。
S4、CephFS接到指令后，会在元数据池中创建相应的元数据，维护到MDS 中，同时在数据池中创建数据的快照，本实施例的文件存储元数据存储在MDS 中，数据存储在OSD中；
S5、用户再调用manila组件的REST API获取文件共享存储的挂载点，且该过程中manila-api服务负责接收和处理用户的REST API；
S6、用户在虚拟机中使用NFS客户端执行挂载操作，写入数据，会通过网络直接写入到步骤S4中数据的快照中。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种openstack环境下基于CephFS提供NFS协议的文件存储方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、基于用户操作开通文件共享存储，并通过相关配置制定共享类型，使得manila组件调度到cephfsnfs后端；
S2、通过manila组件向NFS-Ganesha服务器发送指令；
S3、NFS-Ganesha服务器接受到指令后，下发指令到CephFS；
S4、CephFS接到指令后，会在元数据池中创建相应的元数据，维护到MDS中，同时在数据池中创建数据的快照；
S5、用户再调用manila组件的REST API获取文件共享存储的挂载点；
S6、用户在虚拟机中使用NFS客户端执行挂载操作，写入数据，会通过网络直接写入到步骤S4中数据的快照中。
2.根据权利要求1所述的文件存储方法，其特征在于：在步骤S1中用户通过OpenStack的Dashboard、CLI和调用REST API中的其中一种方式开通文件共享存储。
3.根据权利要求1所述的文件存储方法，其特征在于：在步骤S2中，所述manila组件通过manila-share服务向NFS-Ganesha服务器发送指令，manila-share服务中自带cephfsnfs驱动。
4.根据权利要求3所述的文件存储方法，其特征在于：在使用manila-share时，需要制定如下配置项：
[DEFAULT]
enabled_share_backends＝cephfsnfs1
[cephfsnfs1]
ganesha_rados_store_enable＝True
ganesha_rados_store_pool_name＝cephfs_data
driver_handles_share_servers＝False
share_backend_name＝CEPHFSNFS1
share_driver＝manila.share.drivers.cephfs.driver.CephFSDriver
cephfs_protocol_helper_type＝NFS
cephfs_conf_path＝/etc/ceph/ceph.conf
cephfs_auth_id＝manila
cephfs_cluster_name＝ceph
cephfs_enable_snapshots＝False
cephfs_ganesha_server_is_remote＝True
cephfs_ganesha_server_ip＝“NFS-Genasha服务器站点”
cephfs_ganesha_server_username＝“NFS-Genasha服务器登录用户名”
cephfs_ganesha_server_password＝“NFS-Genasha服务器登录密码”
基于上述配置项，manila-share通过自身的cephfsnfs驱动，使用配置项中的用户名和密码，给配置项中配置的NFS-Ganesha服务器发送指令。
5.根据权利要求1所述的文件存储方法，其特征在于：所述NFS-Ganesha，需要相对应的配置文件，同时需要配置ceph.conf和使用的keyring，使得NFS-Ganesha服务器访问到Ceph集群。
6.根据权利要求1所述的文件存储方法，其特征在于：在步骤S3中，NFS-Ganesha服务器提供文件系统抽象层FSAL_CEPH对接CephFS存储后端。
7.根据权利要求1所述的文件存储方法，其特征在于：所述步骤S1和步骤S5中，manila组件中的manila-api服务负责接收和处理用户的REST API。
8.根据权利要求1所述的文件存储方法，其特征在于：所述NFS-Ganesha服务器通过调用用户控件的libcephfs接口，使用libcephfs库访问CephFS。
9.一种openstack环境下基于CephFS提供NFS协议的文件存储系统，其特征在于：包括OpenStack的Manila组件、NFS-Ganesha、CephFS和NFS客户端；其中：
所述Manila组件用于提供云端的文件共享；
所述NFS-Ganesha用于搭建Manila与CephFS之间的联系；
所述CephFS用于数据存储；
所述NFS客户端用于对接用户对虚拟机的操作。
10.根据权利要求9所述的文件存储系统，其特征在于：所述Manila组件包括manila-api服务、manila-scheduler服务和manila-share服务；其中：
所述manila-api服务用于负责接收和处理用户的REST API；
所述manila-scheduler服务用于调度cephfsnfs驱动；
所述manila-share服务用于通过cephfsnfs驱动对接NFS-Genasha服务器。
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