CN111638855A - 一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法，涉及OpenStack技术领域，包括：部署Ceph iSCSI网关节点，Ceph iSCSI网关节点同时作为Ceph集群的客户端；在Ceph集群中创建pool和RBD image；Ceph iSCSI网关节点创建iSCSI target，设置CHAP认证信息和客户端信息，并将RBD image作为lun设备挂载到iSCSI target；存储节点将Ceph块设备RBD映射为存储节点的一个卷；控制节点执行创建卷的操作，创建出给物理裸机使用的卷；控制节点执行物理裸机挂载卷的操作；根据卷ID查看卷信息，获取发现和登录iSCSI target需要的认证信息以及存储节点iSCSI target的IP地址；用户执行发现和登录iSCSI target的操作，完成卷挂载。本发明可以解决现有OpenStack管理物理裸机使用的驱动不支持远端卷挂载、Ceph块设备RBD并不能作为后端卷为物理裸机提供持久化存储的问题。

Description

一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法
技术领域
本发明涉及OpenStack块存储技术领域，具体的说是一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法。
背景技术
随着信息技术和云计算的发展，教育、科学、文化、政府等多个领域开始越来越多地应用云计算技术，因此，云计算平台中的用户数量也在逐渐增多。对于用户来说，物理裸机可以提供良好的计算性能和安全隔离的独享物理资源，满足用户需求。OpenStack的ironic组件可以提供部署物理裸机的服务，为物理裸机进行安装操作系统和应用软件等操作后再交付给用户使用。目前OpenStack平台提供给物理裸机的持久化存储设备仅限于部署物理裸机时插入的物理硬盘，物理裸机交付后用户无法方便地实现存储设备的增加或删除等操作。
在OpenStack云计算平台中，块存储服务可以为虚拟机提供持久化的存储卷，块存储服务可以通过iSCSI或者FC等协议将块存储设备和虚拟机进行连接，卷挂载可以通过不同存储厂商开发的对应驱动程序实现。
iSCSI协议是一个供硬件设备使用的可以在IP协议的上层运行的SCSI指令集，这种指令集合可以实现在IP网络上运行SCSI协议，使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择。它基于TCP/IP协议，用来建立和管理IP存储设备、主机和客户机之间的相互连接，并创建SAN(存储局域网)，这样使得SAN可以利用SCSI协议在高速网络中传输数据，这种传输是以块级别的方式在各个存储设备上进行的。
iSCSI协议是一个C/S(客户端/服务端)架构，其中客户端称为initiator,服务端称为iSCSI target。iSCSI协议的主要功能是利用TCP/IP网络，在主机系统(initiator)和目标存储设备(target)之间进行大量的数据封装和可靠传输过程。
Ceph作为一个统一的分布式存储系统，具有高性能、高可靠性和可扩展性等良好的特性，OpenStack通过libvirt协议可以与Ceph整合，将Ceph块设备RBD作为后端存储提供给虚拟机使用。另外，Ceph集成了iSCSI协议，iSCSI网关将Ceph存储与iSCSI标准集成在一起，用来提供将RBD镜像导出为SCSI磁盘的iSCSI target。iSCSI协议允许客户端访问Ceph集群，并且可以通过TCP/IP网络将SCSI命令发送到SCSI存储设备(目标)。
在实际使用中，由于OpenStack管理物理裸机使用的驱动不支持远端卷挂载，Ceph块设备RBD并不能作为后端卷为物理裸机提供持久化存储。
发明内容
基于现有技术存在的缺陷，本发明提供一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法，解决OpenStack管理物理裸机使用的驱动不支持远端卷挂载、Ceph块设备RBD并不能作为后端卷为物理裸机提供持久化存储的问题。
本发明的一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法，解决上述技术问题采用的技术方案如下：
一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法，基于Ceph iSCSI网关节点，存储节点、控制节点和计算节点，该方法的实现步骤包括：
步骤1、部署Ceph iSCSI网关节点，Ceph iSCSI网关节点同时作为Ceph集群的客户端；
步骤2、在Ceph集群中创建pool和RBD image；
步骤3、Ceph iSCSI网关节点创建iSCSI target，随后，Ceph iSCSI网关节点设置CHAP认证信息和客户端信息，并将RBD image作为lun设备挂载到iSCSI target；
步骤4、存储节点将Ceph块设备RBD映射为存储节点的一个卷；
步骤5、控制节点执行创建卷的操作，创建出给物理裸机使用的卷；
步骤6、控制节点执行物理裸机挂载卷的操作；
步骤7、根据卷ID查看卷信息，获取发现和登录iSCSI target需要的认证信息以及存储节点iSCSI target的IP地址；
步骤8、用户执行发现和登录iSCSI target的操作，完成卷挂载。
进一步的，步骤1中，部署Ceph iSCSI网关节点的数量为2-4台，Ceph iSCSI网关节点选用虚拟机或物理机，且部署的Ceph iSCSI网关节点指的是与控制节点和存储节点对接了同一个Ceph集群的节点。
进一步的，步骤2中，所述Ceph集群指的是与Ceph iSCSI网关节点、控制节点和存储节点同时对接的Ceph集群，其中，Ceph集群创建的pool名称为rbd，而RBD image是基于名称为rbd的pool创建的。
进一步的，步骤3中，所述Ceph iSCSI网关节点设置的客户端信息指的是存储节点iSCSI配置文件中的客户端信息，即iSCSI客户端的名称。
进一步的，步骤4中，存储节点将Ceph块设备RBD映射为存储节点的一个卷，其具体操作包括：
步骤4.1、存储节点作为Ceph iSCSI的客户端，发现Ceph iSCSI网关节点创建的iSCSI target；
步骤4.2、存储节点根据Ceph iSCSI网关节点设置的CHAP认证信息修改对应iSCSItarget的认证信息；
步骤4.3、登录Ceph iSCSI网关节点创建的iSCSI target，此时Ceph块设备RBD映射为存储节点的一个卷，即存储节点增加了一个卷。
更进一步的，步骤5中，控制节点创建物理裸机使用的卷，具体过程包括：
步骤5.1、根据步骤4映射的卷，创建LVM物理卷PV和逻辑卷组VG；
步骤5.2、创建LVM对应的卷类型；
步骤5.3、使用该卷类型创建LVM卷，供物理裸机使用。
更进一步的，步骤6中，控制节点执行物理裸机挂载卷的操作，具体过程包括：
步骤6.1、控制节点发起物理裸机卷挂载请求，获取物理裸机信息和卷信息；
步骤6.2、存储节点根据获得的信息将iSCSI target名称、卷存储的映射关系、认证信息和物理裸机IP地址写入用于创建iSCSI target的配置文件中；
步骤6.3、存储节点根据用于创建iSCSI target的配置文件创建出来可以提供给物理裸机发现和登录的iSCSI target；
步骤6.4、计算节点在物理裸机node信息中增加卷的ID信息，使控制侧和物理裸机侧信息保持一致。
更进一步的，控制节点执行物理裸机挂载卷的操作时，需要的参数包括物理裸机ID和卷ID；
控制节点执行物理裸机挂载卷的操作后，存储节点会创建出一个含有访问控制白名单的iSCSI target，该iSCSI target白名单是执行物理裸机挂载卷操作时指定物理裸机的IP地址。
更进一步的，步骤7的实现步骤包括：
步骤7.1、用户根据LVM卷的ID进行卷信息的查询操作；
步骤7.2、执行查询时，控制节点判断卷状态，如果卷状态为in-use，即已经被挂载，那么会查询发现和登录iSCSI target需要的认证信息和iSCSI target的IP地址；
步骤7.3、将获取的认证信息和iSCSI target的IP地址的信息和卷的其他信息一起返回给用户，如果卷状态不是in-use，即没有被挂载，那么返回的卷信息中不包含认证信息和iSCSI target的IP地址的信息。
更进一步的，步骤8的实现步骤包括：
步骤8.1、用户根据步骤7获取存储节点iSCSI target的IP地址发现iSCSItarget，得到iSCSI target名称；
步骤8.2、用户根据iSCSI target名称和步骤7获取的认证信息更新对应iSCSItarget的认证信息；
步骤8.3、用户根据iSCSI target名称登录iSCSI target，完成卷的挂载。
本发明的一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法，与现有技术相比具有的有益效果是：
本发明基于Ceph集成iSCSI协议，实现了在云平台环境中将Ceph块设备RBD映射到存储节点，使用LVM机制管理映射到存储节点的卷，创建出逻辑卷并可将其作为持久化存储后端提供给物理裸机，使得在物理裸机交付给用户后，一方面，用户可以根据需求增加或删除持久化存储的卷，提高使用灵活性，另一方面，用户创建的LVM卷只提供给该用户使用，执行卷挂载的操作时，其需要使用的认证信息和iSCSI target信息也只对该用户公开，保证用户信息的安全性。
附图说明
附图1是本发明的方法流程图；
附图2是本发明中Ceph块设备RBD挂载到物理裸机的过程展示图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案、解决的技术问题和技术效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
实施例一：
众所周知，在多数云平台环境下，虚拟机的持久化存储主要是通过OpenStack与Ceph集成，通过libvirt驱动使Ceph块设备RBD可以用于OpenStack，这样OpenStack可以在管理虚拟机时实现挂载卷、卸载卷等操作。对于OpenStack管理物理裸机的方式，无法使用libvirt驱动为物理裸机挂载Ceph块设备RBD。一旦物理裸机交付给用户，用户可以使用的存储空间即为部署时裸机上安装的硬盘。
在上述情况下，如果用户有扩展存储空间和进行灵活磁盘分区等需求时，无法像使用虚拟机一样方便地进行磁盘的挂载和卸载等操作。
基于此，本实施例提出一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法，基于Ceph iSCSI网关节点，存储节点、控制节点和计算节点，结合附图1，该方法的实现步骤包括：
步骤1、部署Ceph iSCSI网关节点，Ceph iSCSI网关节点同时作为Ceph集群的客户端。执行此步骤时，Ceph iSCSI网关节点的数量不限于1台，通常部署2-4台，而且，CephiSCSI网关节点选用虚拟机或物理机，部署的Ceph iSCSI网关节点指的是与控制节点和存储节点对接了同一个Ceph集群的节点。
步骤2、在Ceph集群中创建pool和RBD imag。执行此步骤时，Ceph集群指的是与Ceph iSCSI网关节点、控制节点和存储节点同时对接的Ceph集群，参考附图2，Ceph集群使用OSD，Ceph集群创建的pool名称为rbd，而RBD image是基于名称为rbd的pool创建的。
步骤3、Ceph iSCSI网关节点创建iSCSI target，随后，Ceph iSCSI网关节点设置CHAP认证信息和客户端信息，并将RBD image作为lun设备挂载到iSCSI target。执行此步骤时，Ceph iSCSI网关节点设置的客户端信息指的是存储节点iSCSI配置文件中的客户端信息，即iSCSI客户端的名称。
步骤4、存储节点将Ceph块设备RBD映射为存储节点的一个卷，其具体操作包括：
步骤4.1、存储节点作为Ceph iSCSI的客户端，发现Ceph iSCSI网关节点创建的iSCSI target；
步骤4.2、存储节点根据Ceph iSCSI网关节点设置的CHAP认证信息修改对应iSCSItarget的认证信息；
步骤4.3、登录Ceph iSCSI网关节点创建的iSCSI target，此时Ceph块设备RBD映射为存储节点的一个卷，即存储节点增加了一个卷。
参考附图2，本实施例以2台Ceph iSCSI网关节点为例，展示了Ceph块设备RBD使用iSCSI协议挂载到物理裸机过程中存储设备的映射过程。
步骤5、控制节点执行创建卷的操作，创建出给物理裸机使用的卷，其具体过程包括：
步骤5.1、根据步骤4映射的卷，创建LVM物理卷PV和逻辑卷组VG；
步骤5.2、创建LVM对应的卷类型；
步骤5.3、使用该卷类型创建LVM卷，供物理裸机使用。
步骤6、控制节点执行物理裸机挂载卷的操作，其具体过程包括：
步骤6.1、控制节点发起物理裸机卷挂载请求，获取物理裸机信息和卷信息；
步骤6.2、存储节点根据获得的信息将iSCSI target名称、卷存储的映射关系、认证信息和物理裸机IP地址写入用于创建iSCSI target的配置文件中；
步骤6.3、存储节点根据用于创建iSCSI target的配置文件创建出来可以提供给物理裸机发现和登录的iSCSI target；
步骤6.4、计算节点在物理裸机node信息中增加卷的ID信息，使控制侧和物理裸机侧信息保持一致。
这一操作过陈中，需要的参数包括物理裸机ID和卷ID；操作完成后，存储节点会创建出一个含有访问控制白名单的iSCSI target，该iSCSI target白名单是执行物理裸机挂载卷操作时指定物理裸机的IP地址。
步骤7、根据卷ID查看卷信息，获取发现和登录iSCSI target需要的认证信息以及存储节点iSCSI target的IP地址，其具体包括：
步骤7.1、用户根据LVM卷的ID进行卷信息的查询操作；
步骤7.2、执行查询时，控制节点判断卷状态，如果卷状态为in-use，即已经被挂载，那么会查询发现和登录iSCSI target需要的认证信息和iSCSI target的IP地址；
步骤7.3、将获取的认证信息和iSCSI target的IP地址的信息和卷的其他信息一起返回给用户，如果卷状态不是in-use，即没有被挂载，那么返回的卷信息中不包含认证信息和iSCSI target的IP地址的信息。
步骤8、用户执行发现和登录iSCSI target的操作，完成卷挂载，其具体包括：
步骤8.1、用户根据步骤7获取存储节点iSCSI target的IP地址发现iSCSItarget，得到iSCSI target名称；
步骤8.2、用户根据iSCSI target名称和步骤7获取的认证信息更新对应iSCSItarget的认证信息；
步骤8.3、用户根据iSCSI target名称登录iSCSI target，完成卷的挂载。
综上可知，采用本发明的一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法，可以根据需求增加或删除持久化存储的卷，提高使用灵活性，并在执行卷挂载的操作时保证用户信息的安全性，解决现有OpenStack管理物理裸机使用的驱动不支持远端卷挂载、Ceph块设备RBD并不能作为后端卷为物理裸机提供持久化存储的问题。
以上应用具体个例对本发明的原理及实施方式进行了详细阐述，这些实施例只是用于帮助理解本发明的核心技术内容。基于本发明的上述具体实施例，本技术领域的技术人员在不脱离本发明原理的前提下，对本发明所作出的任何改进和修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法，其特征在于,基于Ceph iSCSI网关节点，存储节点、控制节点和计算节点，该方法的实现步骤包括：
步骤1、部署Ceph iSCSI网关节点，Ceph iSCSI网关节点同时作为Ceph集群的客户端；
步骤2、在Ceph集群中创建pool和RBD image；
步骤3、Ceph iSCSI网关节点创建iSCSI target，随后，Ceph iSCSI网关节点设置CHAP认证信息和客户端信息，并将RBD image作为lun设备挂载到iSCSI target；
步骤4、存储节点将Ceph块设备RBD映射为存储节点的一个卷；
步骤5、控制节点执行创建卷的操作，创建出给物理裸机使用的卷；
步骤6、控制节点执行物理裸机挂载卷的操作；
步骤7、根据卷ID查看卷信息，获取发现和登录iSCSI target需要的认证信息以及存储节点iSCSI target的IP地址；
步骤8、用户执行发现和登录iSCSI target的操作，完成卷挂载。
2.根据权利要求1所述的一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法，其特征在于，步骤1中，部署Ceph iSCSI网关节点的数量为2-4台，Ceph iSCSI网关节点选用虚拟机或物理机，且部署的Ceph iSCSI网关节点指的是与控制节点和存储节点对接了同一个Ceph集群的节点。
3.根据权利要求1所述的一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法，其特征在于，步骤2中，所述Ceph集群指的是与Ceph iSCSI网关节点、控制节点和存储节点同时对接的Ceph集群，其中，Ceph集群创建的pool名称为rbd，而RBD image是基于名称为rbd的pool创建的。
4.根据权利要求1所述的一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法，其特征在于，步骤3中，所述Ceph iSCSI网关节点设置的客户端信息指的是存储节点iSCSI配置文件中的客户端信息，即iSCSI客户端的名称。
5.根据权利要求1所述的一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法，其特征在于，步骤4中，存储节点将Ceph块设备RBD映射为存储节点的一个卷，其具体操作包括：
步骤4.1、存储节点作为Ceph iSCSI的客户端，发现Ceph iSCSI网关节点创建的iSCSItarget；
步骤4.2、存储节点根据Ceph iSCSI网关节点设置的CHAP认证信息修改对应iSCSItarget的认证信息；
步骤4.3、登录Ceph iSCSI网关节点创建的iSCSI target，此时Ceph块设备RBD映射为存储节点的一个卷，即存储节点增加了一个卷。
6.根据权利要求5所述的一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法，其特征在于，步骤5中，控制节点创建物理裸机使用的卷，具体过程包括：
步骤5.1、根据步骤4映射的卷，创建LVM物理卷PV和逻辑卷组VG；
步骤5.2、创建LVM对应的卷类型；
步骤5.3、使用该卷类型创建LVM卷，供物理裸机使用。
7.根据权利要求5所述的一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法，其特征在于，步骤6中，控制节点执行物理裸机挂载卷的操作，具体过程包括：
步骤6.1、控制节点发起物理裸机卷挂载请求，获取物理裸机信息和卷信息；
步骤6.2、存储节点根据获得的信息将iSCSI target名称、卷存储的映射关系、认证信息和物理裸机IP地址写入用于创建iSCSI target的配置文件中；
步骤6.3、存储节点根据用于创建iSCSI target的配置文件创建出来可以提供给物理裸机发现和登录的iSCSI target；
步骤6.4、计算节点在物理裸机node信息中增加卷的ID信息，使控制侧和物理裸机侧信息保持一致。
8.根据权利要求7所述的一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法，其特征在于，控制节点执行物理裸机挂载卷的操作时，需要的参数包括物理裸机ID和卷ID；
控制节点执行物理裸机挂载卷的操作后，存储节点会创建出一个含有访问控制白名单的iSCSI target，该iSCSI target白名单是执行物理裸机挂载卷操作时指定物理裸机的IP地址。
9.根据权利要求7所述的一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法，其特征在于，步骤7的实现步骤进一步包括：
步骤7.1、用户根据LVM卷的ID进行卷信息的查询操作；
步骤7.2、执行查询时，控制节点判断卷状态，如果卷状态为in-use，即已经被挂载，那么会查询发现和登录iSCSI target需要的认证信息和iSCSI target的IP地址；
步骤7.3、将获取的认证信息和iSCSI target的IP地址的信息和卷的其他信息一起返回给用户，如果卷状态不是in-use，即没有被挂载，那么返回的卷信息中不包含认证信息和iSCSI target的IP地址的信息。
10.根据权利要求9所述的一种物理裸机支持Ceph后端卷的方法，其特征在于，步骤8的实现步骤进一步包括：
步骤8.1、用户根据步骤7获取存储节点iSCSI target的IP地址发现iSCSI target，得到iSCSI target名称；
步骤8.2、用户根据iSCSI target名称和步骤7获取的认证信息更新对应iSCSI target的认证信息；
步骤8.3、用户根据iSCSI target名称登录iSCSI target，完成卷的挂载。
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