1. Cinder概述

OpenStack早期版本是使用nova-volume为云平台提供持久性块存储服务。从Folsom版本后，就把作为Nova组成部分的nova-volume分离出来，形成了独立的Cinder组件。Cinder本身并不直接提供块存储设备实际的管理和服务，而是在虚拟机和具体的存储设备之间引入一个抽象的“逻辑存储卷”。Cinder与Neutron类似也是通过Plugins-Agent的方式添加了不同厂家的DRIVE来整合多种厂家的后端存储设备，并通过提供统一API接口的方式为云平台提供持久性块设备存储服务，类似于Amazon的EBS（Elastic Block Storage）。Cinder服务的实现在OpenStack众多服务中，只依赖Keystone服务提供认证。可能有些人觉得Cinder提供的Volume作为云主机的云磁盘，因此Cinder与Nova也有依赖关系。其实，这是一种错误的理解，Cinder-Volume创建的“逻辑存储卷”不仅可以用于云主机的云磁盘，也可以用于其他场景，其创建卷的过程与Nova创建的云主机的状态并没有直接关联。或者换个角度来看，Nova创建的云主机也可以不用挂载Cinder创建的Volume而正常运行。

2. Cinder架构

在OpenStack中，块存储服务Cinder为Nova项目虚拟机实例提供了数据持久性的存储服务。此外，块存储还提供了Volumes管理的基础架构，同时还负责Volumes的快照和类型管理。从功能层面来看，Cinder以插件架构的形式为各种存储后端提供了统一API访问接口的抽象层实现，使得存储客户端可以通过统一的API访问不同的存储资源，而不用担心底层各式各样的存储驱动。Cinder提供的块存储通常以存储卷的形式挂载到虚拟机后才能使用，目前一个Volume同时只能挂载到一个虚拟机，但是不同的时刻可以挂载到不同的虚拟机，因此Cinder块存储与AWS的EBS不同，不能像EBS一样提供共享存储解决方案。除了挂载到虚拟机作为块存储使用外，用户还可以将系统镜像写入块存储并从有加载镜像的Volume启动系统（SAN BOOT）。

Cinder的逻辑架构如图3-1所示，除了cinder-client外，其余均是Cinder服务的核心组件，共有4个：cinder-api、cinder-scheduler、cinder-volume和cinder-backup。而cinder-client其实就是封装了Cinder提供REST接口的CLI工具。

图3-1 cinder逻辑架构图

（1）cinder-api

对外提供REST API，对操作需求进行解析，对API进行路由并寻找相应的处理方法，包含卷的CRUD，快照的CRUD、备份、Volume Type的管理、卷的挂载/卸载等操作。Cinder API本质上其实是一个WSGI App，启动Cinder API服务相当于启动一个名为osapi_volume的WSGI服务去监听Client的HTTP请求。OpenStack定义了两种类型的Cinder资源，包括核心资源（Core Resoure）和扩展资源（Extension Resoure）。而核心资源及其API路由器分为V1及V2两个版本，分别放在V1和V2两个目录下，其中API路由器（目录中的router.py）负责把HTTP请求分发到其管理的核心资源中去；V1的核心资源则包括卷（Volume）、卷类型（Volume Type）、快照（Snapshot）的操作管理，比如创建和删除一个卷，或为某个卷做一个快照等；V2的核心资源增加了Qos、limit及备份的操作管理（H版本以后）。

（2）Cinder-scheduler

负责收集后端存储Backends上报的容量、能力信息。根据指定的算法完成卷到cinder-volume的映射。在Folsom版本中，cinder-scheduler服务只是实现了简单调度（Simple Scheduler）算法和随机调度（Chancer Scheduler）算法。简单调度算法就是获取活动卷的服务节点，按剩余容量从小到大排列，选择剩余容量最多的Host节点；随机调度算法就是在满足条件的节点中随机挑选出一个Host节点。在G版本后有了类似nova-scheduler的基于过滤和权重的新调度策略FilterScheduler。

（3）Cinder-volume

多节点部署，使用不同的配置文件、接入不同的backend设备，由各存储厂商插入driver代码与设备交互完成设备容量和能力信息收集、卷操作。每个存储节点都会运行一个cinder-volume服务，若干个这样的存储节点联合起来可以构成一个存储资源池。

（4）Cinder-backup

实现卷的数据备份到其他介质。目前支持的有以Ceph、Swift和IBM TSM（Tivoli Storage Manager）为后端存储的备份存储系统，其中默认的是采用Swift备份存储系统。与Cinder-volume类似，Cinder-backup也通过Driver插件架构的形式与不同的存储备份后端交互。

（5）Cinder-db

提供存储卷、快照、备份、service等数据，支持Mysql、PG、MSSQL等SQL数据库。

3. 块存储服务

（1）查看服务状态

使用“openstack volume service list”命令查询块存储服务状态，命令代码如下所示：

[root@controller ~]# openstack volume service list +------------------+-------------+------+---------+-------+----------------------------+ | Binary | Host | Zone | Status | State | Updated At | +------------------+-------------+------+---------+-------+----------------------------+ | cinder-scheduler | controller | nova | enabled | up | 2024-06-24T06:31:16.000000 | | cinder-volume | compute@lvm | nova | enabled | up | 2024-06-24T06:31:09.000000 | +------------------+-------------+------+---------+-------+----------------------------+ 

（2）创建块存储

通过使用命令“openstack volume create”创建块存储，命令格式如下：

[root@controller ~]# openstack help volume create usage: openstack volume create [-h] [-f {json,shell,table,value,yaml}] [-c COLUMN] [--max-width ] [--fit-width] [--print-empty] [--noindent] [--prefix PREFIX] [--size ] [--type ] [--image | --snapshot | --source | --source-replicated ] [--description ] [--user ] [--project ] [--availability-zone ] [--consistency-group consistency-group>] [--property ] [--hint ] [--multi-attach] [--bootable | --non-bootable] [--read-only | --read-write] 

通过命令创建块存储，大小为2G，名称为“volume”。命令如下所示：

[root@controller ~]# openstack volume create --size 2 volume +---------------------+--------------------------------------+ | Field | Value | +---------------------+--------------------------------------+ | attachments | [] | | availability_zone | nova | | bootable | false | | consistencygroup_id | None | | created_at | 2024-06-25T07:06:37.000000 | | description | None | | encrypted | False | | id | 17f43dd4-8724-49ce-9149-3b3fafc71201 | | migration_status | None | | multiattach | False | | name | volume | | properties | | | replication_status | None | | size | 2 | | snapshot_id | None | | source_volid | None | | status | creating | | type | __DEFAULT__ | | updated_at | None | | user_id | 6dfbd98b12b75beb | +---------------------+--------------------------------------+ 

（3）查看块存储

使用“openstack volume list”命令查看块存储列表信息。命令如下：

[root@controller ~]# openstack volume list +--------------------------------------+--------+-----------+------+-------------+ | ID | Name | Status | Size | Attached to | +--------------------------------------+--------+-----------+------+-------------+ | 17f43dd4-8724-49ce-9149-3b3fafc71201 | volume | available | 2 | | +--------------------------------------+--------+-----------+------+-------------+ 

 通过openstack命令查看某一块存储的详细信息。命令如下：

[root@controller ~]# openstack volume show volume +--------------------------------+--------------------------------------+ | Field | Value | +--------------------------------+--------------------------------------+ | attachments | [] | | availability_zone | nova | | bootable | false | | consistencygroup_id | None | | created_at | 2024-06-25T07:06:37.000000 | | description | None | | encrypted | False | | id | 17f43dd4-8724-49ce-9149-3b3fafc71201 | | migration_status | None | | multiattach | False | | name | volume | | os-vol-host-attr:host | compute@lvm#LVM | | os-vol-mig-status-attr:migstat | None | | os-vol-mig-status-attr:name_id | None | | os-vol-tenant-attr:tenant_id | b0895efdb94740a6bdfee44c | | properties | | | replication_status | None | | size | 2 | | snapshot_id | None | | source_volid | None | | status | available | | type | __DEFAULT__ | | updated_at | 2024-06-25T07:06:40.000000 | | user_id | 6dfbd98b12b75beb | +--------------------------------+--------------------------------------+ 

（4）挂载云硬盘

块存储设备创建成功后，可以在OpenStack上将该设备挂载至云主机上，可以作为一块云硬盘来进行使用。给云主机添加一块磁盘。

将块存储挂载至云主机的命令为“openstack server add volume”，其命令格式为：

[root@controller ~]# openstack help server add volume usage: openstack server add volume [-h] [--device ] Add volume to server positional arguments: Server (name or ID) Volume to add (name or ID)

使用命令将创建的“volume”块存储添加至云主机“test”上。命令如下： 

[root@controller ~]# openstack server add volume test volume

使用命令查看块存储的列表信息，命令代码如下所示：

[root@controller ~]# openstack volume list +--------------------------------------+--------+--------+------+-------------------------------+ | ID | Name | Status | Size | Attached to | +--------------------------------------+--------+--------+------+-------------------------------+ | 17f43dd4-8724-49ce-9149-3b3fafc71201 | volume | in-use | 2 | Attached to test on /dev/vdb | +--------------------------------------+--------+--------+------+-------------------------------+ 

4. 扩展卷

（1）扩展卷大小

创建完卷后可能因为需求的变更，需要对已有的卷进行扩容操作，这时需要用到“openstack volume set”命令修改卷的信息。命令格式如下：

[root@controller ~]# openstack help volume set usage: openstack volume set [-h] [--name ] [--size ] [--description ] [--no-property] [--property ] [--image-property ] [--state ] [--type ] [--retype-policy ] [--bootable | --non-bootable] [--read-only | --read-write]

 通过命令将 “volume” 卷大小从2G扩容至3G，使用–size参数可修改已创建好的卷大小。命令操作如下所示：

[root@controller ~]# openstack volume list +--------------------------------------+--------+--------+------+-------------------------------+ | ID | Name | Status | Size | Attached to | +--------------------------------------+--------+--------+------+-------------------------------+ | 17f43dd4-8724-49ce-9149-3b3fafc71201 | volume | in-use | 2 | Attached to test on /dev/vdb | +--------------------------------------+--------+--------+------+-------------------------------+ [root@controller ~]# openstack volume set --size 3 volume [root@controller ~]# openstack volume list +--------------------------------------+--------+-----------+------+-------------+ | ID | Name | Status | Size | Attached to | +--------------------------------------+--------+-----------+------+-------------+ | 17f43dd4-8724-49ce-9149-3b3fafc71201 | volume | available | 3 | | +--------------------------------------+--------+-----------+------+-------------+ 

（2）验证卷大小

将扩容后的卷“volume”挂载至云主机“test”上，操作命令如下所示：

[root@controller ~]# openstack server add volume test volume [root@controller ~]# openstack volume list +--------------------------------------+--------+--------+------+-------------------------------+ | ID | Name | Status | Size | Attached to | +--------------------------------------+--------+--------+------+-------------------------------+ | 17f43dd4-8724-49ce-9149-3b3fafc71201 | volume | in-use | 3 | Attached to test on /dev/vdb | +--------------------------------------+--------+--------+------+-------------------------------+ 

可以看到卷“volume”挂载至云主机“test”上盘符的名称为/dev/vdb，使用dashboard的控制台界面，输入命令“lsblk”查看云硬盘大小是否为3G。命令操作如下所示：

可以看到显示盘符“vdb”大小为3G。此时云硬盘已经扩展完成。