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OpenStack Mitaka块存储节点部署全解析

作者：沙与沫2025.09.18 18:54浏览量：0

简介：本文详细介绍OpenStack Mitaka版本中块存储节点的安装与配置流程，涵盖环境准备、组件安装、网络配置及验证等关键步骤，为运维人员提供可操作的指南。

OpenStack Mitaka块存储节点部署全解析

一、OpenStack Mitaka块存储架构概述

OpenStack Mitaka版本（2016年4月发布）的块存储服务由Cinder项目实现，采用模块化设计，核心组件包括：

  • Cinder API服务：接收并处理用户请求
  • Cinder Scheduler：负责存储资源调度
  • Cinder Volume：管理存储后端（如LVM、Ceph等）
  • Cinder Backup：提供卷备份功能

在Mitaka版本中，块存储节点与控制节点、计算节点解耦，支持分布式部署。这种架构允许存储资源独立扩展，提升系统整体性能。关键改进包括：

  1. 存储驱动标准化：新增对NFSv4.1、ScaleIO等驱动的支持
  2. 性能优化：通过缓存机制减少元数据操作延迟
  3. QoS策略增强：支持基于带宽和IOPS的存储质量保障

二、安装前环境准备

2.1 硬件要求

块存储节点建议配置：

  • CPU：4核以上（支持虚拟化扩展指令集）
  • 内存：8GB DDR4（每TB存储需额外1GB内存）
  • 存储：
    • 系统盘：200GB SSD（RAID1配置）
    • 数据盘：根据业务需求配置（如10TB×4 RAID10）
  • 网络：双千兆网卡（绑定为bond0接口）

2.2 操作系统配置

以Ubuntu 16.04 LTS为例： 

  1. # 更新系统并安装依赖
  2. sudo apt-get update
  3. sudo apt-get install -y python-openstackclient \
  4.     lvm2 thin-provisioning-tools \
  5.     tgt open-iscsi
  7. # 配置NTP服务
  8. sudo apt-get install -y chrony
  9. sudo sed -i 's/^server.*/server pool.ntp.org iburst/' /etc/chrony/chrony.conf
  10. sudo systemctl restart chrony

2.3 网络配置要点

  1. 管理网络：用于API通信（如10.0.0.0/24）
  2. 存储网络：独立VLAN隔离iSCSI流量（如192.168.1.0/24）
  3. 多路径配置（可选）： 
    1. # 安装设备映射器多路径
    2. sudo apt-get install -y multipath-tools
    3. sudo cp /usr/share/doc/multipath-tools/examples/multipath.conf.defaults /etc/multipath.conf
    4. sudo systemctl enable multipath-tools

三、Cinder存储节点安装

3.1 安装Cinder核心组件

  1. # 添加OpenStack Mitaka仓库
  2. sudo apt-get install -y software-properties-common
  3. sudo add-apt-repository -y cloud-archive:mitaka
  4. sudo apt-get update
  6. # 安装Cinder Volume服务
  7. sudo apt-get install -y cinder-volume

3.2 配置存储后端

LVM驱动配置示例：

  1. 创建物理卷和卷组： 

    1. sudo pvcreate /dev/sdb /dev/sdc
    2. sudo vgcreate cinder-volumes /dev/sdb /dev/sdc

  2. 编辑/etc/cinder/cinder.conf：
    ```ini
    [DEFAULT]
    enabled_backends = lvm
    transport_url = rabbit://openstack:RABBIT_PASS@controller
    auth_strategy = keystone
    my_ip = 10.0.0.40 # 存储节点管理IP

[lvm]
volume_driver = cinder.volume.drivers.lvm.LVMVolumeDriver
volume_group = cinder-volumes
target_protocol = iscsi
target_helper = tgtadm
volumes_dir = $state_path/volumes

  2. #### Ceph RBD驱动配置（扩展）：
  3. ```ini
  4. [rbd]
  5. volume_driver = cinder.volume.drivers.rbd.RBDDriver
  6. rbd_pool = volumes
  7. rbd_ceph_conf = /etc/ceph/ceph.conf
  8. rbd_flatten_volume_from_snapshot = false
  9. rbd_max_clone_depth = 5
  10. rbd_store_chunk_size = 4
  11. rados_connect_timeout = -1

3.3 数据库与消息队列配置

  1. 创建数据库用户（需在MySQL节点执行）： 

    1. CREATE DATABASE cinder;
    2. GRANT ALL PRIVILEGES ON cinder.* TO 'cinder'@'%' IDENTIFIED BY 'CINDER_DBPASS';

  2. 同步数据库： 

    1. sudo cinder-manage db sync

  3. 配置Keystone认证： 

    1. [keystone_authtoken]
    2. auth_uri = http://controller:5000
    3. auth_url = http://controller:35357
    4. memcached_servers = controller:11211
    5. auth_type = password
    6. project_domain_name = Default
    7. user_domain_name = Default
    8. project_name = service
    9. username = cinder
    10. password = CINDER_PASS

四、服务启动与验证

4.1 服务管理

  1. # 启动服务并设置开机自启
  2. sudo systemctl enable cinder-volume.service
  3. sudo systemctl start cinder-volume.service
  5. # 检查服务状态
  6. sudo systemctl status cinder-volume.service

4.2 功能验证

  1. 创建测试卷： 

    1. source ~/admin-openrc
    2. openstack volume create --size 10 test-volume

  2. 检查卷状态： 

    1. openstack volume list
    2. # 应显示状态为"available"的卷

  3. iSCSI连接测试： 

    1. # 在计算节点执行
    2. sudo iscsiadm -m discovery -t sendtargets -p <存储节点IP>
    3. sudo iscsiadm -m node --login

五、常见问题处理

5.1 卷创建失败排查

  1. 检查日志： 

    1. sudo journalctl -u cinder-volume -n 100 --no-pager

  2. LVM空间不足： 

    1. # 检查卷组剩余空间
    2. sudo vgs
    3. # 扩展逻辑卷（如需）
    4. sudo vgextend cinder-volumes /dev/sdd

5.2 性能优化建议

  1. I/O调度器选择： 

    1. # 对SSD存储建议使用noop调度器
    2. echo "noop" > /sys/block/sdX/queue/scheduler

  2. 缓存配置： 

    1. # 在cinder.conf中添加
    2. [lvm]
    3. iscsi_helper = lioadm  # 使用lio-utils替代tgtadm
    4. use_multipath_for_image_xfer = true

六、升级与维护

6.1 版本升级流程

  1. 备份配置文件： 

    1. sudo cp /etc/cinder/cinder.conf /etc/cinder/cinder.conf.bak

  2. 升级包管理： 

    1. sudo apt-get install -y cinder-api cinder-scheduler cinder-volume

  3. 执行数据库迁移： 

    1. sudo cinder-manage db upgrade

6.2 监控指标

关键监控项：

  • 卷操作延迟：cinder.api.local.latencies
  • 存储利用率：cinder.volume.usage
  • iSCSI会话数：tgt.sessions.active

建议配置Prometheus+Grafana监控方案，设置阈值告警（如存储使用率>85%）。

七、最佳实践总结

  1. 存储分离架构：将元数据与实际数据存储在不同物理设备
  2. 多后端配置：同时支持高性能（SSD）和大容量（HDD）存储池
  3. QoS策略：为不同业务等级设置IOPS限制（示例）： 
    1. openstack volume qos create --consumer back-end --spec read_iops_sec=1000 gold-tier
    2. openstack volume type set --property qos:gold-tier lvs

通过以上步骤，可在OpenStack Mitaka环境中构建高可用、可扩展的块存储服务。实际部署时需根据业务负载调整参数，建议通过压力测试（如使用fio工具）验证系统性能。

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