OpenStack Cinder-Sicherung: Was es ist und wie es funktioniert

Cinder ist ein Komponente in OpenStack, die Block-Speicherdienste bereitstellt und dient hauptsächlich dazu, virtuelle Festplatten für virtuelle Maschinen zu verwalten. Cinders Vorgänger war das „nova-volume“, welches sich von Nova trennte und mit der OpenStack-Version F zu einer unabhängigen OpenStack-Komponente wurde. Derzeit unterstützt Cinder bereits Funktionen wie Schnappschüsse, Replikation und Backup für Datenvolumina.

Einführung in Cinder

Betriebssysteme und Anwendungen nutzen Speicherplatz typischerweise auf zwei Arten: BlockSpeicherung und DateisystemSpeicherung.

In OpenStack bietet Cinder Blockspeicherdienste für virtuelle Maschinen. Aus Sicht der virtuellen Maschine erscheint jedes angehängte Volume wie eine Festplatte. Cinder verwalten den gesamten Lebenszyklus eines Volumes von der Erstellung bis zum Löschen mit den folgenden spezifischen Funktionen:

• Bietet eine RESTful-API zum Abfragen und Verwalten von Ressourcen wie Volumes, Snapshots und Backups;

• Verwendet einen Planer, um Anforderungen zur Erstellung von Volumes zu verteilen und die Zuordnung von Speicherkapazitäten zu optimieren;

• Unterstützt mehrere Speicherbackends durch eine Treiberarchitektur, darunter Open-Source-Speicherkonzepte wie LVM und Ceph sowie kommerzielle Speicherlösungen von NetApp, EMC, IBM usw.

Cinder besteht aus vier Hauptfunktionsmodulen: cinder-api, cinder-scheduler, cinder-volume und cinder-backup, wobei jedes eine unabhängige Dienstprozess ist.

• cinder-api stellt Cinder-Dienste an externe Clients (wie die Cinder-Befehlszeile, andere OpenStack-Servicekomponenten usw.) über eine RESTful-Schnittstelle zur Verfügung und ist verantwortlich für die Umwandlung von Client-HTTP-Anfragen in RPC-Aufrufe zwischen internen Komponenten;

• cinder-scheduler bearbeitet die Planung von Anforderungen zur Erstellung von Volumes, indem es RPC-Aufrufe an den ausgewählten cinder-volume-Prozess sendet;

• cinder-volume bearbeitet spezifische Volumenanforderungen (wie das Erstellen und Löschen von Volumen);

• cinder-backup bearbeitet Anfragen im Zusammenhang mit Volumen-Sicherungen (wie das Erstellen und Wiederherstellen von Sicherungen).

Key Features of Cinder

1. Volumenverwaltung: Cinder kann Volumen erstellen, löschen, erweitern und verkleinern. Verwalter können Volumen über die API oder die Befehlszeilenschnittstelle erstellen und Informationen wie Volumengröße, Typ, Name und Beschreibung angeben. Bei der Erweiterung oder Verkleinerung eines Volumens können Verwalter die Operation über die API oder die Befehlszeilenschnittstelle durchführen.

2. Volumenmigration und -replikation: Cinder unterstützt Volumenmigration und -replikation, wodurch Volumes von einem Speicherbackend auf ein anderes oder innerhalb desselben Speicherbackends verschoben oder kopiert werden können. Verwaltungsaufgaben können über die API oder die Befehlszeilenoberfläche durchgeführt werden.

3. Sicherung und Wiederherstellung: Cinder unterstützt die Sicherung und Wiederherstellung von Volumen, wodurch Volumendaten an andere Standorte zur Sicherung gesichert werden können. Verwaltungspersonal kann Volumensicherungen und -snapshots über die API oder die Befehlszeileninterfaced erstellen, löschen und wiederherstellen. 

4. Speicherbackende-Unterstützung: Cinder unterstützt mehrere Speicherbackends, darunter lokales Speichern, iSCSI, NFS, Ceph, GlusterFS usw. Verwalter können je nach Bedarf verschiedene Speicherbackends auswählen und konfigurieren.

5. Mehrinstanzenunterstützung: Cinder unterstützt die Mehrinstanznutzung und bietet unabhängige Block-Speicherdienste für verschiedene Mieter, wobei es die Möglichkeit gibt, Quoten und Berechtigungen für verschiedene Mieter zu beschränken.

6. Hochverfügbarkeit und Fehlersicherheit: Cinder wurde mit dem Fokus auf Hochverfügbarkeit und Fehlersicherheit entwickelt, um die Verfügbarkeit der Speicherdienste und die Sicherheit der Daten zu gewährleisten. Cinder unterstützt mehrere Kopien und Datenduplikation sowie Failover und automatisches Wiederherstellen.

7. Netzwerkinteroperabilität: Cinder kann mit anderen OpenStack-Komponenten wie Nova und Glance interagieren und unterstützt auch API- und Befehlszeilenschnittstellen für eine einfache Integration mit anderen Systemen.

Wie das Cinder-Backup funktioniert

Backup-Erstellung:

• Wenn ein Benutzer eine Sicherung startet, liest Cinder die Daten vom Quellvolumen und schreibt sie in das konfigurierte Backup-Backend.

• Wenn das inkrementelle Backup aktiviert ist, werden nur die Unterschiede seit dem letzten Backup kopiert, was Zeit und Speicherplatz spart.

Backup-Speicher:

• Backups werden in einem definierten Backup-Backende gespeichert, das Swift, Ceph oder NFS sein kann. Das Backende ist basierend auf den Speicherpolitiken und der Infrastruktur des Unternehmens konfiguriert.

Backup-Wiederherstellung:

• Benutzer können Backups auf ein neues oder bestehendes Cinder Volume wiederherstellen. Der Wiederherstellungsvorgang holt die Backup-Daten aus dem Speicher-Backend und schreibt sie auf das Zielvolumen.

Die Befehlszeilen, die mit dem Cinder-Backup zusammenhängen, sind wie folgt:

backup-create           Erstellt eine Datenvolumen-Sicherung.

backup-delete           Entfernt eine oder mehrere Backups.

backup-export           Sicherungsmetadatensatz exportieren.

backup-import           Sicherungsdatensatz importieren.

backup-list                 Listet alle Backups auf.

backup-reset-state    Aktualisiert den Backup-Zustand ausdrücklich.

backup-restore          Stellt ein Backup wieder her.

backup-show            Zeigt die Backup-Details an.

Erhöhte OpenStack-Schutz

Obwohl Cinder Backup-Funktionalität unterstützt, können Backup- und Wiederherstellungsoperationen ressourcenintensiv sein, insbesondere bei großen Datenmengen oder vollständigen Backups. Zudem hängt die Geschwindigkeit der Backup- und Wiederherstellung von der Leistungsfähigkeit des zugrunde liegenden Speichersystems ab.

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Außerdem bieten Datenverschlüsselung und Schutz vor Erpressungssoftware Ihnen eine doppelte Versicherung zum Schutz Ihrer OpenStack VM-Backups. Sie können auch einfach Daten von einem OpenStack-Host auf eine andere virtuelle Plattform (wie VMware, Hyper-V, Proxmox, XenServer, oVirt, AWS EC2...) und umgekehrt migrieren.

Das Erstellen einer Sicherung von OpenStack-VMs mit Vinchin Backup & Recovery erfordert nur die folgenden 4 Schritte:

1. Wählen Sie das Backup-Objekt aus.

2. Sicherungsziel auswählen.

3. Sicherungsstrategien konfigurieren.

4. Überprüfen und einreichen der Arbeit.

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Cinder-Sicherung FAQs

1. Frage: Welche Speicherbackends stehen für Cinder-Sicherungen zur Verfügung?

A: Cinder unterstützt mehrere Speicherbackends für Backups, darunter: OpenStack Swift, Ceph RADOS Gateway (RGW), NFS (Network File System), GlusterFS, Google Cloud Storage, Amazon S3 (über S3 API).

2. Frage: Was ist der Unterschied zwischen Snapshot und Backup in Cinder?

A: Ein Snapshot ist ein Standbild einer Festplatte, das in derselben Speicherinfrastruktur wie die Festplatte selbst gespeichert wird, während ein Backup eine Kopie der Festplattendaten ist, die auf einer anderen Speicherinfrastruktur gespeichert werden kann und oft für den langfristigen Datenspeicher und die Katastrophenwiederherstellung verwendet wird.

Fazit

Cinder ist ein wichtiger Bestandteil der OpenStack-Plattform. Es bietet dauerhafte Blockspeicherdienste für virtuelle Maschinen in Cloud-Rechenumgebungen. Es unterstützt mehrere Speicherbackends und Multitenancy und verfügt über hohe Verfügbarkeit und Fehlertoleranz. Die Hauptvorteile von Cinder sind seine Skalierbarkeit und Flexibilität. Verschiedene Speicherbackends können nach Bedarf ausgewählt werden und es kann über APIs und Befehlszeilenschnittstellen betrieben und verwaltet werden. Als Blockspeicherdienst-Rahmenwerk bietet Cinder bereits grundlegende Unterstützung für Datenschutz.