OpenStack Cinder Backup: ¿Qué es y cómo funciona?

Cinder es un componente en OpenStack que proporciona servicios de almacenamiento en bloques, principalmente para gestionar discos virtuales para máquinas virtuales. El predecesor de Cinder fue el "nova-volume", que se separó de Nova y se convirtió en un componente independiente de OpenStack a partir de la versión F de OpenStack. Actualmente, Cinder ya soporta funciones de instantáneas, replicación y copia de seguridad para volúmenes de datos.

Introducción a Cinder

Los sistemas operativos y las aplicaciones suelen utilizar el espacio de almacenamiento de dos maneras: almacenamiento por bloques y almacenamiento de sistema de archivos.

En OpenStack, Cinder proporciona servicios de almacenamiento en bloques para las máquinas virtuales. Desde la perspectiva de la máquina virtual, cada volumen montado aparece como un disco duro. Cinder gestiona todo el ciclo de vida de un volumen, desde su creación hasta su eliminación, con las siguientes características específicas:

• Proporciona una API RESTful para consultar y administrar recursos como volúmenes, instantáneas y respaldos;

• Usa un planificador para despachar solicitudes de creación de volúmenes, optimizando la asignación de recursos de almacenamiento;

• Soporta múltiples backends de almacenamiento a través de una arquitectura de controladores, incluyendo soluciones de almacenamiento de código abierto como LVM y Ceph, así como productos de almacenamiento comerciales de NetApp, EMC, IBM, etc.

Cinder consta de cuatro módulos funcionales principales: cinder-api, cinder-scheduler, cinder-volume y cinder-backup, cada uno de los cuales es un proceso de servicio independiente.

• cinder-api expone los servicios de Cinder a clientes externos (como la línea de comandos de Cinder, otros componentes de servicios de OpenStack, etc.) a través de una interfaz RESTful, responsable de convertir las solicitudes HTTP del cliente en llamadas RPC entre los componentes internos;

• cinder-scheduler se encarga de programar las solicitudes de creación de volúmenes, enviando llamadas RPC al proceso cinder-volume seleccionado;

• cinder-volume maneja solicitudes específicas de volúmenes (como la creación y eliminación de volúmenes);

• cinder-backup gestiona solicitudes relacionadas con copias de seguridad de volúmenes (como la creación y restauración de copias de seguridad).

Características clave de Cinder

1. Gestión de volúmenes: Cinder puede crear, eliminar, ampliar y reducir los volúmenes. Los administradores pueden crear volúmenes a través de la API o la interfaz de línea de comandos, especificando información como el tamaño del volumen, tipo, nombre y descripción. Cuando se necesita ampliar o reducir un volumen, los administradores pueden realizar la operación a través de la API o la interfaz de línea de comandos.

2. Migración y replicación de volúmenes: Cinder admite la migración y replicación de volúmenes, lo que permite que los volúmenes se migren de un back end de almacenamiento a otro o se copien dentro del mismo back end de almacenamiento. Los administradores pueden realizar estas operaciones a través de la API o la interfaz de línea de comandos.

3. Copia de seguridad y restauración: Cinder admite la copia de seguridad y restauración de volúmenes, lo que permite que los datos de los volúmenes se respalden en otros lugares para su protección. Los administradores pueden crear, eliminar y restaurar copias de seguridad y instantáneas de volúmenes a través de la API o la interfaz de línea de comandos.

4. Soporte de back-end de almacenamiento: Cinder admite múltiples back-ends de almacenamiento, incluyendo almacenamiento local, iSCSI, NFS, Ceph, GlusterFS, etc. Los administradores pueden seleccionar y configurar diferentes back-ends de almacenamiento según sus necesidades.

5. Soporte de Multiinquilinato: Cinder soporta el multiinquilinato, proporcionando servicios de almacenamiento en bloques independientes para diferentes inquilinos, con la capacidad de limitar cuotas y permisos para diferentes inquilinos.

6. Alta disponibilidad y tolerancia a fallos: Cinder está diseñado teniendo en cuenta la alta disponibilidad y la tolerancia a fallos, garantizando la disponibilidad de los servicios de almacenamiento y la seguridad de los datos. Cinder admite múltiples copias y redundancia de datos, así como el cambio a un sistema de reserva y la recuperación automática.

7. Interoperabilidad de la red: Cinder puede interactuar con otros componentes de OpenStack, como Nova y Glance, y también admite interfaces API y de línea de comandos para una integración fácil con otros sistemas.

Cómo funciona la copia de seguridad de Cinder

Creación de la copia de seguridad:

• Cuando un usuario inicia una copia de seguridad, Cinder lee los datos del volumen de origen y los escribe en el backend de copia de seguridad configurado.

• Si se habilita la copia de seguridad incremental, solo se copian las diferencias desde la última copia de seguridad, lo que reduce el tiempo y el uso del almacenamiento.

Almacenamiento de copias de seguridad:

• Las copias de seguridad se almacenan en un repositorio de copias de seguridad definido, que podría ser Swift, Ceph o NFS. El repositorio se configura basándose en las políticas de almacenamiento e infraestructura de la organización.

Restauración de copia de seguridad:

• Los usuarios pueden restaurar copias de seguridad en un volumen de Cinder nuevo o existente. La operación de restauración obtiene los datos de la copia de seguridad del almacenamiento backend y los escribe en el volumen objetivo.

Las líneas de comandos relacionadas con el respaldo de Cinder son las siguientes:

backup-create           Crea una copia de seguridad de un volumen.

backup-delete           Elimina una o más copias de seguridad.

backup-export           Exportar registro de metadatos de copia de seguridad.

backup-import           Importar registro de metadatos de copia de seguridad.

backup-list                 Lista todos los respaldos.

backup-reset-state    Actualiza explícitamente el estado de la copia de seguridad.

backup-restore          Restaura una copia de seguridad.

backup-show            Muestra los detalles de la copia de seguridad.

Protección mejorada de OpenStack

Aunque Cinder admite la funcionalidad de respaldo, las operaciones de respaldo y restauración pueden ser intensivas en recursos, especialmente al manejar grandes volúmenes o realizar copias de seguridad completas. Además, la velocidad del respaldo y la restauración depende del rendimiento del sistema de almacenamiento subyacente.

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1. Seleccione el objeto de copia de seguridad.

2. Selecciona el destino de la copia de seguridad.

3. Configure estrategias de copia de seguridad.

4. Revisar y enviar el trabajo.

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Cinder backup FAQs

1. Q: ¿Cuáles son los backends de almacenamiento disponibles para las copias de seguridad de Cinder?

A: Cinder admite varios backends de almacenamiento para respaldos, incluyendo: OpenStack Swift, Ceph RADOS Gateway (RGW), NFS (Sistema de Archivos en Red), GlusterFS, Google Cloud Storage, Amazon S3 (a través de la API S3).

2. Q: ¿Cuál es la diferencia entre instantánea y respaldo en Cinder?

A: Una instantánea es una copia en un momento dado de un volumen que se almacena en el mismo almacenamiento backend que el volumen, mientras que una copia de seguridad es una copia de los datos del volumen que puede almacenarse en un almacenamiento backend diferente, a menudo utilizada para el almacenamiento a largo plazo y la recuperación ante desastres.

Conclusión

Cinder es un componente importante de la plataforma OpenStack. Proporciona servicios de almacenamiento en bloques persistentes para máquinas virtuales en entornos de computación en la nube. Soporta múltiples backends de almacenamiento y multi-arrendatarios, y tiene alta disponibilidad y tolerancia a fallos. Las principales ventajas de Cinder son su escalabilidad y flexibilidad. Se pueden seleccionar diferentes backends de almacenamiento según sea necesario, y se puede operar y gestionar a través de APIs e interfaces de línea de comandos. Como marco de servicio de almacenamiento en bloques, Cinder ya cuenta con soporte básico para la protección de datos.