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Cinder è un componente di OpenStack che fornisce servizi di archiviazione su blocco, principalmente per gestire i dischi virtuali per le macchine virtuali. Il predecessore di Cinder era il "nova-volume", che è stato separato da Nova e si è trasformato in un componente di OpenStack indipendente a partire dalla versione F di OpenStack. Attualmente, Cinder supporta già funzioni di snapshot, replica e backup per i volumi di dati.
Introduzione a Cinder
I sistemi operativi e le applicazioni utilizzano tipicamente lo spazio di archiviazione in due modi: archiviazione a blocchi e archiviazione di sistema di file.
In OpenStack, Cinder fornisce servizi di archiviazione su blocchi per le macchine virtuali. Dal punto di vista della macchina virtuale, ogni volume montato appare come un disco rigido. Cinder gestisce l'intero ciclo di vita di un volume, dalla creazione alla cancellazione, con le seguenti funzionalità specifiche:
Fornisce un'API RESTful per interrogare e gestire risorse come volumi, snapshot e backup;
Utilizza un pianificatore per dispacciare le richieste di creazione di volumi, ottimizzando l'allocazione delle risorse di archiviazione;
Sostiene vari backend di archiviazione attraverso un'architettura a driver, inclusi solutioni di archiviazione open-source come LVM e Ceph, nonché prodotti di archiviazione commerciali di NetApp, EMC, IBM, ecc.
Cinder è composto da quattro moduli funzionali principali: cinder-api, cinder-scheduler, cinder-volume e cinder-backup, ognuno dei quali è un processo di servizio indipendente.
cinder-api esposta i servizi di Cinder ai client esterni (come la riga di comando Cinder, altri componenti dei servizi OpenStack, ecc.) attraverso un'interfaccia RESTful, responsabile della conversione delle richieste HTTP del client in chiamate RPC tra componenti interni;
cinder-scheduler gestisce la pianificazione delle richieste di creazione del volume, inviando chiamate RPC al processo cinder-volume selezionato;
cinder-volume gestisce richieste specifiche relative ai volumi (come la creazione e eliminazione dei volumi);
cinder-backup gestisce le richieste relative ai backup dei volumi (come la creazione e il ripristino dei backup).
Principali Funzionalità di Cinder
1. Gestione dei Volumi: Cinder può creare, eliminare, espandere e ridurre i volumi. Gli amministratori possono creare volumi attraverso l'API o l'interfaccia della riga di comando, specificando informazioni come la dimensione del volume, il tipo, il nome e la descrizione. Quando è necessario espandere o ridurre un volume, gli amministratori possono eseguire l'operazione tramite API o interfaccia della riga di comando.
2. Migrazione e Replicazione dei Volumi: Cinder supporta la migrazione e la replicazione dei volumi, consentendo di spostare i volumi da un backend di archiviazione a un altro o di copiarli all'interno dello stesso backend di archiviazione. Gli amministratori possono eseguire queste operazioni tramite API o interfaccia della riga di comando.
3. Backup e ripristino: Cinder supporta il backup e il ripristino dei volumi, consentendo di proteggere i dati dei volumi tramite il backup in altre posizioni. Gli amministratori possono creare, eliminare e ripristinare i backup e gli snapshot dei volumi tramite l'API o l'interfaccia della riga di comando.
4. Supporto al Backend di Archiviazione: Cinder supporta più backends di archiviazione, inclusi archiviazione locale, iSCSI, NFS, Ceph, GlusterFS, ecc. Gli amministratori possono selezionare e configurare diversi backends di archiviazione in base alle loro esigenze.
5. Supporto alla multi-tenancy: Cinder supporta la multi-tenancy, fornendo servizi di archiviazione su blocco indipendenti per diversi tenant, con la possibilità di limitare le quote e i permessi per diversi tenant.
6. Disponibilità elevata e tolleranza ai guasti: Cinder è progettato tenendo presente la disponibilità elevata e la tolleranza ai guasti, garantendo la disponibilità dei servizi di archiviazione e la sicurezza dei dati. Cinder supporta più copie e ridondanza dei dati, nonché il failover e il recupero automatico.
7. Interoperabilità della rete: Cinder può interagire con altri componenti di OpenStack, come Nova e Glance, e supporta anche le interfacce API e a riga di comando per una facile integrazione con altri sistemi.
Come Funziona il Backup di Cinder
Creazione del Backup:
Quando un utente avvia un backup, Cinder legge i dati dal volume di origine e li scrive sul backend di backup configurato.
Se il backup incrementale è abilitato, vengono copiate solo le differenze rispetto all'ultimo backup, riducendo tempo e utilizzo di archiviazione.
Archiviazione di Backup:
I backup vengono archiviati in un backend di backup definito, che potrebbe essere Swift, Ceph o NFS. Il backend è configurato in base alle politiche di archiviazione e all'infrastruttura dell'organizzazione.
Ripristino del backup:
Gli utenti possono ripristinare i backup su un volume Cinder nuovo o esistente. L'operazione di ripristino recupera i dati del backup dal backend di archiviazione e li scrive sul volume di destinazione.
I righe di comando relative al backup di Cinder sono le seguenti:
backup-create Crea un backup di un volume.
backup-delete Rimuove uno o più backup.
backup-export Esporta il record dei metadati del backup.
backup-import Importa il record dei metadati del backup.
backup-list Elenco di tutti i backup.
backup-reset-state Aggiorna esplicitamente lo stato del backup.
backup-restore Ripristina un backup.
backup-show Mostra i dettagli del backup.
Protezione migliorata di OpenStack
Anche se Cinder supporta la funzionalità di backup, le operazioni di backup e ripristino possono essere intensive in termini di risorse, soprattutto quando si lavora con grandi volumi o si eseguono backup completi. Inoltre, la velocità del backup e del ripristino dipende dalle prestazioni del sistema di archiviazione sottostante.
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Cinder backup FAQs
1. Domanda: Quali sono i back-end di archiviazione disponibili per i backup di Cinder?
A: Cinder supporta diversi back-end di archiviazione per i backup, inclusi: OpenStack Swift, Ceph RADOS Gateway (RGW), NFS (Network File System), GlusterFS, Google Cloud Storage, Amazon S3 (via S3 API).
2. Q: Qual è la differenza tra snapshot e backup in Cinder?
A: Un istantaneo è una copia di un volume a un determinato momento che viene archiviata nello stesso back-end di archiviazione del volume, mentre un backup è una copia dei dati del volume che può essere archiviata in un diverso back-end di archiviazione, spesso utilizzato per la conservazione a lungo termine e il ripristino da disastri.
Conclusione
Cinder è un componente importante della piattaforma OpenStack. Fornisce servizi di archiviazione bloccata persistente per le macchine virtuali negli ambienti di calcolo cloud. Supporta più back-end di archiviazione e multi-tenant, e ha alta disponibilità e tolleranza ai guasti. I principali vantaggi di Cinder sono la sua scalabilità e flessibilità. È possibile selezionare diversi back-end di archiviazione secondo le esigenze e può essere operato e gestito tramite API e interfacce della riga di comando. Come framework di servizio di archiviazione bloccata, Cinder ha già un supporto base per la protezione dei dati.
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