Openstack 之使用外部ceph存储

   

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     继上篇《Ceph 之 块设备、文件系统、对象存储的使用》，可以独立于openstack单独部署一套ceph集群，给openstack使用，这样openstack本身部署的时候不要启用ceph，在使用块设备的相关组建上配置使用外部ceph集群，可以有更灵活的架构选择，比如虚拟机nova块设备使用一个快速固态硬盘存储池，cinder-backup卷备份使用慢速硬盘存储池，这样对隔离故障域也很有好处。本次实验使用如下环境：

ceph集群环境：

系统centos7.4

ceph版本 ceph version 10.2.10

测试服务器为kvm虚拟机（openstack虚拟机）

ceph集群服务器分配如下：

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节点	服务	cluster network
ceph-1(admin-node)	osd.{1,2,},mon.ceph-1	eth0:192.168.1.161/24
ceph-2	osd.{3,4},mon.ceph-2	eth0:192.168.1.162/24
ceph-3	osd.{5,6},mon.ceph-3	eth0:192.168.1.163/24

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    ceph每个节点在原来系统盘的基础上增加2块osd盘/dev/vdb 、/dev/vdc，集群共有6个osd进程，3个monitor进程。管理节点用作执行ceph-deploy命令，使用ceph-1节点充当。

Openstack集群环境：

系统centos7.3

Openstack版本 Ocata 4.0.2.1

Openstack集群服务器分配如下：

节点	服务	IP
control01	control+compute+network	192.168.1.121
control02	control+compute+network	192.168.1.122
control03	control+compute+network	192.168.1.123

    节点control01-control03作为ceph集群的使用者（client），同一个局域网。

操作思路：

    首先找到Opesntack官网中关于使用Kolla部署外部ceph的操作方法：

    https://docs.openstack.org/kolla-ansible/latest/reference/external-ceph-guide.html#requirements

        主要的思路是：

    1、在ceph集群中创建相应的pool：

        a、创建rbd块设备的pool池“vms”作为nova虚拟机使用的存储池；

        b、创建rbd块设备的pool池“images” 作为glance镜像的存储池；

        c、创建rbd块设备的pool池“volumes” 作为cinder的存储池；

        d、创建rbd块设备的pool池“backups” 作为cinder卷备份的存储池；

    2、修改kolla全局配置文件globals.yml，关闭openstack自身的ceph存储，打开nova、glance、cinder、cinder-backup等组件使用ceph的开关；

    3、配置外部ceph，使用kolla的合并配置特性，对相应的组件的ceph存储pool池进行配置；

    4、使用kolla-ansible deploy 重新部署；

操作步骤：

    1、在ceph集群中创建相应的pool：

    ceph osd pool create images 128
    ceph osd pool create volumes 128
    ceph osd pool create backups 128
    ceph osd pool create vms 128

    2、在ceph集群中创建nova、glance、cinder、cinder-backup等组件使用ceph的用户并生产keyring文件，在ceph-1服务器中执行：

cd /etc/ceph/
ceph auth get-or-create client.cinder mon 'allow r' osd 'allow object_prefix rbd_children, allow rwx pool=volumes, allow rwx pool=vms, allow rx pool=images' -o ceph.client.cinder.keyring
ceph auth get-or-create client.glance mon 'allow r' osd 'allow object_prefix rbd_children, allow rwx pool=images'  -o ceph.client.glance.keyring
ceph auth get-or-create client.cinder-backup mon 'allow r' osd 'allow object_prefix rbd_children, allow rwx pool=backups, allow rwx pool=volumes'  -o ceph.client.cinder-backup.keyring
ceph auth get-or-create client.nova mon 'allow r' osd 'allow object_prefix rbd_children, allow rwx pool=vms, allow rwx pool=volumes, allow rx pool=images'  -o ceph.client.nova.keyring
//小提示：如果有参考系统，比如其他正常运行的平台，可以使用ceph auth get  进行查询，可以比较确切的指导具体的参数。另外，如果上面的参数需要修改，只需要修改相关参数之后重新执行即可。

2018年6月29日注：
    测试发现创建的用户权限少了 class-read ,更新用户权限如下：
ceph auth caps client.cinder mon 'allow r' osd 'allow class-read object_prefix rbd_children, allow rwx pool=volumes, allow rwx pool=vms, allow rx pool=images' 
ceph auth caps client.glance mon 'allow r' osd 'allow class-read object_prefix rbd_children, allow rwx pool=images'  
ceph auth caps client.cinder-backup mon 'allow r' osd 'allow class-read object_prefix rbd_children, allow rwx pool=backups, allow rwx pool=volumes'  
ceph auth caps client.nova mon 'allow r' osd 'allow class-read object_prefix rbd_children, allow rwx pool=vms, allow rwx pool=volumes, allow rx pool=images'

    

    拷贝ceph-1上/etc/ceph 目录下的文件ceph.conf 和 ceph.client.glance.keyring 文件到/etc/kolla/config/glance/目录下，kolla在部署的时候会将这个目录下ceph.*拷贝到对应容器的/etc/ceph/目录下。

scp /etc/ceph/{ceph.conf,ceph.client.glance.keyring} control01://etc/kolla/config/glance/

    拷贝ceph-1上/etc/ceph 目录下的文件ceph.conf 和 ceph.client.cinder.keyring 文件到/etc/kolla/config/cinder/cinder-volume/以及/etc/kolla/config/cinder/cinder-backup/目录下，kolla在部署的时候会将这个目录下ceph.*拷贝到对应容器的/etc/ceph/目录下。

scp /etc/ceph/{ceph.conf,ceph.client.cinder.keyring} control01://etc/kolla/config/cinder/cinder-volume/
scp /etc/ceph/{ceph.conf,ceph.client.cinder.keyring} control01://etc/kolla/config/cinder/cinder-backup/

    拷贝ceph-1上/etc/ceph 目录下的文件 ceph.client.cinder-backup.keyring 文件到/etc/kolla/config/cinder/cinder-backup目录下，kolla在部署的时候会将这个目录下ceph.*拷贝到对应容器的/etc/ceph/目录下。

scp /etc/ceph/ceph.client.cinder-backup.keyring control01://etc/kolla/config/cinder/cinder-backup/

    拷贝ceph-1上/etc/ceph 目录下的文件ceph.conf 和 ceph.client.nova.keyring文件以及ceph.client.cinder.keyring 到/etc/kolla/config/nova/目录下，kolla在部署的时候会将这个目录下ceph.*拷贝到对应容器的/etc/ceph/目录下。

scp /etc/ceph/{ceph.conf,ceph.client.nova.keyring,ceph.client.cinder.keyring} control01://etc/kolla/config/nova/
//注意，官网上没有要求拷贝ceph.client.cinder.keyring 这个文件，但是在部署的过程中要求这个文件。

    3、修改kolla全局配置文件/etc/kolla/globals.yml，关闭openstack自身的ceph存储，打开nova、glance、cinder、cinder-backup等组件使用ceph的开关；

    enable_ceph: "no"    //关闭openstack自身的ceph存储
    glance_backend_ceph: "yes" 
    cinder_backend_ceph: "yes"
    nova_backend_ceph: "yes"

    
        4、配置外部ceph，使用kolla的合并配置特性，对相应的组件的ceph存储pool池进行配置；

    a、glance的配置，增加文件/etc/kolla/config/glance/glance-api.conf，内容如下：

[glance_store]
stores = rbd
default_store = rbd
rbd_store_pool = images
rbd_store_user = glance //这是第2步创建的用户glance 
rbd_store_ceph_conf = /etc/ceph/ceph.conf

    b、cinder的配置，增加文件/etc/kolla/config/cinder/cinder-volume.conf，内容如下：

[DEFAULT]
enabled_backends=rbd-1
[rbd-1]
rbd_ceph_conf=/etc/ceph/ceph.conf
rbd_user=cinder  //这是第2步创建的cinder用户
backend_host=rbd:volumes
rbd_pool=volumes
volume_backend_name=rbd-1
volume_driver=cinder.volume.drivers.rbd.RBDDriver
rbd_secret_uuid=02d41563-5fe7-442a-ada5-3bf508e5e8b1  //注意：cinder_rbd_secret_uuid 可以在 /etc/kolla/passwords.yml 文件中找到。

    c、cinder-backup的配置，增加文件/etc/kolla/config/cinder/cinder-backup.conf，内容如下：

[DEFAULT]
backup_ceph_conf=/etc/ceph/ceph.conf
backup_ceph_user=cinder-backup   //这是第2步创建的cinder-backup用户
backup_ceph_chunk_size = 134217728
backup_ceph_pool=backups
backup_driver = cinder.backup.drivers.ceph
backup_ceph_stripe_unit = 0
backup_ceph_stripe_count = 0
restore_discard_excess_bytes = true

    d、nova的配置，增加文件/etc/kolla/config/nova/nova-compute.conf，内容如下：

[libvirt]
images_rbd_pool=vms
images_type=rbd
images_rbd_ceph_conf=/etc/ceph/ceph.conf
rbd_user=nova   //这是第2步创建的nova用户
disk_cachemodes = network=writeback   //官网上没有这个参数
hw_disk_discard = unmap  //官网上没有这个参数
rbd_secret_uuid = d0d02b02-e256-4693-b476-264e84ecfefd  //官网上没有这个参数，可以在 /etc/kolla/passwords.yml 文件中找到。

    e、如果ceph集群部署的时候主机解析不是使用IP而是用主机名，需要修改openstack集群节点/etc/hosts文件，增加对ceph集群主机名的解析，例如：

control01、control02、control03节点上：
# cat /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.1.121 control01
192.168.1.122 control02
192.168.1.123 control03
192.168.1.161 ceph-1
192.168.1.162 ceph-2
192.168.1.163 ceph-3

    4、使用kolla-ansible deploy 重新部署；

    kolla-ansibel deploy -i   
    // 其中 用实际环境中的inventory文件替代，比如multiple或者all-in-one

   5. 验证

    上传raw格式的glance镜像：

openstack image create --disk-format raw --file=cirros-0.3.4-x86_64-disk.raw cirros

    在web界面上生成实例：

    在web界面上生成cinder卷

在外部ceph集群中检查vms pool和volumes pool中是否正常生成image文件：

[root@ceph-1 ceph]# rbd ls vms
63adb2bb-5c2d-41b4-93e2-a567f440b8d0_disk   //和上面实例cirros-1的ID一致
[root@ceph-1 ceph]# rbd ls volumes
volume-448720d5-b6af-45f1-9da2-04edaf76ffcd  //和上面卷vol-1的ID一致

    可以看到正常生成。测试验证成功。

总结及建议：

    建议在设计之初就确定使用外部ceph存储，中途调整存储还是存在很大风险，并且还涉及到相关的镜像、虚拟机、卷的迁移。

    根据官网进行操作会碰到一些坑，并且官网对于这一块描述的不是很详细，必须动手实验填坑。

    如果碰到问题，可以分解定位问题，比如开始的时候发现glance在上传镜像的时候报500错误，后面通过直接在外部ceph集群中运行rbd create -n client.glance 命令，通过指定client.glance用户看看是否能够正常生成rbd块设备，后面就发现是ceph用户的权限出现了问题。

    对于openstack使用外部ceph对象存储这一块官网上没有介绍，直接使用内部ceph是可以很方便启用这个功能的。

    上面验证完成之后，完全可以应用在生产环境上面，比如创建一个SSD固态硬盘存储池作为vms pool 给虚拟机的系统盘使用，创建一个普通SAS硬盘存储池作为volumes pool 给虚拟机的卷使用，images pool 给镜像使用，创建一个低成本慢速大容量SATA盘存储池作为backups pool 给cinder-backup备份卷使用。

    对于在一台ceph集群物理服务器上同时有SSD固态硬盘、SAS盘、SATA盘，需要根据不同类型的盘划分pool的方法，可以在创建OSD的时候进行ruleset的归类，当创建pool的时候，指定ruleset参数就能够使用不同类型盘的目的了。

2018年7月7日注：

    物理服务器上同时有SSD固态硬盘、SAS盘、SATA盘，根据不同类型的盘划分pool的方法，ceph的luminous以后的版本有更简便的方法，参考 ：

    http://www.zphj1987.com/2017/06/28/ceph-luminous-new-osd-class/

    另外，经过查找社区官网版本release说明：https://docs.openstack.org/releasenotes/kolla/queens.html ，kolla使用的ceph版本，到Q版之后才支持luminous版本。

2018年7月11日注：

    上面使用外部存储的方法在一些规模稍大的openstack集群中可以使用，但是如果对于只是需要解决存储分级的小规模集群场景来说，可能还是统一使用kolla会方便一些。我的想法是先使用kolla进行统一部署ceph，在部署完成之后，然后通过手动调整ceph crush存储规则，新建rule，将相应的osd划入对应的rule，最后将相应的pool调整到相应的rule。这种方法还需要考虑调整后，是否需要修改kolla的配置以满足kolla的幂等性，就是说需要kolla部署后调整，下次再运行kolla部署，是否会影响ceph对应的配置。