如何为OpenStack云平台构建高可用存储设施？

Posted 2021-04-24 XSKY融合存储

IDC预测，到2023年70%的工作负载将会被部署在超大规模的云平台上，而到2020年，50%的企业在使用公有云的同时也会使用企业级私有云平台。

而来自计世资讯的私有云市场调查则显示，2018年，以OpenStack为代表的开源技术在私有云市场中占据主流。在被调查的283家企业用户当中，私有云建设中基于OpenStack等开源软件和闭源软件的采用百分比分别为82.4%和17.6%。

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独立为单独产品线

随着OpenStack以及各种基于开源技术的Stack云平台的流行，在存储层面，不论是文件级的分布式存储GlusterFS，还是社区版的Ceph都很难为用户提供整体拥有成本可控的解决方案，运维的复杂性和居高不下的成本，影响了用户的云设施部署。

为此，在XSKY日前迭代的V4家族中，XCBS块存储将独立成为一条单独的产品线，专门为用户OpenStack KVM应用与私有云建设提供整体拥有成本更加可控的方案选择。

XCBS将主要聚焦于用户的多种原生协议对接云平台需求，提供持久化块存储服务，同时可以利用对象存储功能满足多种类型数据存储需求。

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XCBS有何不同

为了提高用户在OpenStack场景下的存储性能，简化日常运维，实现存储设施的高可用、高性能和扩展性，相比社区分布式存储系统，XCBS对性能、可靠性、稳定性进行了深度优化和重构，在管理和运维上进行了新的开发，可实现系统7*24自动化运维，极大降低了运维成本。

以下为XCBS部分特性：

1、RBD线程管理技术

XSKY通过自研的XDC模块，提供librbd proxy代理，实现RBD线程优化，达到资源的有效管理。

• 4K随机写IOPS提升20%；

• IO延迟降低15%；

• CPU利用率降低40%；

• 内存使用至多减少2/3；

2、RBD升级优化

XSKY 提供“Head-Body”升级技术，使存储升级对前端在线业务无感知。

RBD线程管理技术和RBD升级优化更多详细技术细节，请点击早前发表的文章阅读。

3、XStore持久化优化

XStore实现元数据和数据的分离存储，实现了用户态Mem Cache，通过流预测算法在内存中获取目标，提升读性能。

4、多集群支持

在OpenStack场景下，同一个计算节点可以支持多集群访问，以获得更灵活的存储配置选择。

5、灵活部署

XCBS同时支持超融合（Hyper Converged）和非融合式的Server SAN部署架构。在机架空间受限、服务器规划数量受限的环境中，如大企业分支机构的边缘数据中心，用户可以在XCBS产品的节点上同时部署虚拟化，实现超融合。

XCBS超融合部署

而在机架空间宽松、磁盘容量的环境，或超大规模的计算环境中，例如大型企业总部数据中心，用户可以将XCBS产品与计算虚拟化节点分离部署，分别实现存储资源池与计算资源池，能更有效的规划容量，实现负载隔离，更好的实现灵活扩展。

6、磁盘漫游、磁盘重建

磁盘漫游：过去在硬盘更换以后，需要完成数据重平衡。使用磁盘漫游功能后，可将硬盘更换到新设备上，重新恢复至原存储池，此时不发生数据重平衡；

磁盘重建：在硬盘出现故障时一键完成新盘在线替换，不需要重新创建OSD，原OSD数据会自动重建到新盘上。

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用户收益

1、云原生产品，无缝对接云平台

• 继承成熟社区分布式存储系统架构；

• 优化重构RBD、SCSI协议层；

• 丰富的RESTful API接口，满足多种平台对接；

2、敏捷交付、简化运维

• 一键式安装部署，快速扩容升级；

• 100% GUI界面运维操作；

• 日志/告警功能端到端全指标监控；

3、优化系统性能，突破分布式IO路径瓶颈

• 网络/磁盘处理效率以及IO路径深度优化；

• SSD Cache功能支持，数据分层写入；

• SSD R/W Cache智能IO算法，大大提升系统读写性能；

4、企业级存储功能，数据容灾保护

• 卷在线扩容与缩容、卷自动精简配置、QoS设置等功能，适应客户存储管理复杂场景需求；

• ROW即时快照、延展集群实现数据高可靠及高可用；

• 对象存储功能选件，满足镜像文件的存储；

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