Glance
一、Glance概述
镜像服务在OpenStack中的项目名称为Glance。在早期的OpenStack版本中，Glance只有管理镜像的功能，并不具备镜像存储功能。现在，Glance已发展成为集镜像上传、检索、管理和存储等多种功能的OpenStack核心服务。
1.1 镜像服务
镜像服务就是用来管理镜像的，让用户能够发现、获取和保存镜像。在OpenStack中提供镜像服务的是Glance，其主要功能如下
- 查询和获取镜像的元数据和镜像本身
- 注册和上传虚拟机镜像，包括镜像的创建、上传、下载和管理
- 维护镜像信息，包括元数据和镜像本身
- 支持多种方式存储镜像，包括普通的文件系统，Swift、Amazon S3等
- 对虚拟机实例执行创建快照命令来创建新的镜像，或者备份虚拟机的状态
1.2 Images API的版本
Glance提供的RESTful API目前有两个版本：API v1和API v2
- API v1：提供基本的镜像和成员操作功能，包括镜像创建、删除、下载、列表、详细信息查询、更新，以及镜像租户成员的创建、删除和列表。
- API v2：除了支持v1的所有功能外，主要增加了镜像位置的添加、删除、修改,元数据和名称空间操作， 以及镜像标记操作。
两个版本对镜像存储支持相同，v1从N版开始已经过时，迁移路径使用v2进行替代
1.3 镜像格式
虚拟机镜像文件磁盘格式
| raw | 无结构的磁盘格式 |
|---|---|
| vhd | 该格式通用于VMware、Xen、VirtualBox以及其他虚拟机管理程序 |
| vhdx | vhd格式的增强版本，支持更大的磁盘尺寸 |
| vmdk | 一种比较通用的虚拟机磁盘格式 |
| vdi | 由VirtualBox虚拟机监控程序和QEMU仿真器支持的磁盘格式 |
| iso | 用于光盘(CD-ROM)数据内容的档案格式 |
| ploop | 由virtuozzo支持，用于运行OS容器的磁盘格式 |
| qcow2 | 由QEMU仿真支持，可动态扩展，支持写时复制（Copy on Write）的磁盘格式 |
| aki | 在Glance中存储的Amazon内核格式 |
| ari | 在Glance中存储的Amazon虚拟内存盘（Ramdisk）格式 |
| ami | 在Glance中存储的Amazon机器格式 |
raw优点：访问速度非常块；缺点：不支持动态扩容，前期消耗多
1.4 镜像格式
镜像文件容器格式
| bare | 没有容器或元数据“信封”的镜像 |
|---|---|
| ovf | 开放虚拟化格式 |
| ova | 在Glance中存储的开放虚拟化设备格式 |
| aki | 在Glance中存储的Amazon内核格式 |
| ari | 在Glance中存储的Amazon虚拟内存盘（Ramdisk）格式 |
| Docker | 在Glance中存储的容器文件系统的Docker的tar档案 |
如果不能确定选择哪种容器格式，那就将容器的格式指定为bare
1.5 镜像状态
状态1
| queued | 这是一种初始化状态，镜像文件刚被创建，在Glance数据库只有其元数据，镜像数据还没有上传至数据库中 |
|---|---|
| saving | 是镜像的原始数据在.上传到数据库中的一种过渡状态，表示正在上传镜像 |
| uploading | 指示已进行导入数据提交调用，此状态下不允许调用PUT/file (saving状态会执行PUT/file,这是另外一种上传的方法) |
| importing | 指示已经完成导入调用，但是镜像还未准备好使用 |
状态2
| active | 表示当镜像数据成功上传完毕，成为Glance中可用的镜像 |
|---|---|
| deactivated | 表示任何非管理员用户都无权访问镜像数据，禁止下载镜像，也禁止镜像导出和镜像克隆之类的操作 |
| killed | 表示镜像上传过程中发生错误，镜像不可读 |
| deleted | 镜像将在不久后被自动删除，该镜像不可再用，但是目前Glance仍然保留该镜像的相关信息和原始数据 |
| pending_delete | 与deleted相似，Glance还没有清除镜像数据， 但处于该状态的镜像不可恢复 |
1.6 访问权限
| Public(公共的) | 可以被所有的项目使用 |
|---|---|
| Private (私有的) | 只有被镜像所有者所在的项目使用 |
| Shared (共享的) | 一个非共有的镜像可以共享给其他项目，这是通过项目成员(member-*)操作来实现的 |
| Protected (受保护的) | 这种镜像不能被删除 |
1.7 架构图
- 客户端是Glance服务应用程序使用者，是OpenStack命令行工具、Horizon或Nova服务
- glance-api是系统后台运行的服务进程。是进入Glance的入口。它对外提供REST API，负责接收用户的RESTful请求，响应镜像查询、获取和存储的调用。
- glance-registry是系统后台运行的glancei注册服务进程,负责处理与镜像元数据相关的RESTful请求，元数据包括镜像大小、类型等信息。Glance-api接收的请求如果是与镜像的元数据相关的操作, glance-api会把请求转发给glance-registry.glance-registry会解析请求内容,并与数据库交互。存储,处理、检索镜像的元数据。glance-api对外提供API。而gllance-registry的API只由glance-api使用。
- Glance的DB模块存储的是镜像的元数据，可以选用MYSQL、MariaDB、SQLite等数据库。镜像的元数据通过glance-registry存放在数据库中。注意，镜像本身(chunk数据)是通过glance存储驱动存放到各种存储后端中的。
- 存储后端(Store Backend) Glance自身并不存储镜像，它将镜像存放在后端存储系统中。镜像本身的数据通过glance_store存放在各种后端，并可从中获取。支持本地存储、对象存储、RBD块设备、Sheepdog分布式存储、Cinder块存储、VMware数据存储。
- 具体使用哪种backend，是在/etc/glancelglance-api.conf 中配置的[glance_store]
1.8 工作流程
- OpenStack的操作都需经Keystone进行身份认证(AuthN)并授权(AuthZ)，Glance也不例外。Glance是一个C/S架构，提供一个REST API，用户就通过RESTAPI来执行镜像的各种操作。[Glance Domain Controller是一个主要的中间件，相当于调度器，作用是将Glance内部服务的操作分发到以下各个功能层
- Registry Layer(注册层):是一个可选层，通过使用单独的服务控制Glance Domain Controller与GlanceDB之间的安全交互。
- Glance DB:是Glance服务使用的核心库，该库对Glance内部所有依赖数据库的组件是共享的。(这个库是存一些元数据信息的，不是真正存镜像的数据库)
- Glance Store:用来组织处理Glance和各种存储后端的交互，提供了一个统一的接口来访问后端的存储。所有的镜像文件操作都是通过调用Glance Store库来执行的，它负责与外部存储端或本地文件存储系统的交互。
1.9 小结
- glance-api是系统后台运行的服务进程，对外提供REST API，相应image查询、获取和存储的调用，glance-api不会真正处理请求
- 如果是与image metadata（元数据）相关的操作，glance-api会把请求转发给glance-registry
- 如果是与image自身存取相关的操作，glance-api会把请求转发给该image的store backend
- 查看glance-api进程ps -elf | grep glance-api
二、Glance服务部署
2.1 创建数据库实例和数据库用户
mysql -u root -p
CREATE DATABASE glance;
GRANT ALL PRIVILEGES ON glance.* TO 'glance'@'localhost' IDENTIFIED BY 'GLANCE_DBPASS';
GRANT ALL PRIVILEGES ON glance.* TO 'glance'@'%' IDENTIFIED BY 'GLANCE_DBPASS';
flush privileges;
exit
2.2 创建用户、修改配置文件
创建OpenStack的Glance用户
- 创建用户前，需要首先执行管理员环境变量脚本（此处已经在~/.bashrc 中定义过了）
openstack user create --domain default --password GLANCE_PASS glance #创建glance用户
- 将glance用户添加到service项目中，并且针对这个项目拥有admin权限；注册glance的API，需要对service项目有admin权限
openstack role add --project service --user glance admin
- 创建一个service服务，service名称为glance，类型为image；创建完成后可以通过 openstack service list 查看
openstack service create --name glance --description "OpenStack Image" image
== 创建镜像服务 API 端点==
OpenStack使用三种API端点代表三种服务：admin、internal、public
openstack endpoint create --region RegionOne image public http://ct:9292
openstack endpoint create --region RegionOne image internal http://ct:9292
openstack endpoint create --region RegionOne image admin http://ct:9292
安装 openstack-glance 软件包
yum -y install openstack-glance
修改glance配置文件
glance有两个配置文件：/etc/glance/glance-api.conf /etc/glance/glance-registry.conf
cp -a /etc/glance/glance-api.conf{
,.bak}
grep -Ev '^$|#' /etc/glance/glance-api.conf.bak > /etc/glance/glance-api.conf
添加glance-api.conf配置，传入修改的参数
openstack-config --set /etc/glance/glance-api.conf database connection mysql+pymysql://glance:GLANCE_DBPASS@ct/glance
openstack-config --set /etc/glance/glance-api.conf keystone_authtoken www_authenticate_uri http://ct:5000
openstack-config --set /etc/glance/glance-api.conf keystone_authtoken auth_url http://ct:5000
openstack-config --set /etc/glance/glance-api.conf keystone_authtoken memcached_servers ct:11211
openstack-config --set /etc/glance/glance-api.conf keystone_authtoken auth_type password
openstack-config --set /etc/glance/glance-api.conf keystone_authtoken project_domain_name Default
openstack-config --set /etc/glance/glance-api.conf keystone_authtoken user_domain_name Default
openstack-config --set /etc/glance/glance-api.conf keystone_authtoken project_name service
openstack-config --set /etc/glance/glance-api.conf keystone_authtoken username glance
openstack-config --set /etc/glance/glance-api.conf keystone_authtoken password GLANCE_PASS
openstack-config --set /etc/glance/glance-api.conf paste_deploy flavor keystone
openstack-config --set /etc/glance/glance-api.conf glance_store stores file,http
openstack-config --set /etc/glance/glance-api.conf glance_store default_store file
openstack-config --set /etc/glance/glance-api.conf glance_store filesystem_store_datadir /var/lib/glance/images/
cat glance-api.conf
修改glance-registry.conf 配置文件，传入修改的参数
#备份过滤注释信息
cp -a /etc/glance/glance-registry.conf{
,.bak}
grep -Ev '^$|#' /etc/glance/glance-registry.conf.bak > /etc/glance/glance-registry.conf
openstack-config --set /etc/glance/glance-registry.conf database connection mysql+pymysql://glance:GLANCE_DBPASS@t/glance
openstack-config --set /etc/glance/glance-registry.conf keystone_authtoken www_authenticate_uri http://ct:5000
openstack-config --set /etc/glance/glance-registry.conf keystone_authtoken auth_url http://ct:5000
openstack-config --set /etc/glance/glance-registry.conf keystone_authtoken memcached_servers ct:11211
openstack-config --set /etc/glance/glance-registry.conf keystone_authtoken auth_type password
openstack-config --set /etc/glance/glance-registry.conf keystone_authtoken project_domain_name Default
openstack-config --set /etc/glance/glance-registry.conf keystone_authtoken user_domain_name Default
openstack-config --set /etc/glance/glance-registry.conf keystone_authtoken project_name service
openstack-config --set /etc/glance/glance-registry.conf keystone_authtoken username glance
openstack-config --set /etc/glance/glance-registry.conf keystone_authtoken password GLANCE_PASS
openstack-config --set /etc/glance/glance-registry.conf paste_deploy flavor keystone
初始化glance数据库，生成相关表结构；（不管有多少个controler，只需要初始化一次即可）
su -s /bin/sh -c "glance-manage db_sync" glance
开启glance服务（此处开启之后会生成存放镜像的目录/var/lib/glance/image）
systemctl enable openstack-glance-api.service
systemctl start openstack-glance-api.service
== 查看端口（也可以使用lsof -i:9292 ）==
netstat -natp | grep 9292
赋予openstack-glance-api.service服务对存储设备的可写权限（-h：值对符号连接/软链接的文件修改)
chown -hR glance:glance /var/lib/glance/
镜像导入
先上传cirros镜像到控制节点的/root，然后导入glance，最后查看是否创建成功
openstack image create --file cirros-0.3.5-x86_64-disk.img --disk-format qcow2 --container-format bare --public cirros
查看镜像的两种方式
openstack image list
glance image-list
三、部署思路
因为OpenStack上创建虚拟机需要镜像支持，所以先行进行部署
- 创建数据库、授权
- 创建openstack用户、授权、管理
- 修改配置文件（glance-api.conf、glance-registry.conf）
- 初始化数据库、上传实例镜像