openstack部件之glance_openstack. glance 的优势

前言

glance服务本身不提供镜像，是用来管理镜像。glance服务使用户能够发现，注册，检索虚拟机的镜像，它提供一个能够查询虚拟机镜像元数据和检索真实镜像的REST API。

一.Glance镜像服务

它在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，并不具有镜像存储功能。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.镜像

镜像的英文为Image，又译为映像，通常是指一系列文件或一个磁盘驱动器的精确副本。镜像文件其实和ZIP压缩包类似，它将特定的一系列文件按照一定的格式制作成单一的文件，以方便用户下载和使用。

2.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：

1.查询和获取镜像的元数据和镜像本身

2.注册和上传虚拟机镜像，包括镜像的创建、上传、下载和管理

3.维护镜像信息，包括元数据和镜像本身

4.支持多种方式存储镜像，包括普通的文件系统、Swift、Amazon S3等

5.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

二.glance的组成及作用

删除、修改，元数据和名称空间操作，以及镜像标记操作

2.1 glance-api

接受云系统镜像的创建，删除，读取请求

glance-api 是接受 rest api请求的。完成诸如镜像的查找，获取，上传，删除等操作，默认是监听9292端口

Glance提供的RESTful API版本

v1只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

v2除了支持v1的所有功能外，主要增加了镜像位置的添加、

2.2 glance-Registry

云系统的镜像注册服务

​ glance-registry 是用于Mysql的数据交互，用户存储或获取镜像的元数据（metadata）；提供镜像元数据相关的REST接口，通过glance-Registry，可以向数据库中写入或获取镜像的各种数据。glance-Registry监听的端口是9191.Glance数据库中有两种表，一张是image表，主要存储了镜像格式，大小等信息；另一张是image property表，主要存了镜像定制化信息。

​ image-store是一个存储的接口层，通过这个接口，glance可以获取镜像，image store支持的存储有Amazon的S3,Openstack本身的swift，还有诸如ceph，sheepdog，GluasterFS等分布式存储，image store是镜像保存与获取的接口，它仅仅是一个接口层，具体的实现需要外部的存储支持。

三、关于镜像

3.1 镜像文件格式

虚拟机镜像文件磁盘格式

 raw:无结构的磁盘格式
 优点:访问速度非常快
 缺点:不支持动态扩容、前期耗时多（创建20G磁盘类比workstation）

 vhd:该格式通用于VMware、Xen、VirtualBox以及其他虚拟机管理程序(微软公司提出的格式)
 vhdx:vhd格式的增强版本，支持更大的磁盘尺寸
 vmdk:—种比较通用的虚拟机磁盘格式(vmware公司想要统一虚拟化平台的一种格式)
 vdi:由VirtuaBox虚拟机监控程序和QEMU仿真器支持的磁盘格式(VirtulBox官方支持的结构)
 iso:用于光盘(CD-ROM)数据内容的档案格式(基本类型)
 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(Qemu支持的类型)
 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
 aki:在Glance中存储的Amazon内核格式
 ##AKI、ARI、AMI:亚马逊所推出支持的类型
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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中存储的开放式虚拟化设备格式
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Dockerd的tar档案
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注： 如果不能确定选择哪种容器格式，那么简单地容器格式指定为bare是安全

3.2镜像状态

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

3.3访问权限

Public（公共的）：可以被所以的项目使用

Private（私有的）：只有被镜像所有者所在的项目使用

Shared（共享的）：一个非公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

四.Glance架构详解

这是一个典型的CS架构

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、获取和存储调用

glance-registry是系统后台运行的glance注册服务进程，负责处理与镜像元数据的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glance-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存储驱动存放的各种存储后端中的。

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、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/glance/glance-api.conf中配置的

五.Glance工作流程

流程解析

• OpenStack的操作都需经Keystone进行身份认证（AuthN）并授权（AuthZ），Glance是一个C/S架构，提供一个REST API，用户就通过REST API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
• Auth(授权)：用来控制镜像的访问权限，决定镜像自己或者它的的属性是否可以被修改，只有管理员或镜像的拥有者才可以执行修改操作。reperty Protection（属性保护）：这是个可选层，要在Glance配置文件中设置了property_protection_file参数才会生效。它提供两种类型的镜像属性，一种是核心属性，在镜像参数中指定；另一种是元数据属性，可以被附加到一个镜像上的任一键值对。该层通过调用Glance的public API管理对meta属性的访问，也可以在配置文件中限制该访问
• Notifier（消息通知）：将镜像变化的消息和使用镜像是发生的错误和警告添加到消息队列中
• Policy（规则定义）：定义镜像操作的访问规则，这些规则在/etc/policy.json文件中定义，该层对其进行监视并实施
• Quota（配置限制）：如果管理员对某用户定义了镜像大小的镜像上传上限，则该用户上传了超过该限额的镜像时会上传失败
• Location（定位）：通过glance_store与后台存储进行交互，例如上传、下载镜像，管理镜像存储位置。该层还能够在添加新位置时检查位置URI是否正确；镜像位置改变时删除存储后端保存的镜像数据；防止镜像位置重复
• DB（数据库）：实现与数据库进行交互的API，一方面将镜像转换为相应的格式以存储在数据库中，另一方面将从数据库读取的信息转换为可操作的镜像对象
• 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Glance DB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，不是真正存放镜像的数据库）
• 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，它负责与外部存储或本地文件存储系统的交互

是存一些元数据信息的，不是真正存放镜像的数据库）

• 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，它负责与外部存储或本地文件存储系统的交互