openstack云计算组件glance功能镜像版本

一 什么是glance

glance即image service，是为虚拟机的创建提供镜像的服务

二 为何要有glance

我们基于openstack是构建基本的Iaas平台对外提供虚拟机，而虚拟机在创建时必须为选择需要安装的操作系统，glance服务就是为该选择提供不同的操作系统镜像。

三 glance的功能

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。

具体的：REST API的体现就是一个URI，而在glance中通过一个URI地址来唯一标识一个镜像的形式如下

<Glance Server Location>/v1/images/<ID>

<Glance Server Location>：glance服务按照的位置

/v1：使用v1版本，详见四

/images：请求的类型为镜像

/<ID>：一个uuid，在glance中全局唯一

四 glance的两个版本

在Newton之前的版本中，glance支持两种REST API V1和V2，两者区别还是很明显的：

（1）. V1只提供了基本的image和member操作功能：镜像创建、删除、下载、列表、详细信息查询、更新，以及镜像tenant成员的创建、删除和列表。

（2）. V2除了支持V1的所有功能外，主要是增加了如下功能：

• 镜像 location 的添加、删除和修改等操作
• metadata namespace 操作
• image tag 操作

（3）.V1 和V2对 image store 的支持是相同的。

V1版本的实现，具有glance-api和glance-registry两个WSGI服务，二者都提供REST API,但需要强调的一点是：glance-registry提供的REST API是给glance-api使用的，即The registry is a private internal service meant for use by OpenStack Image service. Do not expose this service to users。

v2的实现就是将glance-registry集成到了glance-api内部，这么做的好处是减少了一个中间的处理环节

特别需要注意的是(点击查看开发手册)

在Newton版本中V1已经是过时的了，并且V1最终将被移除。

v1

v2

五 镜像的数据存放

镜像的数据包括：1.镜像元数据；2.镜像本身即chunk

其中镜像的元数据是通过glance-registry保存到数据库中，而镜像的chunk数据是通过Glance store Drivers存放到各种bakcend store中。

为了让大家快速地理解glance，在配置glance时我们使用file作为后端，即将镜像存放于本地文件系统中，上传或者存储镜像的目录位于按照glance服务的机器上（控制节点),默认目录是：/var/lib/glance/images/，我们应该确认该目录有足够的空间可以使用。

需要特别强调的一点是：fileh后端通常位于控制节点本身，因而这种后端并不适用于多节点部署。

在glance服务上周星期的运行很多进程来支持缓存。在做glance集群时要考虑使用复制服务来确保一致性和可用性，其他的周期性的进程包括auditors, updaters, and reapers。

六 镜像的访问权限

参照第七部分Glance Domain Controller之后的Auth服务是用来控制镜像的访问权限的，此处我们需要了解镜像的访问权限都有：

• public 公共的：可以被所有的 tenant 使用。
• private 私有的/项目的：只能被 image owner 所在的 tenant 使用。
• shared 共享的：一个非共有的image 可以 共享给另外的 tenant，可通过member-* 操作来实现。
• protected 受保护的：protected 的 image 不能被删除。

七 镜像及任务的各种状态

7.1 镜像的状态：

下图表示glance在处理镜像时如何从一个状态移动到下一个状态。

注解：

queued：没有上传 image 数据，只有db 中的元数据。

saving：正在上传 image data，当注册一个镜像使用POST /images并且当前携带了一个x-image-meta-location头，这个镜像将不会进入saving状态(镜像的数据已经是可以获得的，不能重传)

active：当镜像数据上传完毕，镜像就可以被使用了(可获得的)，此时处于active状态

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，也禁止像镜像导出和镜像克隆之类的操作（请求镜像数据的操作）。

killed：表示上传过程中发生错误，并且镜像是不可读的

deleted:glance已经保存了该镜像的数据，但是该镜像不再可用，处于该状态的镜像将在不久后被自动删除。

pending_delete： 与deleted相似，glance还没有清除镜像数据，只是处于该状态的镜像不可恢复。

小结：

'queued' => ('saving', 'active', 'deleted')
'saving' => ('active', 'killed', 'deleted', 'queued')
'active' => ('queued', 'pending_delete', 'deleted')
'killed' => ('deleted')
'pending_delete' => ('deleted')
'deleted' => ()

7.2 任务的状态

pending任务已经保留，但是还没一开始处理

processing正在执行

success执行成功

failure表示在执行任务的过程中发生了错误，并且不能继续执行

八 glance包含的组件

对照第四部分的图示，让我们来详解了解下glance的组件构成

glance-api

接受api请求，并提供相应操作，包括发现，检索，存储

glance-registry

存储、处理、检索镜像的元数据，元数据包括例如镜像大小、类型等

Database

可以选择自己喜欢的数据库存储镜像元数据，大多数使用 MySQL 或则 SQLite.

Storage repository for image files

指的是存储镜像文件的仓库或者称为backend，可以是：

• 1.本地文件系统（或者任何挂载到glance-api控制节点的文件系统）
• 2.对象存储Object Storage(swift)
• 3.块存储RADOS(ceph)
• 4.VMware数据存储
• 5.HTTP

Metadata definition service

为厂商、管理员、openstack其他服务提供一个公用的API，并且用户可以自定义自己的元数据(有意义的)。

这个元数据功能非常强大,可以被用在不同类型的资源

image 镜像本身
artifacts
volumes 卷
flavors 套餐
aggregates 主机聚合

具体的可以拿主机聚合举例，
主机集合即多台物理主机的集合体，这个集合中的物理主机具有一个或多个硬件方面的优势，比如说内存大，固态磁盘等，专门用来部署数据库服务。

我们可以制作一个镜像，然后在该镜像内定义好元数据：绑定上述的主机结合。这样凡是用到该镜像安装系统的虚拟机，都会被指定到该集合内，然后从该集合内选出一台物理机创建出虚机.

九 glance与openstack其他服务的关系

对glance来说，它的客户端Glance Cli可以是：

1.glance的命令行工具

2.Horizon

3.nova

同keystone一样，glance是Iaas的另外一个中心

keystone是关于权限的中心，而glance是关于镜像的中心。glance可以被终端用户或者nova服务访问：接受磁盘或者镜像的API请求和定义镜像元数据的操作。

十 glance工作流程详解

注解：

A client

然后使用glance服务的应用程序，可以是命令行工具，horizon，nova等

REST API

glance是一个client-server架构，提供一个REST API，而使用者就是通过REST API来执行关于镜像的各种操作。

Glance Domain Controller

是glance内主要的中间件实现，就相当于一调度员，作用是将glance内部服务的操作分发到各层（Auth认证，Notifier，Policy策略，Quota，Location,DB数据库连接）具体任务由每个层实现。

• 第一层：Auth

验证镜像自己或者它的属性是否可以被修改，只有管理员和该镜像的拥有者才可以执行该修改操作，否则报错。

• 第二层：Property protection

由glance domain controller控制的七层组件

是可选的层，只有在glance的配置文件中设置了property_protection_file参数才会生效，它提供了两种类型的镜像属性：

1.核心属性，是在镜像参数中指定的；2元数据属性，是任意可以被附加到一个镜像上的key/value

该层的功能就是通过调用glance的public API来管理对meta属性的访问，你也可以在它的配置文件中限定这个访问

• 第三层：Notifier

把下列信息添加到queue队列中

1.关于所有镜像修改的通知

2.在使用过程中发生的所有的异常和警告

• 第四层：Policy

负责：

1.定义操作镜像的访问规则rules，这些规则都定义在/etc/policy.json文件中

2.监控rules的执行

• 第五层：Quota

如果针对一个用户，管理员为其规定好他能够上传的所有镜像的大小配额，此处的Quota层就是用来检测用户上传是否超出配额限制：

1.如果没有超出配额限制，那么添加镜像的操作成功

2.如果超出了配额，那么添加镜像的操作失败并且报错。

• 第六层：Location

与Glance Store交互，如上传下载等。由于可以有多个存储后端，不同的镜像存放的位置都被该组件管理。

负责：

1.当一个新的镜像位置被添加时，检测该URI是否正确。

2.当一个镜像位置被改变时，负责从存储中删除该镜像。

3.阻止镜像位置的重复

• 第七层：DB

1.实现了与数据库API的交互

2.将镜像转换为相应的格式以记录在数据库中。并且从数据库接收的信息转换为可操作的镜像对象。

Registry Layer

属于可选的层，用来组织安全。

通过使用这个单独的服务，来控制Glance Domain Controller与Glance DB之间的通信。

Glance DBglance服务使用统一一个核心库Glance DB,该库对glance内部所有依赖数据库的组件来说是共享的。

Glance Store

用来组织处理Glance和各种存储后端的交互。

所有的镜像文件操作都是通过调用Glance Store库执行的，它负责与外部存储端和（或）本地文件系统的交互。Glance Store提供了一个统一的接口来访问后端的存储。

十一 Disk和Container格式

当我们添加一个镜像到glance时，你必须指定虚拟机的disk格式和container格式，关于disk格式请自行研究kvm等虚拟。

disk和container格式是每个部署的基本配置，常用的格式如下：

1.Disk Format

不同的虚拟化应用的厂针有不同的虚拟机镜像的disk格式：

raw

This is an unstructured disk image format

vhd

This is the VHD disk format, a common disk format used by virtual machine monitors from VMware, Xen, Microsoft, VirtualBox, and others

vhdx

This is the VHDX disk format, an enhanced version of the vhd format which supports larger disk sizes among other features.

vmdk

Another common disk format supported by many common virtual machine monitors

vdi

A disk format supported by VirtualBox virtual machine monitor and the QEMU emulator

iso

An archive format for the data contents of an optical disc (e.g. CDROM).

ploop

A disk format supported and used by Virtuozzo to run OS Containers

qcow2

A disk format supported by the QEMU emulator that can expand dynamically and supports Copy on Write

aki

This indicates what is stored in Glance is an Amazon kernel image

ari

This indicates what is stored in Glance is an Amazon ramdisk image

ami

This indicates what is stored in Glance is an Amazon machine image

2.Container Format

容器container格式是指虚拟机映像是否包含一个文件格式，该文件格式还包含有关实际虚拟机的元数据。

需要注意的是：容器格式字符串在当前并不会被glance或其他OpenStack组件的使用，所以如果你不确定，简单的将容器格式指定bare是安全的。

你可以设置如下容器格式：

bare

This indicates there is no container or metadata envelope for the image

ovf

This is the OVF container format

aki

This indicates what is stored in Glance is an Amazon kernel image

ari

This indicates what is stored in Glance is an Amazon ramdisk image

ami

This indicates what is stored in Glance is an Amazon machine image

ova

This indicates what is stored in Glance is an OVA tar archive file

docker

This indicates what is stored in Glance is a Docker tar archive of the container filesystem

十二 常见的镜像属性及设置

当我们向glance中添加一个镜像，我们指定一些常用的镜像属性，这对于使用者来说是非常有用的

在glance中常用镜像属性也被描述成一个JSON参数，可以在glance源码的etc/schema-image.json文件中查看

常用属性如下：

architecture

操作系统架构，修改方式如下

openstack image set IMG-UUID --property architecture=x86_64

更多猛击这里

instance_uuid

是元数据，可用于记录与此镜像关联的实例。（仅提供信息，不创建实例快照。）

kernel_id

The ID of image stored in Glance that should be used as the kernel when booting an AMI-style image.

ramdisk_id

The ID of image stored in Glance that should be used as the ramdisk when booting an AMI-style image.

os_distro

操作系统的发行版本

详情点击这里

os_version

厂商指定的操作系统版本

十三：元数据定义的概念

猛击这里