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前言
在openstack模块中glance提供虚拟机镜像模板的注册与管理，将做好的操作系统拷贝为镜像模板,在创建虚拟机时直接使用，可支持多格式的镜像。本文就glance模块理论与部署进行简单讲解。
一 Glance镜像服务概述
1.1 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
即Glance随着OpenStack的版本迭代管理镜像，Glance服务功能越来越全面，精细化。
1.2 镜像
镜像的英文为Image，又译为映像，通常是指一系列或一个磁盘驱动器的精确副本（资源集合，可以作为模板使用）。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。
1.2.1 概念理解：
举例子: Ghost是使用镜像文件的经典软件，其镜像文件可以包含更多信息，如系统文件、引导文件、分区表信息等，这样镜像文件就可以包含一个分区甚至是一块硬盘所有信息。Ghost可基 于镜像文件快速安装操作系统和应用程序。
举列子: VMware的虚拟机模板
1.3 镜像服务
镜像服务就是用来管理镜像的，让用户能够发现（搜索扫描），获取（上传到服务器和识别）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（镜像本身的属性，详细描述）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（保持镜像为可用状态），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的镜像，或者备份虚拟机的状态
（目的：保证某一时刻的状态）
1.4 lmages（镜像） API的版本
Glance提供的RESTful API目前有两个版本: API v1和API v2
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、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
即随着OpenStack的版本迭代，可以对镜像进行更为精细，具体的控制管理
1.5 镜像格式
1.5.1 虚拟机镜像文件磁盘格式
raw:无结构的磁盘格式（最初化的格式类型）
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:- 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)（并行操作）的磁盘格式（虚拟化通过软件去模拟物理硬件功能模仿真实的设备）
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
1.5.1.1 磁盘结构解析：
RAW ：磁盘镜像实例，以二进制形式存储的方式（图片）
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）即创建大小多少，同时锁定多少空间，占用磁盘空间，造成资源浪费
Vhd：微软公司提出的格式
VMDK：vmware公司想要统一虚拟化平台的一种格式
Vdi：VirtualBox官方支持的结构
ISO：基本类型
Qcow2：Qemu支持的类型
AKI、ARI、AMI：亚马逊所推出支持的类型
1.5.2 镜像文件容器格式
(封装在一个封闭，隔离环境，通过统一的API暴露出来)
bare:没有容器或元数据“信封”的镜像（启动引导的程序）
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Dockerd的tar档案
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
1.5.2.1 容器：
磁盘存储的数据、元数据需要相互隔离，所以会使用到容器
Bare ：基础类型
Ovf：标准的格式体系，支持动态扩容，而且支持导出导入
AKi、Ami、Ari：亚马逊
组件工作流程
glance-api
json yaml xml格式的
1.6 镜像状态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(镜像本身的属性)，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
1.6.1 一个镜像从上传到可以使用的几个状态/过程
1、初始化过程 queued
2、导入数据库过程(镜像数据) saving
3、提交给服务识别过程(让服务可调用) uploading
4、准使用(服务已识别、可调用) importing
注意:镜像还没完全准备好给VM提供服务（预处理，可见，但未可使用）
以上表明的是从上传到识别的过程
1.7 镜像状态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（当出现问题，维护时使用，给管理员修复，管理的时间）
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（元数据）和原始数据（镜像本身）即保留数据为副本，方便恢复
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
1.7.1 以下标识的是镜像上载完成后的状态类型
1、active 表示可使用
2、deactivated: 表示只对管理员开放的权限
3、killed 表示镜像上传中发生错误
4、deletd . 镜像将在不久后自动删除，镜像不可用(保留数据)
5、pending_delete 与deleted类似， 但是删除后无法恢复
1.8 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
二 Glance架构详解
2.1 架构图
分层：外部，api，内部
客户端（请求体）是Glance服务应用程序使用者，是OpenStack命令行工具、Horizon（控制台）或Nova服务（创建虚拟机时）
glance-api是系统后台运行的服务进程，是进入Glance的入口（对于单个服务，以api作为对外交互的统一入口）。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。
接收响应外部glance请求，为后端子功能模块进行任务调度，分发任务给后端
glance-registry（管理元数据信息）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（可通过ip号查找到指定对于的元数据）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。
ip号：标识此服务，组件，项目在OpenStack中具体的位置点和唯一标识
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。（可以使用oracle数据库，但功能性能不符合使用，杀鸡用牛刀，不建议使用）
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/glance/glance-api.conf 中配置的 [glance_store]
三 Glance工作流程
任务发出，进行keystone认证，认证完成，调度器根据任务需求分发给后端对应功能的子功能模块，子功能模块从存储后端选取glance信息，数据反馈给api，给客户
流程解析
OpenStack的操作都需经Keystone进行身份认证(AuthN)并授权(AuthZ)（通过Keystone暴露的api端口5000端口号，进行认证），Glance也不例外。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
四 OpenStack-Glance组件部署流程
4.1 创建数据库实例和数据库用户
[root@controller ~]# mysql -u root -p
MariaDB [(none)]> CREATE DATABASE glance;
MariaDB [(none)]> GRANT ALL PRIVILEGES ON glance.* TO 'glance'@'localhost' IDENTIFIED BY 'GLANCE_DBPASS';
MariaDB [(none)]> GRANT ALL PRIVILEGES ON glance.* TO 'glance'@'%' IDENTIFIED BY 'GLANCE_DBPASS';
MariaDB [(none)]> flush privileges;
MariaDB [(none)]> exit
4.2 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）
创建glance用户
[root@controller ~]# openstack user create --domain default --password GLANCE_PASS glance
将glance用户添加到service项目中，并且针对这个项目拥有admin(管理员)权限；注册glance的API，需要对service项目有admin权限
[root@controller ~]# 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
[root@controller ~]# openstack service create --name glance --description "OpenStack Image" image
[root@controller ~]# openstack service list
使openstack可以识别到glance核心功能模块
创建镜像服务 API 端点，OpenStack使用三种API端点代表三种服务：admin（管理）、internal（私有，内部）、public（公共）
[root@controller~]# openstack endpoint create --region RegionOne image public http://controller:9292
[root@controller ~]# openstack endpoint create --region RegionOne image internal http://controller:9292
[root@controller ~]# openstack endpoint create --region RegionOne image admin http://controller:9292
[root@controller ~]# openstack endpoint list 查看端点位置列表
安装 openstack-glance 软件包
[root@controller~]# 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
[root@controller ~]# cp -a /etc/glance/glance-api.conf{,.bak}
[root@controller ~]# 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@controller/glance
openstack-config --set /etc/glance/glance-api.conf keystone_authtoken www_authenticate_uri http://controller:5000
openstack-config --set /etc/glance/glance-api.conf keystone_authtoken auth_url http://controller:5000
openstack-config --set /etc/glance/glance-api.conf keystone_authtoken memcached_servers controller: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/
[root@controller glance]# cat glance-api.conf
[DEFAULT]
[cinder]
[cors]
[database]
connection = mysql+pymysql://glance:GLANCE_DBPASS@controller/glance 对接数据库
[file]
[glance.store.http.store]
[glance.store.rbd.store]
[glance.store.sheepdog.store]
[glance.store.swift.store]
[glance.store.vmware_datastore.store]
[glance_store] 后端存储类型
stores = file,http 存储类型，file：文件，http：基于api调用的方式，把镜像放到其他存储上
default_store = file 默认存储方式
filesystem_store_datadir = /var/lib/glance/images/ 指定镜像存放的本地目录
[image_format]
[keystone_authtoken]
www_authenticate_uri = http://controller:5000 指定认证的keystone的URI
URI:一个方向，类（火车站）
URL:具体的点（售票口）
auth_url = http://controller:5000
memcached_servers = controller:11211 令牌的临时缓存（即缓存令牌，保存会话信息）
auth_type = password 认证类型
project_domain_name = Default
user_domain_name = Default
project_name = service glance用户针对service项目拥有admin权限
username = glance
password = GLANCE_PASS
[oslo_concurrency]
[oslo_messaging_amqp]
[oslo_messaging_kafka]
[oslo_messaging_notifications]
[oslo_messaging_rabbit]
[oslo_middleware]
[oslo_policy]
[paste_deploy]
flavor = keystone 指定提供认证的服务器为keystone
[profiler]
[store_type_location_strategy]
[task]
[taskflow_executor]
修改glance-registry.conf 配置文件
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
修改参数(配置与glance-api.conf相同）
openstack-config --set /etc/glance/glance-registry.conf database connection mysql+pymysql://glance:GLANCE_DBPASS@controller/glance
openstack-config --set /etc/glance/glance-registry.conf keystone_authtoken www_authenticate_uri http://controller:5000
openstack-config --set /etc/glance/glance-registry.conf keystone_authtoken auth_url http://controller:5000
openstack-config --set /etc/glance/glance-registry.conf keystone_authtoken memcached_servers controller: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
[root@controller glance]# cat glance-registry.conf
[DEFAULT]
[database]
connection = mysql+pymysql://glance:GLANCE_DBPASS@controller/glance
[keystone_authtoken] 对接数据库
www_authenticate_uri = http://controller:5000
auth_url = http://controller:5000
memcached_servers = controller:11211
auth_type = password
project_domain_name = Default
user_domain_name = Default
project_name = service
username = glance
password = GLANCE_PASS
[oslo_messaging_amqp]
[oslo_messaging_kafka]
[oslo_messaging_notifications]
[oslo_messaging_rabbit]
[oslo_policy]
[paste_deploy]
flavor = keystone
[profiler]
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）
以glance用户身份去运行glance-manage db_sync 数据同步命令
[root@controller ~]# 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）
[root@controller~]# systemctl enable openstack-glance-api.service
[root@controller ~]# systemctl start openstack-glance-api.service
查看glance端口（也可以使用lsof -i:9292 ）
[root@controller glance]# netstat -natp | grep 9292
tcp 0 0 0.0.0.0:9292 0.0.0.0:* LISTEN 62334/python2
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)
[root@controller ~]# 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
[root@controller ~]# 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
[root@controller ~]# openstack image list（大多使用）
[root@controller ~]# glance image-list
总结
因为OpenStack上创建虚拟机需要镜像支持，所以先行进行部署
部署思路：
1、创建数据库、授权
2、创建openstack用户、授权、管理
3、修改配置文件（glance-api.conf、glance-registry.conf）
4、初始化数据库、上传实例镜像