OpenStack开源虚拟化平台(三) 云计算 （第三版） 第 8 章 CLOUD COMPUTING Third Edition 电子工业出版社《云计算(第三版)》配套课件 云计算 （第三版） CLOUD COMPUTING Third Edition 第 8 章 OpenStack开源虚拟化平台(三) 主编：刘鹏 教授

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刘 鹏 教授、博导、学科带头人，清华大学博士。现任中国云计算专家咨询委员会秘书长、中国信息协会大数据分会副会长、工业与信息化部云计算研究中心专家。 主持完成科研项目25项，发表论文80余篇，出版专业书籍15本。获部级科技进步二等奖4项、三等奖4项。主编了国内第一本云计算教材《云计算》和第一本云计算编程书籍《实战Hadoop》。创办了知名的中国云计算（chinacloud.cn）和中国大数据（thebigdata.cn）网站。 曾率队夺得2002 PennySort国际计算机排序比赛冠军，两次夺得全国高校科技比赛最高奖，并三次夺得清华大学科技比赛最高奖。 荣获“全军十大学习成才标兵”（排名第一）、南京“十大杰出青年”、江苏省“333高层次人才培养工程”中青年科学技术带头人、清华大学“学术新秀”等称号。

8.1 OpenStack背景介绍 8.2 计算服务Nova 8.3 对象存储服务Swift 8.4 镜像服务Glance

比如复制和存档数据，图像或视频服务，存储次级静态数据，开发数据存储整合的新应用，存储容量难以估计的数据，为Web应用创建基于云的弹性存储。 8.3 对象存储服务Swift Swift OpenStack开源云计算项目的子项目之一 可扩展的对象存储系统 扩展性 冗余性 持久性 比如复制和存档数据，图像或视频服务，存储次级静态数据，开发数据存储整合的新应用，存储容量难以估计的数据，为Web应用创建基于云的弹性存储。

8.3 对象存储服务Swift 8.3.1 Swift特性 8.3.2 应用场景 8.3.3 Swift主要组件 8.3.2 应用场景 8.3.3 Swift主要组件 8.3.4 Swift基本原理 8.3.5 实例分析

8.3 对象存储服务Swift Swift特性 数据的可靠性，是指数据存储到系统中后，到某一天数据丢失的可能性。 1.高数据持久性 2.完全对称的系统架构 一是数据存储容量无限可扩展，二是Swift性能（如QPS、吞吐量等）可线性提升。 3.无限的可扩展性 整个Swift集群中，也没有一个角色是单点的，并且在架构和设计上保证无单点业务是有效的。 4.无单点故障 简单体现在实现易懂、架构优美、代码整洁；可依赖是指Swift经测试、分析之后，可以放心大胆地将Swift用于最核心的存储业务上 5.简单、可依赖

8.3 对象存储服务Swift 8.3.1 Swift特性 8.3.2 应用场景 8.3.3 Swift主要组件 8.3.2 应用场景 8.3.3 Swift主要组件 8.3.4 Swift基本原理 8.3.5 实例分析

Swift提供的服务与Amazon S3相同，适用于许多应用场景。 网盘类产品的存储引擎 为Glance存储镜像文件 存储日志文件 数据备份仓库

8.3 对象存储服务Swift 应用场景 Swift主要有三个组成部分：Proxy Server、Storage Server和Consistency Server。 其中Storage和Consistency服务均允许在Storage Node上。

8.3 对象存储服务Swift 应用场景 使用OpenStack的认证服务Keystone，目的在于实现统一OpenStack各个项目间的认证管理。

8.3 对象存储服务Swift 8.3.1 Swift特性 8.3.2 应用场景 8.3.3 Swift主要组件 8.3.2 应用场景 8.3.3 Swift主要组件 8.3.4 Swift基本原理 8.3.5 实例分析

1 2 8.3 对象存储服务Swift Swift主要组件 代理服务 认证服务 对外提供对象服务API 查找服务地址 Proxy Server 认证服务 Authentication Server 对外提供对象服务API 查找服务地址 转发用户请求至相应的账户、容器或者对象服务 进行横向扩展来均衡负载 验证访问用户的身份信息 获得一个对象访问令牌（Token） 验证访问令牌的有效性 缓存下来直至过期时间

3 4 8.3 对象存储服务Swift Swift主要组件 缓存服务 账户服务 缓存的内容包括对象服务令牌、账户和容器的存在信息 Cache Server 账户服务 Account Server 缓存的内容包括对象服务令牌、账户和容器的存在信息 缓存服务可采用Memcached集群，Swift会使用一致性散列算法来分配缓存地址 提供账户元数据和统计信息 维护所含容器列表的服务 每个账户的信息被存储在一个SQLite数据库中。

5 6 8.3 对象存储服务Swift Swift主要组件 容器服务 对象服务 提供容器元数据和统计信息 维护所含对象列表的服务 Container Server 对象服务 Object Server 提供容器元数据和统计信息 维护所含对象列表的服务 每个容器的信息也存储在一个SQLite数据库中 提供对象元数据和内容服务 每个对象的内容会以文件的形式存储在文件系统中 元数据会作为文件属性来存储

7 8 8.3 对象存储服务Swift Swift主要组件 复制服务 更新服务 采用推式（Push）更新远程副本 Replicator 更新服务 Updater 采用推式（Push）更新远程副本 确保被标记删除的对象从文件系统中移除。 任务将会被序列化到在本地文件系统中进行排队 更新服务会在系统恢复正常后扫描队列并进行相应的更新处理

9 10 8.3 对象存储服务Swift Swift主要组件 审计服务 账户清理服务 检查对象、容器和账户的完整性 Auditor 账户清理服务 Account Reaper 检查对象、容器和账户的完整性 文件隔离，复制其他副本以覆盖本地损坏的副本 其他类型的错误会被记录到日志 移除被标记为删除的账户 删除其所包含的所有容器和对象

8.3 对象存储服务Swift Swift主要组件 1 Ring Ring是Swift最重要的组件，用于记录存储对象与物理位置间的映射关系。 在涉及查询Account（账户）、Container（容器）、Object（对象）信息时，就需要查询集群的Ring信息。 Ring使用Zone、Device、Partition和Replica来维护这些映射信息。 Ring中每个Partition在集群中都（默认）有3个Replica。 每个Partition的位置由Ring来维护，并存储在映射中。 每次增减存储节点时，需要重新平衡一下Ring文件中的项目。

8.3 对象存储服务Swift Swift主要组件 2 Proxy Server Proxy Server是提供Swift API的服务器进程，负责Swift其余组件间的相互通信。 Proxy提供了Rest-full API，并且符合标准的HTTP协议规范，这使得开发者可以快捷构建定制的Client与Swift交互。

8.3 对象存储服务Swift Swift主要组件 3 Storage Server Account Container Object

8.3 对象存储服务Swift Swift主要组件 4 Consistency Servers 目的是查找并解决由数据损坏和硬件故障引起的错误。 主要存在三个Server Auditor Updater Replicator

Object Server计算文件Hash值进行核对 8.3 对象存储服务Swift Swift主要组件 Auditor定时扫描发现 损坏文件并移动到 隔离目录 Replicator扫描发现 文件缺失，与远程 服务器同步 隔离对象 处理流图 Object Server计算文件Hash值进行核对

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