OpenStack Cinder 创建卷
Cinder 的卷创建（create volume）是块存储服务的核心操作，涉及从请求接收、调度决策到存储后端实际创建的完整流程。1、流程概览
创建卷的完整流程涉及 Cinder 多个组件的协同工作，整体流程如下：
客户端 → cinder-api → 消息队列 → cinder-scheduler → 消息队列 → cinder-volume → 存储后端
↓ ↓
数据库 数据库（更新状态）
[*]客户端发起请求：通过 CLI、Dashboard 或 API 调用创建卷。
[*]API 服务处理：验证请求、解析参数、初始化卷元数据。
[*]调度器选择后端：基于过滤和权重策略选择最优存储节点 / 后端。
[*]卷服务执行操作：调用存储后端驱动创建实际卷，并更新状态。
[*]返回结果：将卷状态（如 available）返回给客户端。
2、源码分析
2.1 客户端请求发起
客户端通过 OpenStack API 发起卷创建请求，示例 CLI 命令：
openstack volume create --size 10 --type lvm-type my-volume该命令会向 cinder-api 发送 HTTP POST 请求（默认端点：http://:8776/v3//volumes）。
2.2 API 服务处理（cinder-api）
cinder-api 负责接收并验证请求cinder/api/v3/volumes.py，关键逻辑：
[*]验证请求合法性（权限、配额、参数格式）。
[*]生成卷元数据并保存到数据库（初始状态 creating）。
[*]通过 volume_api.create_volume 向消息队列发送异步任务。
# cinder/api/v3/volumes.py
class VolumeController(wsgi.Controller):
@wsgi.response(202)
@validation.schema(volumes_schema.create)
def create(self, req, body):
"""处理卷创建请求"""
context = req.environ['cinder.context']
volume_data = body['volume']
# 1. 参数解析与验证
size = volume_data.get('size')# 卷大小（GB）
volume_type = volume_data.get('volume_type')# 卷类型（关联存储后端）
availability_zone = volume_data.get('availability_zone')# 可用区
# 验证权限、配额（如是否允许创建10GB卷）
self._check_volume_quota(context, size)
# 2. 初始化卷元数据
volume = {
'size': size,
'status': 'creating',# 初始状态为创建中
'volume_type_id': self._get_volume_type_id(volume_type),
'availability_zone': availability_zone,
# 其他元数据：名称、描述、项目ID等
}
# 3. 保存初始状态到数据库
volume_ref = objects.Volume(context=context, **volume)
volume_ref.create()# 调用ORM保存到数据库
# 4. 发送创建任务到消息队列，由scheduler或volume服务处理
self.volume_api.create_volume(
context,
volume_ref,
filter_properties=self._get_filter_properties(req, volume_data)
)
# 5. 返回卷信息（状态为creating）
return self._view_builder.detail(req, volume_ref)2.3 调度器选择存储后端（cinder-scheduler）
cinder-scheduler 从消息队列接收任务，选择最优存储后端， cinder/scheduler/filter_scheduler.py
# cinder/scheduler/filter_scheduler.py
class FilterScheduler(scheduler.Scheduler):
def schedule_create_volume(self, context, request_spec, filter_properties):
"""选择存储后端创建卷"""
# 1. 获取候选存储后端
hosts = self.host_manager.get_all_host_states(context)
# 2. 过滤后端（排除不符合条件的存储节点）
filtered_hosts = self.host_manager.filter_hosts(
hosts, request_spec, filter_properties)
if not filtered_hosts:
raise exception.NoValidHost(reason="No suitable storage backend found")
# 3. 计算权重并排序（选择最优后端）
weighed_hosts = self.host_manager.weigh_hosts(
filtered_hosts, request_spec, filter_properties)
best_host = weighed_hosts# 得分最高的后端
# 4. 向目标存储节点的cinder-volume发送创建请求
self._schedule_create_volume(context, best_host, request_spec)2.3.1 过滤阶段（Filters）
[*]CapacityFilter（cinder/scheduler/filters/capacity_filter.py）：检查后端可用容量是否满足卷大小。
class CapacityFilter(filters.BaseHostFilter):
def host_passes(self, host_state, filter_properties):
# 所需容量 = 卷大小 + 预留空间
required = filter_properties['request_spec']['volume_size']
# 可用容量 = 总容量 - 已用容量 - 预留容量
available = host_state.free_capacity_gb - host_state.reserved_percentage
return available >= required
[*]AvailabilityZoneFilter（cinder/scheduler/filters/availability_zone_filter.py）：过滤不在指定可用区的后端。
[*]CapabilitiesFilter（cinder/scheduler/filters/capabilities_filter.py）：检查后端是否支持卷类型要求的特性（如 thin_provisioning）
2.3.2 权重阶段（Weighters）
默认启用 CapacityWeigher（cinder/scheduler/weights/capacity.py），优先选择可用容量多的后端
class CapacityWeigher(weights.BaseWeigher):
def weigh(self, host_state, weight_properties):
# 可用容量越高，权重越大
return host_state.free_capacity_gb * self.weight_multiplier2.4 卷服务执行创建操作（cinder-volume）
目标存储节点的 cinder-volume 服务从消息队列接收任务，调用存储后端驱动创建卷，cinder/volume/manager.py
# cinder/volume/manager.py
class VolumeManager(manager.SchedulerDependentManager):
def create_volume(self, context, volume, host):
"""执行卷创建操作"""
# 1. 锁定卷（避免并发操作）
volume = self._get_volume_and_lock(context, volume['id'])
try:
# 2. 调用存储后端驱动创建卷
driver = self.driver# 如LVM驱动、Ceph驱动
# 驱动创建卷（返回卷在后端的路径/标识）
provider_location = driver.create_volume(volume)
# 3. 更新卷状态为可用（available）
volume.update({
'status': 'available',
'provider_location': provider_location,# 存储后端中的卷标识
})
volume.save()
except Exception as e:
# 出错时更新状态为error
volume.update({'status': 'error'})
volume.save()
raise exception.VolumeCreationFailed(reason=str(e))2.5 存储后端驱动实现（以 LVM 为例）
LVM 驱动代码位于 cinder/volume/drivers/lvm.py，create_volume 方法实际调用 LVM 命令创建逻辑卷：
# cinder/volume/drivers/lvm.py
class LVMVolumeDriver(volume_driver.VolumeDriver):
def create_volume(self, volume):
"""通过LVM创建卷"""
# 卷大小（转换为MB）
size_in_mb = volume['size'] * 1024
# 卷名（通常为volume-<uuid>）
volume_name = self._get_volume_name(volume)
# 卷组名（从配置读取，如cinder-volumes）
vg_name = self.configuration.lvm_volume_group
# 执行lvcreate命令：创建指定大小的逻辑卷
self._execute(
'lvcreate', '-L', f'{size_in_mb}M', '-n', volume_name, vg_name,
run_as_root=True
)
# 返回卷路径（如/dev/cinder-volumes/volume-xxx）
return f"/dev/{vg_name}/{volume_name}"3、常用配置（cinder.conf）
3.1 核心配置（ 段）
# 默认卷类型（未指定时使用）
default_volume_type = lvm-type
# 卷大小限制（最小/最大GB）
min_volume_size = 1
max_volume_size = 10240
# 并发创建卷的最大数量
volume_api_workers = 4# 建议与CPU核心数一致
# 消息队列配置（与其他组件通信）
transport_url = rabbit://openstack:password@controller:5672/3.2 调度器配置（ 段）
# 启用的过滤器（按执行顺序）
enabled_filters = CapacityFilter,AvailabilityZoneFilter,CapabilitiesFilter
# 启用的权重器
enabled_weighters = CapacityWeigher
# 容量权重乘数（值越大，可用容量影响越强）
capacity_weight_multiplier = 1.0
# 调度器缓存过期时间（秒）
scheduler_cache_expiry = 603.3 存储后端配置（以 LVM 为例）
# 定义LVM存储后端
volume_driver = cinder.volume.drivers.lvm.LVMVolumeDriver
volume_group = cinder-volumes# LVM卷组名
target_protocol = iscsi# 共享协议（iscsi或fc）
target_helper = tgtadm# iSCSI目标管理工具
volume_backend_name = lvm-backend# 后端名称（用于卷类型关联）
# 可选：配置thin provisioning（瘦分配）
lvm_type = thin
thin_pool_name = cinder-thin-pool# 瘦池名称3.4 多后端部署
通过配置多个后端段（如 、）支持混合存储，示例：
enabled_backends = lvm,ceph
# LVM后端配置...
volume_driver = cinder.volume.drivers.rbd.RBDDriver
rbd_pool = volumes
rbd_ceph_conf = /etc/ceph/ceph.conf
volume_backend_name = ceph-backend4、常见问题
日志位置：
[*]/var/log/cinder/api.log（API 层）
[*]/var/log/cinder/scheduler.log（调度层）
[*]/var/log/cinder/volume.log（卷服务层）。
常见原因：
[*]存储后端容量不足（CapacityFilter 过滤）。
[*]卷类型与后端不匹配（CapabilitiesFilter 过滤）。
[*]驱动执行失败（如 LVM 卷组不存在）。
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