OpenStack數據庫服務與Trove的介紹
大小：0.4 MB 人氣： 2017-10-11 需要積分：1
對比Amazon AWS中各種關于數據的服務，其中最著名的是RDS（SQL-base）和DynamoDB（NoSQL），除了實現了基本的數據管理能力，還具備良好的伸縮能力、容災能力和不同規格的性能表現。因此，對于最炙手可熱的開源云計算平臺Openstack來說，也從Icehouse版加入了DBaaS服務，代號Trove。直到去年底發布的Openstack Liberty版本，Trove已經經過了4個版本的迭代發布，目前已經成為Openstack官方可選的核心服務之一。本文將深入介紹Trove的原理、架構與功能，并通過實踐來展示Trove的應用。
Trove的設計目標
“Trove is Database as a Service for OpenStack. It’s designed to run entirely on OpenStack， with the goal of allowing users to quickly and easily utilize the features of a relational or non-relational database without the burden of handling complex administrative tasks. ”這是Trove在官方首頁上對這個項目的說明，有兩個關鍵點。一個是從產品設計上說，它定位不僅僅是關系型數據庫，而且還涵蓋非關系數據庫的服務。另一個是從產品實現上說，它是完全基于Openstack的。
從第一點可以看出Trove解決問題的高度已經超越了同類產品。因為我們從其他云計算平臺對比去看，關系型和非關系型數據庫都是由不同的服務去提供（比如AWS的RDS和DynamoDB），而且實現上也往往互相獨立的系統，不僅UI不同，API也不一樣。而Trove的目標是抽象盡可能多的東西，對外提供統一的UI和API，盡量減少冗余實現，提升平臺內聚。只要具備了實例、數據庫、用戶、配置、備份、集群、主從復制這些概念，不管是關系型還是非關系型數據庫，都能統一管理起來。從最新的Liberty版本發布的情況下，目前開源的主流關系型和非關系型數據庫也得到了支持，比如Mysql（包括Percona和MariaDB分支）、Postgresql、Redis、MongoDB、CouchDB、Cassandra等等。不過根據官方的介紹，目前只有Mysql是得到了充分的生產性測試，其他的還處于實驗性階段。
而第二點完全基于Openstack的，可以說是一個較大的創新。試想，假設你是一個云計算服務商，如果現在要提供數據庫服務，只需要在原有平臺軟件上升級與配置一下就行，其他什么都不需要，不需要采購數據庫服務器硬件，不需要規劃網絡，不需要規劃IDC，這是一種什么樣的感覺？Trove完全構建于Openstack原有的幾大基礎服務之上。打個比喻類似于Google著名的Bigtable服務是構建于GFS、Borg、Chubby等幾個基礎服務之上。所以，Trove實際上擁有了云平臺的一些基礎特性，比如容災隔離、動態調度、快速響應等能力，而且從研發的角度看，也大大減少了重復造輪子的現象。
Trove的架構介紹
實際上Trove的架構（最新版本）與Openstack Nova項目的架構是如出一轍，可以說是Nova的一個簡化版。也是典型的Openstack項目架構風格。Trove所管理的各個數據庫引擎的差異性主要體現在trove-guestagent的具體manager和strategies代碼實現上。架構如圖所示：
trove-api是接入層，輕量級請求通過在接入層直接處理或者通過直接訪問guestagent處理，比如獲取實例列表、獲取實例規格列表等；而比較重的請求則通過message bus（Openstack默認實現是Rabbitmq）中轉給trove-taskmanager進行調度處理。trove-taskmanager是調度處理層，主要是處理較重的請求，比如創建實例、實例resize等。
taskmanager會通過Nova、Swift的API訪問Openstack基礎的服務，而且是有狀態的，是整個系統的核心。trove-conductor是guestagent訪問數據庫的代理層，主要是為了屏蔽掉guestagent直接對數據庫的訪問。
在Trove目前的實現中，一個數據庫實例一一對映到一個vm，而guestagent也是運行在vm里面。vm鏡像包含了經過裁剪的操作系統、數據庫引擎和guestagent（鏡像具體實現沒有標準，數據庫引擎和guestagent也都可以在vm啟動時通過網絡動態裝載）。而實例所在分區的硬盤是通過Cinder提供的云硬盤。每個vm都會關聯一個安全組防火墻，只允許數據庫服務的端口通過（比如Mysql，默認是TCP 3306端口）。從這里可以看出，Trove創建數據庫實例是非常靈活的，后期的調度也非常方便，這些都得益于Nova和Cinder。
Trove功能介紹
正如前面說的，實際上Trove是在主流的關系和非關系型數據庫的一些核心概念基礎上抽象出的一個系統框架，所以其實現的功能也是圍繞著這些核心概念的。Trove的概念關系圖：
因此Trove的主要功能也是圍繞這幾個概念實現的。datastore管理，Instance管理，configuration管理，database管理，user管理，replication管理，backup管理，cluster管理等等。
從最新的Liberty版本看，目前Trove的功能還是比較多的，而且擴展性很強。可惜的是實例統計監控功能卻沒有看到，而統計監控功能的缺失，應該也是導致了實例容災的自動切換還沒有實現，相信這些都會在不久的新版本中逐漸完善。不過從另外一個角度看，由于數據庫對用戶來說是非常關鍵的服務，涉及到核心數據的數據一致性問題，目前交由用戶上層去確認和切換實例也不失一個明智的選擇。下面以Mysql數據庫作為例子，對Trove的一些重要功能進行分析。
非常好我支持^.^
(0) 0%
不好我反對
(0) 0%