容器与持久化存储:容器的开源分布式存储方案选型

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从上面这组接口可以看出， Docker 容器是通过 mount 的方式将外部存储挂载到本地目录，尽量使内部应用程序对存储是无感知的，应用程序就像使用本地目录一样使用外部存储卷，而将外部存储的管理交给存储 Plugin 负责（如 Flocker、Rancher Convoy，REX-Ray 等）。

容器正逐渐成为云计算平台应用程序的标准部署单元，容器能轻易的将各式各样的应用程序及其 runtime 打包成统一的对象，于是编排调度系统能把各种应用程序当成统一的容器进行处理，大大简化编排调度系统的复杂度。结合 Docker 对存储插件的定义，不难看出 Docker 希望容器的运行环境独立而纯粹，不希望引入有状态和复杂的存储系统。

二、存储插件

Convoy 作为一个 Docker volume plugin，支持不同的后端存储，为 Docker 提供 MountPoint，也就是一个的目录，可能是挂载了后端存储、本地块设备或者就是本地目录。

Convoy 的代码从结构、风格和使用的库，都与 Docker 十分相似，并且比 Docker 简单很多。

（小编：下面展开介绍一下 convoy 源代码的部分模块，不需要了解细节的读者可以直接跳到第三部分：容器、应用程序、持久化存储。）

Convoy 在源码级别上值得留意的点，我认为有两点：①插件式结构与 interface 的运用。② 作者对事物的抽象能力与方法。

1、convoy daemon (convoy / daemon)

图 1 中黑色部分

daemon 是主要的功能模块，可以接收来自 convoy client 和 Docker 的命令，对 backend 存储进行了抽象，以便统一管理。下面先从 daemon 的启动开始。

1.1、daemon 进程启动

1）执行命令：

convoy daemon --drivers glusterfs --driver-opts glusterfs.servers=192.168.0.3 --driver-opts glusterfs.defaultvolumepool=vol2

2） convoy 程序解析参数，获得 daemon 子命令，调用到 daemon.Start 函数（convoy/daemon/daemon.go)， Start 函数中主要围绕 daemon struct 建立所需要环境和配置。

3） Driver 初始化，优先从配置文件读取信息忽略命令行输入的参数，如果配置文件不存在则根据命令行参数初始化。

图 2. convoy 配置文件内容

遍历 DriverList，找到配置文件或命令行指定的 Driver，执行初始化函数 Init，并添加到 daemon.ConvoyDrivers 中。

4）根据 convoy 的工作目录的内容，更新管理元数据，图 1 中也有相应的模块。

• NameUUIDIndex： volume name : volume UUID

• SnapshotVolumeIndex : snapshot UUID : volume UUID

图 3.convoy 工作目录和 volume 配置文件

5） Router 注册： Router 提供两部分的路由，并将 daemon 的 Router 指向该 Router。

(1) 处理 convoy client 的命令 Client Request Router，处理客户端发送的 HTTP request。

(2) 处理来自 Docker 的请求 Docker Volume Plugin Router， convoy 本身就是 Docker 的 volume plugin，提供了如下的接口。

6） HTTP server 启动，根据 sockFile = /var/run/convoy/convoy.sock 和 上一步骤的 Router，启动 HTTP server。

2.2、daemon 的请求处理逻辑

Daemon 启动后便可以处理请求（ convoy client 或 Docker），主要处理逻辑 Router 收到 HTTP 请求，将请求分发给各个模块： Docker、 volume、 snapshot、 backup。这个 4 个逻辑模块根据 driver name( 指定的或者默认的 ) 从 daemon.ConvoyDrivers 中获取对应的 Driver。 ConvoyDrivers 中的 Driver 是实现了 ConvoyDriver interface 的结构。

图 4.convoy daemon 请求处理逻辑

从图 4 中可以看出 ConvoyDriver 接口规定了 3 组接口对应 volume， snapshot， backup 的操作，用于操作 backend storage。逻辑处理最终调用这些接口访问 Backend Storage。

2.3、ConvoyDriver implement

截止到 0.4.3 版本， convoy 支持 4 种后端存储（实现了 ConvoyDriver 接口），如下表。

下面来说说，convoy 是如何对后端存储进行抽象和管理，它使用了 4 种结构 Driver， Volume， Snapshot， Device。

• Driver：主要实现了 ConvoyDriver 接口，提供对 Volume， Snapshot， Backup 等功能。

• Volume：管理提供到 Docker 或者 convoy client 的 Volume。

• Snapshot：用于管理 Volume 的快照。

• Device：管理后端存储提供的存储空间，如： devicemapper 的 device ； glusterfs 的 volume ； vfs 的目录等。

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