Openstack云平臺(tái)中Swift組件的研究與測試

王勝俊++李秦偉++劉志聰

（貴州大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，貴州 貴陽 550025）

摘要：OpenStack平臺(tái)上的Swift組件是為用戶提供永久的，大量的，可靠的云存儲(chǔ)服務(wù)的。文章介紹了Juno版本OpenStack平臺(tái)，并對該平臺(tái)上的Swift組件了研究，然后在物理服務(wù)器上安裝部署了Swift組件，最后對Openstack平臺(tái)上的Swift組件進(jìn)行的測試。

關(guān)鍵詞：云存儲(chǔ)；OpenStack；Swift；上傳測試

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）07-0077-02

今天，在計(jì)算機(jī)，手機(jī)和平板電腦上互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)十分普及，而其中云計(jì)算又是其中十分熱門的。云計(jì)算從狹義上講是IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，也就是通過網(wǎng)絡(luò)可以得到按需、易擴(kuò)展的資源；廣義云計(jì)算就是服務(wù)的交付和使用模式，也就是通過互聯(lián)網(wǎng)獲得按需、易擴(kuò)展的服務(wù)?！霸啤钡馁Y源在用戶看來是超大規(guī)模、虛擬化、高可靠性、可伸縮、按需服務(wù)的，用戶可以根據(jù)自己的需要隨時(shí)獲取，隨時(shí)擴(kuò)展，并且按照使用情況付費(fèi)。

OpenStack平臺(tái)上Swift組件提供了彈性可伸縮、高可用的分布式對象存儲(chǔ)服務(wù)， Swift 組件部署在普通的標(biāo)準(zhǔn)硬件存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施之上，無需采用RAID，引入了一致性散列技術(shù)和數(shù)據(jù)冗余性，達(dá)到了高可用性和可伸縮性，適合存儲(chǔ)大規(guī)模非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。同時(shí)，Swift組件為了提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性采用三層數(shù)據(jù)模型，也就是賬戶，容器和對象。

1 Swift組件

Swift采用層次數(shù)據(jù)模型，共設(shè)三層邏輯結(jié)構(gòu)：賬戶（Account）、容器（Container）、對象（Object），每層節(jié)點(diǎn)數(shù)均沒有限制，可以任意擴(kuò)展。這里的賬戶是用來實(shí)現(xiàn)頂層的隔離機(jī)制，可以被多個(gè)個(gè)人賬戶所共同使用；容器代表封裝一組對象，類似文件夾或目錄；葉子節(jié)點(diǎn)代表對象，由元數(shù)據(jù)和內(nèi)容兩部分組成，如圖1所示：

圖1是Swift組件的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的模型，下面給出Swift組件的結(jié)構(gòu)圖。

Swift組件主要由存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)和代理節(jié)點(diǎn)組成。

代理節(jié)點(diǎn)（Proxy Node）：代理節(jié)點(diǎn)主要是提供Swift API組件的服務(wù)器進(jìn)程，我們要做的各個(gè)操作都是直接提交給代理節(jié)點(diǎn)的，由它來負(fù)責(zé)具體的操作。

存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)（Storage Node）：提供存儲(chǔ)服務(wù)，里面分成著賬戶，容器和對象三個(gè)級別。

2 Swift組件的安裝部署和測試

本次Swift組件測試是在三臺(tái)服務(wù)器搭建的簡易云計(jì)算平臺(tái)上進(jìn)行的，這個(gè)云計(jì)算平臺(tái)上有一個(gè)代理節(jié)點(diǎn)兼作為代理節(jié)點(diǎn)，兩個(gè)對象存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，其中對象存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的硬盤容量為147GB。在進(jìn)行Swift組件安裝前，先要在三臺(tái)服務(wù)器上安裝Ubuntu14.04系統(tǒng)。

2.1 OpenStack Swift代理節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)安裝部署

在上述準(zhǔn)備工作完成后，在代理節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上都要安裝NTP服務(wù)，用于節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)間同步，其他的具體步驟如下：

3 Swift組件的上傳數(shù)據(jù)測試

經(jīng)過了Swift組件的研究和安裝部署之后，對于Swift組件已經(jīng)有了一個(gè)很好的了解，并且已經(jīng)可以使用Swift組件進(jìn)行試驗(yàn)測試了。

3.1 測試方案

測試在2 zone 2副本和3 zone 2 副本的兩種存儲(chǔ)方式下存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的性能，采用iostat來監(jiān)控Swift上傳文件時(shí)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的磁盤I/O性能。

主要進(jìn)行以下三項(xiàng)測試：1）單用戶上傳1G文件；2）單用戶上傳2G文件；（）5用戶并發(fā)上傳2G文件，測試結(jié)果主要采集存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)硬盤的tps。

3.2 2 zone 2副本和3 zone 2 副本測試

3.2.1 單用戶上傳1G文件

經(jīng)測試上傳1G文件（1073741824bytes）使用時(shí)間為193秒，上傳速度約5.3Mb/s， 因?yàn)镾wift使用了2副本，所以實(shí)際傳輸速度約為：10.6Mb/s。

上傳過程中tps的統(tǒng)計(jì)信息：

3.2.2 單用戶上傳2G文件

經(jīng)測試上傳2G文件（2097152000bytes）使用時(shí)間為378秒，上傳速度約5.3Mb/s，因?yàn)镾wift使用了2副本，所以實(shí)際傳輸速度約為：10.6Mb/s。

上傳過程中tps的統(tǒng)計(jì)信息：

3.2.3 5用戶并發(fā)上傳2G文件

經(jīng)測試5用戶并發(fā)上傳2G文件，共10485760000bytes使用時(shí)間為1871秒，上傳速度約5.34Mb/s，因?yàn)镾wift使用了2副本，所以實(shí)際傳輸速度約為：10.7Mb/s

3 zone 2測試方法和上述相同，在此不再敘述。

4 總結(jié)

文章主要對openstack平臺(tái)和平臺(tái)上的Swift組件進(jìn)行了相應(yīng)的介紹和研究。在此基礎(chǔ)上，在物理服務(wù)器上進(jìn)行了Swift組件的安裝和部署。最后對Swift存儲(chǔ)進(jìn)行了用戶上傳的測試，測試數(shù)據(jù)上傳和文件大小 ，并發(fā)用戶數(shù)的關(guān)系。

通過測試結(jié)果看出，在相同的存儲(chǔ)環(huán)境下，傳輸相同大小的文件，并發(fā)量越大Swift傳輸性能越高。除去存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)磁盤本身的性能對Swift傳輸速度有影響這個(gè)因素之外，Swift的傳輸速度主要與zone、副本數(shù)、zone下的存儲(chǔ)設(shè)備有關(guān)。

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