Sheepdog
Sheepdog是一个开源的分布式块存储系统,专为虚拟化环境设计，尤其适用于QEMU/KVM架构，它通过软件定义存储（SDS）的方式实现数据的高效管理和扩展，支持快照、克隆、精简配置等功能，其核心特点包括零配置部署、高可用性、线性扩展能力以及混合计算与存储的灵活架构，该系统采用集群模式运行，可跨越多个物理节点，并通过一致性哈希算法优化数据分布，在典型部署中，每个节点挂载多块普通SATA磁盘（如每节点约30TB），形成海量池化资源。
| 特性 | 说明 |
|---|---|
| 协议兼容性 | 原生支持iSCSI协议，允许将存储作为块设备暴露给客户端 |
| 数据保护机制 | 多副本冗余策略确保单点故障不影响整体可用性 |
| 管理工具链 | 提供命令行接口（如dog系列命令）用于卷创建、读写及状态监控 |
| 集成生态 | 深度适配OpenStack Cinder驱动，也可独立服务于物理机或虚拟机 |
iSCSI的角色与实现
iSCSI（Internet Small Computer System Interface）是Sheepdog的关键传输协议之一，它将SCSI指令封装在TCP/IP包中，使远程主机能像访问本地硬盘一样操作分布式存储资源，具体到Sheepdog场景下：
- 目标端(Target)部署：通常在存储节点上运行tgtd服务，负责接收来自发起端的连接请求；而在混合架构中，计算节点也可能以网关模式承载该组件；
- 发起端(Initiator)配置：需要使用的物理机需安装相应的iSCSI发起程序，通过标准网络链路建立逻辑链路；
- 性能优化点：利用以太网承载块级IO操作，相比传统文件系统级共享更具效率优势。
这种架构使得物理服务器可以直接挂载Sheepdog提供的虚拟磁盘,实现与虚拟机相同的存储体验，某生产环境中采用“存储+计算”双角色设计：存储型节点专注大容量硬盘供给，而计算密集型节点则通过Gateway模式接入集群，同时承担业务运行与I/O转发双重任务。
物理机的接入方案
要让物理机器使用Sheepdog管理的存储空间,需完成以下步骤：
- 环境准备：确保所有参与节点间网络互通，建议划分专用VLAN减少干扰；
- 服务启动：按文档指引依次启动Zookeeper协调服务和Sheepdog守护进程（示例命令：
sudo sheep /mnt/sheep -czookeeper:host:2181）； - 集群初始化：执行格式化命令建立基础结构（
dog cluster format），随后创建指定大小的卷（如dog vdi create myvol 2G）； - 发现目标：在物理机上扫描可用的iSCSI目标，登录后即可识别新出现的块设备；
- 格式化挂载：对新设备进行文件系统初始化并挂载至所需目录。
值得注意的是,Sheepdog支持动态热插拔操作，管理员可根据负载情况在线调整资源分配策略，系统内置的自动平衡机制会定期检查各节点压力指标，触发数据迁移以维持均衡状态。
典型应用场景示例
| 场景类型 | 拓扑结构 | 优势体现 |
|---|---|---|
| 纯物理机集群 | 多台裸金属服务器直连Sheepdog集群 | 统一管理分散设备的系统盘外置存储需求 |
| 虚实混合云平台 | 物理机与VM共存于同一存储池 | 实现跨异构环境的资源共享调度 |
| 灾备解决方案 | 异地机房部署镜像副本 | 利用异步复制保障关键业务的连续性 |
FAQs
Q1: Sheepdog是否支持直接为物理机提供iSCSI存储？如何实现？
A1: 是的，Sheepdog原生支持iSCSI协议，物理机只需安装标准的iSCSI发起程序即可发现并连接由Sheepdog创建的目标，具体步骤包括：在Sheepdog集群中定义存储卷→配置访问权限→在物理机侧扫描并登录目标→完成设备识别后即可像普通硬盘一样使用，该过程与虚拟机接入完全一致，体现了软件定义存储的统一性优势。
Q2: 如果物理机同时担任Sheepdog节点角色，需要注意哪些事项？
A2: 当物理机既作为计算节点又参与存储服务时，应启用Gateway模式（通过-g参数启动），此时该机器需额外安装iSCSI Target组件来转发客户端请求，但需注意资源隔离——避免因本地业务过载影响全局存储性能，建议根据硬件配置合理规划角色分工，优先将高性能设备专用于存储服务
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