利用压缩加速器¶
https://blueprints.launchpad.net/cinder/+spec/leverage-compression-accelerator
此蓝图建议利用硬件压缩加速器来加速将卷上传到 glance 作为镜像时的镜像压缩。
问题描述¶
在尝试将卷上传到 glance 作为镜像时，目前所有的格式转换都由软件完成，性能不佳。
例如，当上传大小为 30GB，包含 12GB 数据的卷，并选择 qcow2 作为目标镜像格式时，当前用于执行转换的工具是 qemu-img。 这存在以下问题：
压缩率低 转换后，输出大小为 12GB。
CPU 占用率高 在转换过程中，CPU 使用率约为 100%-170% (~ 两个核心)。
持续时间长 转换卷所需的时间约为 23 秒。
作为对比，如果使用硬件加速器执行格式转换，选择 ‘gzip’ 作为目标格式，性能会更好。 以 Intel QAT 作为加速器为例，性能数据如下：
压缩率 转换后，输出大小为 2.3GB。
CPU 占用率 在转换过程中，CPU 使用率约为 97% (一个核心)。
持续时间 转换卷所需的时间约为 9 秒。
因此，压缩后的尺寸仅为原始尺寸的四分之一，但耗时不到原来的一半。
用例¶
用户希望将卷上传到 glance 作为压缩镜像
提议的变更¶
添加新的容器格式 ‘compressed’
Cinder 没有一个枚举来控制容器格式列表，而是磁盘格式。 但是 cinder 将为 ‘compressed’ 容器格式提供特定的步骤。 请参阅以下更改。
此规范不会更改磁盘格式，它可以是 cinder.api.schemas.volume_actions.volume_upload_image 中的任何类型。
添加一个选项以启用/禁用镜像压缩支持
如果不存在硬件加速器，则它将回退到软件解决方案来执行压缩。 但这将消耗 CPU 资源。 因此，此规范将添加一个选项来控制是否启用压缩功能。
将著名硬件加速器的压缩工具添加到文件 volume.filters
压缩工具，例如 ‘qzip’ 将被添加到 volume.filters 中，以便它可以由 root wrapper 运行
在选择要上传的卷时，在容器格式列表中显示 ‘compressed’
这需要在 cinder 客户端和 horizon 中完成。
检查系统中是否存在一些硬件加速器
遍历加速器工具列表，查找是否存在任何硬件加速器。 如果没有，则在选择压缩格式时回退到软件解决方案。
这将在 ./cinder/image/accelerator.py 中完成，最后，将调用加速器的驱动程序来检查是否存在。
参考： https://review.opendev.org/#/c/668825/1/cinder/image/accelerator.py 函数：is_engine_ready https://review.opendev.org/#/c/668825/1/cinder/image/accelerators/qat.py 函数：is_accel_exist
在 convert_image 之后但在上传到 glance 之前执行镜像压缩
调用现有的加速器工具来执行压缩。 例如，如果识别到 Intel QAT 设备，则在此处调用 qzip 来执行压缩。 如果未识别到加速器，则回退到软件解决方案，使用 gzip 工具进行解压缩。
在从 glance 下载后但在 convert_image 之前执行镜像解压缩
在从镜像创建卷时，调用硬件加速器执行解压缩。 如果没有硬件加速器，则回退到软件解决方案，使用 gzip 工具进行解压缩
备选方案¶
另一种方法是仅使用改进的处理器和软件解决方案，例如 gzip。 但成本会高于专用硬件加速器，并且没有性能优势。
REST API 影响¶
在上传卷到镜像时添加 “compressed” 的镜像类型
数据模型影响¶
无
安全影响¶
无
通知影响¶
无
其他最终用户影响¶
无
性能影响¶
如果可用硬件加速器，则 CPU 占用更少
如果可用硬件加速器，则转换时间更短
镜像尺寸更小
其他部署者影响¶
需要安装加速器的驱动程序和实用工具
可以配置选项以启用/禁用压缩功能
开发人员影响¶
希望添加对其他加速器支持的开发人员需要将他们的工具添加到 root wrap
实现¶
负责人¶
- 主要负责人
Liang Fang <liang.a.fang@intel.com>
工作项¶
在镜像转换期间，如果可能，切换到硬件加速器
实现镜像转换中硬件利用的通用框架
在镜像转换中实现典型的硬件加速器
将添加单元测试
依赖项¶
无
测试¶
将实现单元测试、tempest 和其他相关测试。
特别的测试用例：当从 container_format == ‘compressed’ 的镜像创建卷时，但镜像包含 cinder 不支持的某些格式。 预期行为是优雅地失败。
文档影响¶
需要文档。 用户文档关于如何使用加速器，以及开发人员文档关于如何添加额外的加速器
参考资料¶
[1] https://review.opendev.org/#/c/668825/ [2] https://review.opendev.org/#/c/668943/
