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前言
Ceph项目最早起源于Sage就读博士期间的工作(最早的成果于2004年发表),并随后贡献给开源社区。在经过了数年的发展之后,目前已得到众多云计算厂商的支持并被广泛应用。RedHat及OpenStack都可与Ceph整合以支持虚拟机镜像的后端存储。
一、概述
是一个统一的分布式存储系统,设计初衷是提供较好的性能、可靠性和可扩展性。
(一)、特点
1. 统一存储
虽然 ceph 底层是一个分布式文件系统,但由于在上层开发了支持对象和块的接口。所以在开源存储软件中,能够一统江湖。
2. 高扩展性
扩容方便、容量大。能够管理上千台服务器、EB 级的容量。
3. 可靠性强
支持多份强一致性副本,EC。副本能够垮主机、机架、机房、数据中心存放。所以安全可靠。存储节点可以自动管理、自动修复。无单点故障,容错性强。
4. 高性能
因为是多个副本,因此在读写操作时候能够做到高度并行化。理论上,节点越多,整个集群的 IOPS和吞吐量越高。另外一点 ceph 客户端读写数据直接与存储设备(osd) 交互。
(二)、组件
1. Monitor
一个Ceph集群需要多个Monitor组成的小集群,它们通过Paxos同步数据,用来保存OSD的元数据。
2. OSD
OSD全称Object Storage Device,也就是负责响应客户端请求返回具体数据的进程。一个Ceph集群一般都有很多个OSD。
3. MDS
MDS全称Ceph Metadata Server,是CephFS服务依赖的元数据服务。
4. Object
Ceph最底层的存储单元是Object对象,每个Object包含元数据和原始数据。
5. PG
PG全称Placement Grouops,是一个逻辑的概念,一个PG包含多个OSD。引入PG这一层其实是为了更好的分配数据和定位数据。
6. RADOS
RADOS全称Reliable Autonomic Distributed Object Store,是Ceph集群的精华,用户实现数据分配、Failover等集群操作。
7. Libradio
Librados是Rados提供库,因为RADOS是协议很难直接访问,因此上层的RBD、RGW和CephFS都是通过librados访问的,目前提供PHP、Ruby、Java、Python、C和C++支持。
8. CRUSH
CRUSH是Ceph使用的数据分布算法,类似一致性哈希,让数据分配到预期的地方。
9. RBD
RBD全称RADOS block device,是Ceph对外提供的块设备服务。
10. RGW
RGW全称RADOS gateway,是Ceph对外提供的对象存储服务,接口与S3和Swift兼容。
11. CephFS
CephFS全称Ceph File System,是Ceph对外提供的文件系统服务。
(三)、架构图
1:文件上传,先将文件切片成N个object(如果开启了cephFS,可以使用MDS缓存)
2:切片后的文件object会存入到Ceph中
3:文件存储前,会经过CRUSH算法,计算当前文件存储归结于哪个PG
4:PG是逻辑概念上对文件存储范围划分的索引
5:根据PG索引将文件存储到指定服务器的OSD中
二、搭建
(一)、基础环境
192.168.238.11 sentos1(osd)网关192.168.238.2
192.168.238.12 sentos2(osd)网关192.168.238.2
192.168.238.13 sentos3(osd)网关192.168.238.2
192.168.238.14 sentos4(client)网关192.168.238.2
(二)、准备工作
全部关闭防火墙、关闭图形网络管理器、关闭Selinux
分别修改至上面IP和主机名、添加hosts文件
进行免密登录然后测试
添加一块磁盘(分别重启或热扫描)
cd /sys/class/scsi_host/
for i in `ls`;do echo "- - -" > $i/scan;done
对添加的磁盘进行格式化 mkfs.xfs /dev/sdb
修改ssh配置
sed -i "s/#UseDNS yes/UseDNS no/" /etc/ssh/sshd_config
systemctl restart sshd
时间同步
在sentos1上开启时间同步服务器
yum install -y ntp
vim /etc/ntp.conf
systemctl start ntpd
systemctl enable ntpd
for i in 11 12 13 14;do ssh 192.168.238.$i ntpdate 192.168.238.11;done
(三)、ceph安装
只在sentos1执行
yum install epel-release -y
yum install lttng-ust -y
添加ceph安装源
vim /etc/yum.repo.d/ceph.repo
[Ceph]
name=Ceph packages for $basearch
baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ceph/rpm-mimic/el7/x86_64/
enabled=1
gpgcheck=1
type=rpm-md
gpgkey=https://download.ceph.com/keys/release.asc
[Ceph-noarch]
name=Ceph noarch packages
# 清华源
baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ceph/rpm-mimic/el7/noarch/
enabled=1
gpgcheck=1
type=rpm-md
gpgkey=https://download.ceph.com/keys/release.asc
[ceph-source]
name=Ceph source packages
baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ceph/rpm-mimic/el7/SRPMS/
enabled=1
gpgcheck=1
type=rpm-md
gpgkey=https://download.ceph.com/keys/release.asc
yum -y install ceph ceph-deploy
(四)、集群构建
只在sentos1执行,集群操作都在**/usr/local/soft/cephcluste**r目录下操作
创建集群目录
mkdir -p /usr/local/soft/cephcluster
cd /usr/local/soft/cephcluster
创建集群
ceph-deploy new sentos1 sentos2 sentos3
修改配置文件
vim ceph.conf
#对外开放网段
public network = 192.168.238.0/24
# 设置pool池默认分配数量
osd pool default size = 2
# 容忍更多的时钟误差
mon clock drift allowed = 2
mon clock drift warn backoff = 30
# 允许删除pool
mon_allow_pool_delete = true
[mgr]
# 开启WEB仪表盘
mgr modules = dashboard
安装(确保网络流畅,否则会报错)
ceph-deploy install sentos1 sentos2 sentos3
确保网络流畅,否则会报错
初始化monitor
ceph-deploy mon create-initial
同步管理信息
ceph-deploy admin sentos1 sentos2 sentos3
安装mgr(管理守护进程)
ceph-deploy mgr create sentos1 sentos2 sentos3
安装rgw
ceph-deploy rgw create sentos1 sentos2 sentos3
创建mds服务
ceph-deploy mds create sentos1 sentos2 sentos3
OSD安装
OSD服务是对象存储守护进程, 负责把对象存储到本地文件系统, 必须要有一块独立的磁盘作为存储。如果没有独立磁盘,怎么办? 可以在Linux下面创建一个虚拟磁盘进行挂载。
创建OSD
ceph-deploy osd create --data /dev/sdb sentos1
ceph-deploy osd create --data /dev/sdb sentos2
ceph-deploy osd create --data /dev/sdb sentos3
查看集群状态 ceph -s
(五)、dashboard安装
开启dashboard模块
ceph mgr module enable dashboard
生成签名
ceph dashboard create-self-signed-cert
创建目录
mkdir -p /usr/local/jx/cephcluster/mgr-dashboard
cd /usr/local/jx/cephcluster/mgr-dashboard
openssl req -new -nodes -x509 -subj "/O=IT/CN=ceph-mgr-dashboard" -days 3650 -keyout dashboard.key -out dashboard.crt -extensions v3_ca
启动服务(先关再起)
ceph mgr module disable dashboard
ceph mgr module enable dashboard
设置访问地址与端口
ceph config set mgr mgr/dashboard/server_addr 192.168.238.11
ceph config set mgr mgr/dashboard/server_port 9001
关闭https
ceph config set mgr mgr/dashboard/ssl false
ceph mgr services
生成账户密码(自定义)
ceph dashboard set-login-credentials jx123 123.com
访问
https://192.168.238.11:8443
(六)、ceph文件系统创建
创建存储池
ceph osd pool create cephfs_data 128
ceph osd pool create cephfs_metadata 64
查看存储池
ceph osd lspools
创建文件系统、查看文件系统、查看mds状态
ceph fs new fs_test cephfs_metadata cephfs_data
ceph fs ls
ceph mds stat
(七)、客户端挂载
在centos1中安装 ceph-deploy install centos4
同步管理信息
cd /usr/local//soft/cephcluster
ceph-deploy admin sentos4
在centos4中安装 yum install -y ceph-fuse
查看信息
ls /etc/ceph
创建挂载目录
mkdir /ceph
挂载ceph文件系统
ceph-fuse -k /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring -m 192.168.238.11:6789 /ceph
再访问查看
总结
搭建中最大的问题莫过于网络的流畅度,不然安装失败,安装过程失败导致后续所有操作都无法进行,需要注意的是ceph安装到客户端挂载之前都是在1台主机上操作的(sentos1)。