rbd快照管理、rbd快照克隆原理与实现、rbd镜像开机自动挂载、ceph文件系统、对象存储、配置对象存储客户端、访问Dashboard

快照

  • 快照可以保存某一时间点时的状态数据

  • 快照是映像在特定时间点的只读逻辑副本

  • 希望回到以前的一个状态,可以恢复快照

  • 使用镜像、快照综合示例

    1. 在rbd存储池中创建10GB的镜像,名为img1

    [root@client1 ~]# rbd --help # 查看子命令

    [root@client1 ~]# rbd help create # 查看子命令create的帮助

    [root@client1 ~]# rbd create img1 --size 10G

    [root@client1 ~]# rbd list

    img1

    [root@client1 ~]# rbd info img1

    rbd image 'img1':

          size 10 GiB in 2560 objects
    
          order 22 (4 MiB objects)
    
          snapshot_count: 0
    
          id: fa91208bfdaf
    
          block_name_prefix: rbd_data.fa91208bfdaf
    
          format: 2
    
          features: layering, exclusive-lock, object-map, fast-diff, deep-flatten
    
          op_features: 
    
          flags: 
    
          create_timestamp: Sat Dec 17 10:44:17 2022
    
          access_timestamp: Sat Dec 17 10:44:17 2022
    
          modify_timestamp: Sat Dec 17 10:44:17 2022
    

    2. 在客户端使用镜像img1,将其挂载到/mnt

    [root@client1 ~]# rbd list

    img1

    [root@client1 ~]# rbd map img1

    /dev/rbd0

    [root@client1 ~]# mkfs.xfs /dev/rbd0

    [root@client1 ~]# mount /dev/rbd0 /mnt/

    [root@client1 ~]# rbd showmapped

    id pool namespace image snap device

    0 rbd img1 - /dev/rbd0

    [root@client1 ~]# df -h /mnt/

    Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on

    /dev/rbd0 10G 105M 9.9G 2% /mnt

    3. 向/mnt中写入数据

    [root@client1 ~]# cp /etc/hosts /mnt/

    [root@client1 ~]# cp /etc/passwd /mnt/

    [root@client1 ~]# ls /mnt/

    hosts passwd

    4. 创建img1的快照,名为img1-sn1

    [root@client1 ~]# rbd snap create img1 --snap img1-sn1

    Creating snap: 100% complete...done.

    [root@client1 ~]# rbd snap ls img1

    SNAPID NAME SIZE PROTECTED TIMESTAMP

       4  img1-sn1  10 GiB             Sat Dec 17 10:46:07 2022
    

    5. 删除/mnt/中的数据

    [root@client1 ~]# rm -f /mnt/*

    6. 通过快照还原数据

    [root@client1 ~]# umount /mnt/

    [root@client1 ~]# rbd unmap /dev/rbd0

    [root@client1 ~]# rbd help snap rollback # 查看子命令帮助

    回滚img1到快照img1-sn1

    [root@client1 ~]# rbd snap rollback img1 --snap img1-sn1

    重新挂载

    [root@client1 ~]# rbd map img1

    /dev/rbd0

    [root@client1 ~]# mount /dev/rbd0 /mnt/

    [root@client1 ~]# ls /mnt/ # 数据还原完成

    hosts passwd

  • 保护快照,防止删除

    [root@client1 ~]# rbd help snap protect

    保护镜像img1的快照img1-sn1

    [root@client1 ~]# rbd snap protect img1 --snap img1-sn1

    [root@client1 ~]# rbd snap rm img1 --snap img1-sn1 # 不能删

  • 删除操作

    1. 取消对快照的保护

    [root@client1 ~]# rbd snap unprotect img1 --snap img1-sn1

    2. 删除快照

    [root@client1 ~]# rbd snap rm img1 --snap img1-sn1

    3. 卸载块设备

    [root@client1 ~]# umount /dev/rbd0

    4. 取消映射

    [root@client1 ~]# rbd unmap img1

    5. 删除镜像

    [root@client1 ~]# rbd rm img1

快照克隆

  • 不能将一个镜像同时挂载到多个节点,如果这样操作,将会损坏数据
  • 如果希望不同的节点,拥有完全相同的数据盘,可以使用克隆技术
  • 克隆是基于快照的,不能直接对镜像克隆
  • 快照必须是受保护的快照,才能克隆
  • 克隆流程
  • 给多个客户端生成数据相同的数据盘

    1. 创建名为img2的镜像,大小10GB

    [root@client1 ~]# rbd create img2 --size 10G

    2. 向镜像中写入数据

    [root@client1 ~]# rbd map img2

    /dev/rbd0

    [root@client1 ~]# mkfs.xfs /dev/rbd0

    [root@client1 ~]# mount /dev/rbd0 /mnt/

    [root@client1 ~]# for i in {1..20}

    do

    echo "Hello World i" > /mnt/filei.txt

    done

    [root@client1 ~]# ls /mnt/

    file10.txt file15.txt file1.txt file5.txt

    file11.txt file16.txt file20.txt file6.txt

    file12.txt file17.txt file2.txt file7.txt

    file13.txt file18.txt file3.txt file8.txt

    file14.txt file19.txt file4.txt file9.txt

    3. 卸载镜像

    [root@client1 ~]# umount /mnt/

    [root@client1 ~]# rbd unmap img2

    4. 为img2创建名为img2-sn1快照

    [root@client1 ~]# rbd snap create img2 --snap img2-sn1

    5. 保护img2-sn1快照

    [root@client1 ~]# rbd snap protect img2 --snap img2-sn1

    6. 通过受保护的快照img2-sn1创建克隆镜像

    [root@client1 ~]# rbd clone img2 --snap img2-sn1 img2-sn1-1

    [root@client1 ~]# rbd clone img2 --snap img2-sn1 img2-sn1-2

    7. 查看创建出来的、克隆的镜像

    [root@client1 ~]# rbd ls

    img2

    img2-sn1-1

    img2-sn1-2

    8. 不同的客户端挂载不同的克隆镜像,看到的是相同的数据

    [root@client1 ~]# rbd map img2-sn1-1

    /dev/rbd0

    [root@client1 ~]# mkdir /data

    [root@client1 ~]# mount /dev/rbd0 /data

    [root@client1 ~]# ls /data

    file10.txt file15.txt file1.txt file5.txt

    file11.txt file16.txt file20.txt file6.txt

    file12.txt file17.txt file2.txt file7.txt

    file13.txt file18.txt file3.txt file8.txt

    file14.txt file19.txt file4.txt file9.txt

    [root@ceph1 ~]# yum install -y ceph-common

    [root@ceph1 ~]# rbd map img2-sn1-2

    /dev/rbd0

    [root@ceph1 ~]# mkdir /data

    [root@ceph1 ~]# mount /dev/rbd0 /data/

    [root@ceph1 ~]# ls /data/

    file10.txt file15.txt file1.txt file5.txt

    file11.txt file16.txt file20.txt file6.txt

    file12.txt file17.txt file2.txt file7.txt

    file13.txt file18.txt file3.txt file8.txt

    file14.txt file19.txt file4.txt file9.txt

  • 查询镜像和快照

    查看快照信息

    [root@client1 ~]# rbd info img2 --snap img2-sn1

    rbd image 'img2':

          size 10 GiB in 2560 objects
    
          order 22 (4 MiB objects)
    
          snapshot_count: 1
    
          id: d46eed84bb61
    
          block_name_prefix: rbd_data.d46eed84bb61
    
          format: 2
    
          features: layering, exclusive-lock, object-map, fast-diff, deep-flatten
    
          op_features: 
    
          flags: 
    
          create_timestamp: Sat Dec 17 10:58:05 2022
    
          access_timestamp: Sat Dec 17 10:58:05 2022
    
          modify_timestamp: Sat Dec 17 10:58:05 2022
    
          protected: True    # 受保护
    

    查看克隆的快照

    [root@client1 ~]# rbd info img2-sn1-2

    rbd image 'img2-sn1-2':

          size 10 GiB in 2560 objects
    
          order 22 (4 MiB objects)
    
          snapshot_count: 0
    
          id: d48fe3d6559e
    
          block_name_prefix: rbd_data.d48fe3d6559e
    
          format: 2
    
          features: layering, exclusive-lock, object-map, fast-diff, deep-flatten
    
          op_features: 
    
          flags: 
    
          create_timestamp: Sat Dec 17 10:59:53 2022
    
          access_timestamp: Sat Dec 17 10:59:53 2022
    
          modify_timestamp: Sat Dec 17 10:59:53 2022
    
          parent: rbd/img2@img2-sn1  # 父对象是rbd池中img2镜像的img2-sn1快照
    
          overlap: 10 GiB
    
  • 合并父子镜像

    • img2-sn1-2是基于img2的快照克隆来的,不能独立使用。

    • 如果父镜像删除了,子镜像也无法使用。

    • 将父镜像内容合并到子镜像中,子镜像就可以独立使用了。

      把img2的数据合并到子镜像img2-sn1-2中

      [root@client1 ~]# rbd flatten img2-sn1-2

      查看状态,它就没有父镜像了

      [root@client1 ~]# rbd info img2-sn1-2

      rbd image 'img2-sn1-2':

          size 10 GiB in 2560 objects
      
          order 22 (4 MiB objects)
      
          snapshot_count: 0
      
          id: d48fe3d6559e
      
          block_name_prefix: rbd_data.d48fe3d6559e
      
          format: 2
      
          features: layering, exclusive-lock, object-map, fast-diff, deep-flatten
      
          op_features: 
      
          flags: 
      
          create_timestamp: Sat Dec 17 10:59:53 2022
      
          access_timestamp: Sat Dec 17 10:59:53 2022
      
          modify_timestamp: Sat Dec 17 10:59:53 2022
      

      删除父镜像,如果镜像正在被使用,则先取消

      [root@client1 ~]# umount /data/

      [root@client1 ~]# rbd unmap img2-sn1-1

      1. 删除镜像img2-sn1-1

      [root@client1 ~]# rbd rm img2-sn1-1

      2. 取消img2-sn1的保护

      [root@client1 ~]# rbd snap unprotect img2 --snap img2-sn1

      3. 删除img2-sn1快照

      [root@client1 ~]# rbd snap rm img2 --snap img2-sn1

      4. 删除img2

      [root@client1 ~]# rbd rm img2

      因为img2-sn1-2已经是独立的镜像了,所以它还可以使用

      ceph1上的镜像没有受到影响

      [root@ceph1 ~]# cat /data/file1.txt

      Hello World 1

开机自动挂载

# 1. 准备镜像

[root@client1 ~]# rbd create img1 --size 10G

[root@client1 ~]# rbd map img1

/dev/rbd0

[root@client1 ~]# mkfs.xfs /dev/rbd0


# 2. 设置开机自动挂载

[root@client1 ~]# vim /etc/ceph/rbdmap  # 指定要挂载的镜像及用户名、密钥

rbd/img1        id=admin,keyring=/etc/ceph/ceph.client.admin.keyring

[root@client1 ~]# vim /etc/fstab  # 追加

/dev/rbd/rbd/img1   /data   xfs    noauto  0  0

# noauto的意思是,等rbdmap服务启动后,再执行挂载


# 3. 启动rbdmap服务

[root@client1 ~]# systemctl enable rbdmap --now


# 4. reboot后查看结果

[root@client1 ~]# df -h /data/

Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on

/dev/rbd0        10G  105M  9.9G   2% /data

ceph文件系统

  • 文件系统:相当于是组织数据存储的方式。
  • 格式化时,就是在为存储创建文件系统。
  • Linux对ceph有很好的支持,可以把ceph文件系统直接挂载到本地。
  • 要想实现文件系统的数据存储方式,需要有MDS组件

使用MDS

  • 元数据就是描述数据的属性。如属主、属组、权限等。

  • ceph文件系统中,数据和元数据是分开存储的

  • 新建存储池

    • 归置组PG:存储池包含PG。PG是一个容器,用于存储数据。
    • 为了管理方便,将数量众多的数据放到不同的PG中管理,而不是直接把所有的数据扁平化存放。
    • 通常一个存储池中创建100个PG。
  • 创建ceph文件系统

    1. 新建一个名为data1的存储池,目的是存储数据,有100个PG

    [root@client1 ~]# ceph osd pool create data01 100

    2. 新建一个名为metadata1的存储池,目的是存储元数据

    [root@client1 ~]# ceph osd pool create metadata01 100

    3. 创建名为myfs1的cephfs,数据保存到data1中,元数据保存到metadata1中

    [root@client1 ~]# ceph fs new myfs01 metadata01 data01

    4. 查看存储池

    [root@client1 ~]# ceph osd lspools

    1 .mgr

    2 rbd

    3 data01

    4 metadata01

    [root@client1 ~]# ceph df

    --- RAW STORAGE ---

    CLASS SIZE AVAIL USED RAW USED %RAW USED

    hdd 180 GiB 180 GiB 206 MiB 206 MiB 0.11

    TOTAL 180 GiB 180 GiB 206 MiB 206 MiB 0.11

    --- POOLS ---

    POOL ID PGS STORED OBJECTS USED %USED MAX AVAIL

    .mgr 1 1 449 KiB 2 1.3 MiB 0 57 GiB

    rbd 2 32 7.1 MiB 43 22 MiB 0.01 57 GiB

    data01 3 94 0 B 0 0 B 0 57 GiB

    metadata01 4 94 0 B 0 0 B 0 57 GiB

    5. 查看文件系统

    [root@client1 ~]# ceph fs ls

    name: myfs01, metadata pool: metadata01, data pools: [data01 ]

    6. 启动MDS服务

    [root@client1 ~]# ceph orch apply mds myfs01 --placement="2 ceph1 ceph2"

    7. 查看部署结果

    [root@client1 ~]# ceph -s

    cluster:
    
      id:     a4b69ab4-79dd-11ed-ae7b-000c2953b002
    
      health: HEALTH_OK
    
    
    
    services:
    
      mon: 3 daemons, quorum ceph1,ceph3,ceph2 (age 92m)
    
      mgr: ceph1.gmqorm(active, since 92m), standbys: ceph3.giqaph
    
      mds: 1/1 daemons up, 1 standby  # mds服务信息
    
      osd: 9 osds: 9 up (since 92m), 9 in (since 4d)
    

    ...略...

  • 客户端使用cephfs

    挂载文件系统需要密码。查看密码

    [root@client1 ~]# cat /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring

    [client.admin]

      key = AQBmhINh1IZjHBAAvgk8m/FhyLiH4DCCrnrdPQ==
    

    -t 指定文件系统类型。-o是选项,提供用户名和密码

    [root@client1 ~]# mkdir /mydata

    [root@client1 ~]# mount.ceph 192.168.88.13:/ /mydata -o name=admin,secret=AQC5u5ZjnTA1ERAAruLAI8F1W1nyOgxZSx0UXw==

    [root@client1 ~]# df -h /mydata/

    Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on

    192.168.88.13:/ 57G 0 57G 0% /mydata

对象存储

配置服务器端

  • 需要专门的客户端访问

  • 键值对存储方式

  • 对象存储需要rgw组件

  • 安装部署

    1. 在ceph1/ceph2上部署rgw服务,名为myrgw

    [root@client1 ~]# ceph orch apply rgw myrgw --placement="2 ceph1 ceph2" --port 8080

    [root@client1 ~]# ceph -s

    cluster:
    
      id:     a4b69ab4-79dd-11ed-ae7b-000c2953b002
    
      health: HEALTH_OK
    
    
    
    services:
    
      mon: 3 daemons, quorum ceph1,ceph3,ceph2 (age 101m)
    
      mgr: ceph1.gmqorm(active, since 6h), standbys: ceph3.giqaph
    
      mds: 1/1 daemons up, 1 standby
    
      osd: 9 osds: 9 up (since 6h), 9 in (since 5d); 1 remapped pgs
    
      rgw: 2 daemons active (2 hosts, 1 zones)  # rgw信息
    

    ...略...

配置客户端

  • ceph对象存储提供了一个与亚马逊S3(Amazon Simple Storage Service)兼容的接口

  • 在S3中,对象被存储在一个称作桶(bucket)的器皿中。这就好像是本地文件存储在目录中一样。

    1. 安装amazon S3 cli工具(客户端工具)

    [root@client1 ~]# yum install -y awscli

    2. 在ceph中创建一个用户

    [root@client1 ~]# radosgw-admin user create --uid=testuser --display-name="Test User" --email=test@tedu.cn --access-key=12345 --secret=67890

    3. 初始化客户端

    [root@client1 ~]# aws configure --profile=ceph

    AWS Access Key ID [None]: 12345

    AWS Secret Access Key [None]: 67890

    Default region name [None]: # 回车

    Default output format [None]: # 回车

    4. 创建名为testbucket的bucket,用于存储数据

    [root@client1 ~]# vim /etc/hosts # 添加以下内容

    192.168.88.11 ceph1

    192.168.88.12 ceph2

    192.168.88.13 ceph3

    [root@client1 ~]# aws --profile=ceph --endpoint=http://ceph1:8080 s3 mb s3://testbucket

    5. 上传文件

    [root@client1 ~]# aws --profile=ceph --endpoint=http://ceph1:8080 --acl=public-read-write s3 cp /etc/hosts s3://testbucket/hosts.txt

    6. 查看bucket中的数据

    [root@client1 ~]# aws --profile=ceph --endpoint=http://ceph1:8080 s3 ls s3://testbucket

    2022-12-17 17:05:58 241 hosts.txt

    7. 下载数据

    [root@client1 ~]# wget -O zhuji http://ceph1:8080/testbucket/hosts.txt

访问Dashborad

  • 通过浏览器访问https://192.168.88.11:8443,用户名为admin,密码是安装时指定的123456。
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