小白带你学习ceph分布式存储

简介: 小白带你学习ceph分布式存储



一、概述

1、分布式存储系统

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。

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

2、特点

2、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。至于能不能千秋万代,就不知了。

2、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。

2、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。

2 、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)

切片后的文件object会存入到Ceph中

2、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

PG是逻辑概念上对文件存储范围划分的索引

根据PG索引将文件存储到指定服务器的OSD中

四、部署

1、环境拓扑

centos1

monitor

osd

192.168.28.5

centos2

osd

192.168.28.6

centos3

osd

192.168.28.7

centos4

Client

192.168.28.8

2、准备工作

关闭防火墙

systemctl stop firewalld.service

systemctl disable firewalld.service

关闭图形网络管理器

systemctl stop NetworkManager

systemctl disable NetworkManager

配置IP

systemctl stop firewalld

systemctl disable firewalld

setenforce 0

sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

cat << e > /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

TYPE=Ethernet

BOOTPROTO=static

NAME=ens33

DEVICE=ens33

ONBOOT=yes

IPADDR=$1

PREFIX=24

GATEWAY=192.168.28.2

DNS1=192.168.28.2

e

systemctl restart network

这是一个脚本ip

关闭Selinux

setenforce 0

主机名修改

hostnamectl set-hostname centos{1..4}
bash

修改ssh配置

sed -i "s/#UseDNS yes/UseDNS no/" /etc/ssh/sshd_config
systemctl restart sshd

每个机子做一下

hosts文件修改

每个节点主机都需要操作

 

vim /etc/hosts
192.168.28.5   centos1
192.168.28.6  centos2
192.168.28.7   centos3
192.168.28.8  centos4

scp /etc/hosts 192.168.28.6:/etc/
scp /etc/hosts 192.168.28.7:/etc/
scp /etc/hosts 192.168.28.8:/etc/

ssh免密配置

centos1

ssh-keygen
ssh-copy-id 192.168.28.5
这几步是其余三台机器传完秘钥再开始
cat .ssh/ authorized_keys 
for i in 6 7 8;do scp .ssh/authorized_keys 192.168.28.$i:/root/.ssh/; done

centos2

ssh-keygen
ssh-copy-id 192.168.28.5

centos3

ssh-keygen
ssh-copy-id 192.168.28.5

centos4

ssh-keygen
ssh-copy-id 192.168.28.5

传完之后再用ssh全部测试一遍

ssh centos1
ssh centos2
ssh centos3
ssh centos4

时间同步

在centos1上开启时间同步服务器

安装

yum install -y ntp

配置

vim /etc/ntp.conf
server 127.127.1.0
fudge 127.127.1.0 stratum 8

server 127.127.1.0

定义时间服务器

fudge 127.127.1.0 stratum 8

定义时间层次

启动

systemctl start ntpd
systemctl enable ntpd

客户端对时

for i in 6 7;do ssh 192.168.28.$i  ntpdate 192.168.28.5;done

添加磁盘

热扫描磁盘

 

echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host0/scan
for i in 6 7;do ssh 192.168.28.$i echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host0/scan && lsblk;done
cd /sys/class/scsi_host/
for i in `ls ./`;do echo "- - -" > $i/scan;done
lsblk

格式化

三个都格式一下

mkfs.xfs /dev/sdb

3、ceph安装

只在centos1执行

 

yum install epel-release -y
yum install lttng-ust -y

添加ceph安装源

yum -y install ceph ceph-deploy

集群构建

创建集群目录

mkdir -p /usr/local/soft/cephcluster
cd /usr/local/soft/cephcluster

创建集群

ceph-deploy new centos1 centos2 centos3

修改配置文件

vim /usr/local/soft/cephcluster/ceph.conf

#对外开放网段

public network = 192.168.28.0/24

# 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

网络一定要好用

ceph-deploy install centos1 centos2 centos3

初始化monitor

ceph-deploy mon create-initial

同步管理信息

ceph-deploy admin  centos1 centos2 centos3

安装mgr(管理守护进程)

ceph-deploy mgr create  centos1 centos2 centos3

安装rgw

ceph-deploy rgw create centos1 centos2 centos3

创建mds服务

ceph-deploy mds create centos1 centos2 centos3

OSD安装

创建OSD

ceph-deploy osd create --data /dev/sdb centos1

ceph-deploy osd create --data /dev/sdb centos2

ceph-deploy osd create --data /dev/sdb centos3

查看集群状态

ceph -s

dashboard安装

ceph mgr module enable dashboard

开启dashboard模块

ceph dashboard create-self-signed-cert

生成签名

mkdir -p /usr/local/jx/cephcluster/mgr-dashboard

创建目录

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
ceph mgr module disable dashboard
ceph mgr module enable dashboard
ceph config set mgr mgr/dashboard/server_addr 192.168.28.5
ceph config set mgr mgr/dashboard/server_port 9001
ceph config set mgr mgr/dashboard/ssl false

关闭https

ceph mgr services
创建用户和密码
ceph dashboard set-login-credentials jx123 123.com

https://192.168.28.5:8443

启动服务

设置访问地址与端口

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

 

   

少于5个OSD可把pg_num设置为128

OSD数量在5到10,可以设置pg_num为512

OSD数量在10到50,可以设置pg_num为4096

OSD数量大于50,需要计算pg_num的值

查看存储池

ceph osd lspools

创建文件系统

ceph fs new  fs_test  cephfs_metadata cephfs_data

查看文件系统

ceph fs ls

查看mds状态

ceph mds stat

4、客户端挂载

在centos1中

安装

cd /usr/local/soft/cephcluster/
ceph-deploy install centos4

同步管理信息

ceph-deploy admin  centos4

非集群节点,/var/run/ceph 无内容

在centos4

yum install -y ceph-fuse

查看信息

ls  /etc/ceph
ceph.client.admin.keyring
看到这个文件即可

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 192.168.28.5:6789 /ceph

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