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Rook:基于Ceph的Kubernetes存储解决方案

简介: Rook是一款运行在Kubernetes集群中的存储服务编排工具,在0.8版本中,Rook已经变成Beta发行版,如果还没有尝试过Rook,可以现在尝鲜。Rook是什么,为什么很重要?Ceph运行在Kubernetes集群中很久了,为什么要有这么大的变动?如果以前玩过Ceph集群,肯定深知维护Ceph集群的复杂性,Rook就是为此而生,使用Kubernetes分布式平台简化大量针对Ceph存储的操作和维护工作。
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Rook是一款运行在Kubernetes集群中的存储服务编排工具,在0.8版本中,Rook已经变成Beta发行版,如果还没有尝试过Rook,可以现在尝鲜

Rook是什么,为什么很重要?Ceph运行在Kubernetes集群中很久了,为什么要有这么大的变动?如果以前玩过Ceph集群,肯定深知维护Ceph集群的复杂性,Rook就是为此而生,使用Kubernetes分布式平台简化大量针对Ceph存储的操作和维护工作。

Rook通过一个操作器(operator)完成后续操作,只需要定义需要的状态就可以了。Rook通过操作器监控状态需求变化,并将配置文件分配到集群上生效。操作器关注包括各种集群运行和启停所需的状态信息。本文将详细讨论这些细节。

Mons

Ceph集群中最重要的信息是Mons的quorum,一般集群中有有三个Mons,保持高可用以及quorum可用性以防数据不可用,当创建集群是,Rook将会:
  • 启动特定节点上的Mons,确保他们在quorum中
  • 定期确定Mons状态,确保他们在quorum中
  • 如果某个Mon出现故障,并且没有重新启动,操作器会往quorum中添加一个新的mon,并将失效的移除quorum
  • 更新Ceph客户端和Daemons的IP地址

Mgr

Mgr是一个无状态服务,提供集群信息。除了启动核心功能外,Rook还参与配置其它两个Mgr插件:
  • 搜集Prometheus状态
  • 启动Ceph面板,并启动服务点

OSDs

集群中最具挑战的是OSD部分,存储部分的核心部件。大规模集群会在上线前大量使用OSD。Rook会根据如何使用,以两种模式配置他们,可以参考更多OSD专题

完全自动化

最简单使用方式就是“使用所有资源”模式。意味着操作者自动在所有节点上启动OSD设备,Rook会用如下标准监控并发现可用设备:
  • 设备没有分区
  • 设备没有格式化的文件系统

Rook不会使用不满足以上标准的设备。操作完毕后(一般要几分钟),就拥有一套OSD配置完毕的存储集群。


自声明模式

第二种模式给用户更大的选择控制权限,用户可以指定哪些节点或者设备会被使用。有几个层级方式进行配置:
  • 节点:
    • 声明哪些节点上会启动OSD
    • 采用“标签”方式用Kubernetes来声明节点
  • 设备:
    • 声明启动OSD的设备名
    • 声明设备过滤规则,并在其上启动OSD
    • 采用SSD或者NVME设备创建bluestore的metadata分区,bluestore数据分区分布在各种设备上

这种模式很灵活,可以选择需要启动OSD的设备。

客户访问

Kubernetes中,需要存储的客户端都会使用PV并挂载到Pod上,Rook提供FlexVolume插件,此插件可以使访问Ceph集群更加简便,只需要声明存储类相关的池,然后在Pod上声明指向存储类的PVC,本例将解释在Pod中挂载RBD镜像的具体步骤。

RGW

除了基础的RADOS集群,Rook还会帮助管理对象空间。如果声明需要一个对象存储空间,Rook将:
  • 为对象空间创建metadata和数据池
  • 启动RGW Daemon,如果需要还可以运行高可用实例
  • 通过RGW Daemon创建Kubernetes设备提供负载均衡。对象存储则在存储内部提供

MDS

最后,但不仅限如此,rook还可以配置CephFS提供共享存储空间服务。当生命在集群中需要文件系统时,Rook会:
  • 为CephFS创建metadata和数据池
  • 创建文件系统
  • 使用MDS启动期望数量的实例
文件系统可以被集群中Pod使用,通过相关或者独立路径为每个Pod提供访问方式。参看如下示例

Ceph工具

即使实现了自动化,仍然需要使用Ceph工具维护正常运转。但是随着越来越自动化,工具的依赖度会慢慢降低。同时,如果需要运行Ceph工具,要么启动一个工具箱,或者通过连接到Mon Daemon容器执行这些工具。

下一步工作

Rook运行前提是有一套存储需要配置的Kubernetes集群。Rook的目标就是让配置存储的工作越来越简单,当然目前我们还只是处在这一工作的开始。

我们正在积极开发Rook项目,期待有更多功能出现。我们也希望更多专家出现在社区,如果有问题,可以通过Rook Slack和我们沟通。

本文转自DockOne-Rook:基于Ceph的Kubernetes存储解决方案

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