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在 CentOS 7.1 上安装分布式存储系统 Ceph

简介:
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关于 Ceph 的介绍网上一大堆,这里就不重复了。Sage Weil 读博士的时候开发了这套牛逼的分布式存储系统,最初是奔着高性能分布式文件系统去的,结果云计算风口一来,Ceph 重心转向了分布式块存储(Block Storage)和分布式对象存储(Object Storage),现在分布式文件系统 CephFS 还停在 beta 阶段。Ceph 现在是云计算、虚拟机部署的最火开源存储解决方案,据说有20%的 OpenStack 部署存储用的都是 Ceph 的 block storage.

Ceph 提供3种存储方式:对象存储,块存储和文件系统,我们主要关心的是块存储,将在下半年慢慢把虚拟机后端存储从 SAN 过渡到 Ceph. 虽然还是 0.94 版本,Ceph 现在已经比较成熟了,有个同事已经在生产环境里运行 Ceph 了两年多,他曾遇到很多问题,但最终还是解决了,可见 Ceph 还是非常稳定和可靠的。

硬件环境准备

准备了6台机器,其中3台物理服务器做监控节点(mon: ceph-mon1, ceph-mon2, ceph-mon3),2台物理服务器做存储节点(osd: ceph-osd1, ceph-osd2),1台虚拟机做管理节点(adm: ceph-adm)。

Ceph 要求必须是奇数个监控节点,而且最少3个(自己玩玩的话,1个也是可以的),ceph-adm 是可选的,可以把 ceph-adm 放在 monitor 上,只不过把 ceph-adm 单独拿出来架构上看更清晰一些。当然也可以把 mon 放在 osd 上,生产环境下是不推荐这样做的。

  • ADM 服务器硬件配置比较随意,用1台低配置的虚拟机就可以了,只是用来操作和管理 Ceph;
  • MON 服务器2块硬盘做成 RAID1,用来安装操作系统;
  • OSD 服务器上用10块 4TB 硬盘做 Ceph 存储,每个 osd 对应1块硬盘,每个 osd 需要1个 Journal,所以10块硬盘需要10个 Journal,我们用2块大容量 SSD 硬盘做 journal,每个 SSD 等分成5个区,这样每个区分别对应一个 osd 硬盘的 journal,剩下的2块小容量 SSD 装操作系统,采用 RAID1.

配置列表如下:


  1. | Hostname | IP Address | Role | Hardware Info |
  2. |-----------+---------------+-------|---------------------------------------------------------|
  3. | ceph-adm | 192.168.2.100 | adm | 2 Cores, 4GB RAM, 20GB DISK |
  4. | ceph-mon1 | 192.168.2.101 | mon | 24 Cores64GB RAM, 2x750GB SAS |
  5. | ceph-mon2 | 192.168.2.102 | mon | 24 Cores64GB RAM, 2x750GB SAS |
  6. | ceph-mon3 | 192.168.2.103 | mon | 24 Cores64GB RAM, 2x750GB SAS |
  7. | ceph-osd1 | 192.168.2.121 | osd | 12 Cores64GB RAM, 10x4TB SAS2x400GB SSD2x80GB SSD |
  8. | ceph-osd2 | 192.168.2.122 | osd | 12 Cores64GB RAM, 10x4TB SAS2x400GB SSD2x80GB SSD |

软件环境准备

所有 Ceph 集群节点采用 CentOS 7.1 版本(CentOS-7-x86_64-Minimal-1503-01.iso),所有文件系统采用 Ceph 官方推荐的 xfs,所有节点的操作系统都装在 RAID1 上,其他的硬盘单独用,不做任何 RAID.

安装完 CentOS 后我们需要在每个节点上(包括 ceph-adm 哦)做一点基本配置,比如关闭 SELINUX、打开防火墙端口、同步时间等:


  1. 关闭 SELINUX
  2. # sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config
  3. # setenforce 0
  4. 打开 Ceph 需要的端口
  5. # firewall-cmd --zone=public --add-port=6789/tcp --permanent
  6. # firewall-cmd --zone=public --add-port=6800-7100/tcp --permanent
  7. # firewall-cmd --reload
  8. 安装 EPEL 软件源:
  9. # rpm -Uvh https://dl.fedoraproject.org/pub/epel/7/x86_64/e/epel-release-7-5.noarch.rpm
  10. # yum -y update
  11. # yum -y upgrade
  12. 安装 ntp 同步时间
  13. # yum -y install ntp ntpdate ntp-doc
  14. # ntpdate 0.us.pool.ntp.org
  15. # hwclock --systohc
  16. # systemctl enable ntpd.service
  17. # systemctl start ntpd.service

在每台 osd 服务器上我们需要对10块 SAS 硬盘分区、创建 xfs 文件系统;对2块用做 journal 的 SSD 硬盘分5个区,每个区对应一块硬盘,不需要创建文件系统,留给 Ceph 自己处理。


  1. # parted /dev/sda
  2. GNU Parted 3.1
  3. Using /dev/sda
  4. Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
  5. (parted) mklabel gpt
  6. (parted) mkpart primary xfs 0% 100%
  7. (parted) quit
  8. # mkfs.xfs /dev/sda1
  9. meta-data=/dev/sda1 isize=256 agcount=4, agsize=244188544 blks
  10. = sectsz=4096 attr=2, projid32bit=1
  11. = crc=0 finobt=0
  12. data = bsize=4096 blocks=976754176, imaxpct=5
  13. = sunit=0 swidth=0 blks
  14. naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=0
  15. log =internal log bsize=4096 blocks=476930, version=2
  16. = sectsz=4096 sunit=1 blks, lazy-count=1
  17. realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
  18. ...

上面的命令行要对10个硬盘处理,重复的操作太多,以后还会陆续增加服务器,写成脚本 parted.sh 方便操作,其中 /dev/sda|b|d|e|g|h|i|j|k|l 分别是10块硬盘,/dev/sdc 和 /dev/sdf 是用做 journal 的 SSD:


  1. # vi parted.sh
  2. #!/bin/bash
  3. set -e
  4. if [ ! -x "/sbin/parted" ]; then
  5. echo "This script requires /sbin/parted to run!" >&2
  6. exit 1
  7. fi
  8. DISKS="a b d e g h i j k l"
  9. for i in ${DISKS}; do
  10. echo "Creating partitions on /dev/sd${i} ..."
  11. parted -a optimal --script /dev/sd${i} -- mktable gpt
  12. parted -a optimal --script /dev/sd${i} -- mkpart primary xfs 0% 100%
  13. sleep 1
  14. #echo "Formatting /dev/sd${i}1 ..."
  15. mkfs.xfs -f /dev/sd${i}1 &
  16. done
  17. SSDS="c f"
  18. for i in ${SSDS}; do
  19. parted -s /dev/sd${i} mklabel gpt
  20. parted -s /dev/sd${i} mkpart primary 0% 20%
  21. parted -s /dev/sd${i} mkpart primary 21% 40%
  22. parted -s /dev/sd${i} mkpart primary 41% 60%
  23. parted -s /dev/sd${i} mkpart primary 61% 80%
  24. parted -s /dev/sd${i} mkpart primary 81% 100%
  25. done
  26. # sh parted.sh

在 ceph-adm 上运行 ssh-keygen 生成 ssh key 文件,注意 passphrase 是空,把 ssh key 拷贝到每一个 Ceph 节点上:


  1. # ssh-keygen -t rsa
  2. Generating public/private rsa key pair.
  3. Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa):
  4. Enter passphrase (empty for no passphrase):
  5. Enter same passphrase again:
  6. # ssh-copy-id root@ceph-mon1
  7. # ssh-copy-id root@ceph-mon2
  8. # ssh-copy-id root@ceph-mon3
  9. # ssh-copy-id root@ceph-osd1
  10. # ssh-copy-id root@ceph-osd2

在 ceph-adm 上登陆到每台节点上确认是否都能无密码 ssh 了,确保那个烦人的连接确认不会再出现:


  1. # ssh root@ceph-mon1
  2. The authenticity of host 'ceph-mon1 (192.168.2.101)' can't be established.
  3. ECDSA key fingerprint is d7:db:d6:70:ef:2e:56:7c:0d:9c:62:75:b2:47:34:df.
  4. Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
  5. # ssh root@ceph-mon2
  6. # ssh root@ceph-mon3
  7. # ssh root@ceph-osd1
  8. # ssh root@ceph-osd2

Ceph 部署

比起在每个 Ceph 节点上手动安装 Ceph,用 ceph-deploy 工具统一安装要方便得多:


  1. # rpm -Uvh http://ceph.com/rpm-hammer/el7/noarch/ceph-release-1-1.el7.noarch.rpm
  2. # yum update -y
  3. # yum install ceph-deploy -y

创建一个 ceph 工作目录,以后的操作都在这个目录下面进行:


  1. # mkdir ~/ceph-cluster
  2. # cd ~/ceph-cluster

初始化集群,告诉 ceph-deploy 哪些节点是监控节点,命令成功执行后会在 ceps-cluster 目录下生成 ceph.conf, ceph.log, ceph.mon.keyring 等相关文件:


  1. # ceph-deploy new ceph-mon1 ceph-mon2 ceph-mon3

在每个 Ceph 节点上都安装 Ceph:


  1. # ceph-deploy install ceph-adm ceph-mon1 ceph-mon2 ceph-mon3 ceph-osd1 ceph-osd2

初始化监控节点:


  1. # ceph-deploy mon create-initial

查看一下 Ceph 存储节点的硬盘情况:


  1. # ceph-deploy disk list ceph-osd1
  2. # ceph-deploy disk list ceph-osd2

初始化 Ceph 硬盘,然后创建 osd 存储节点,存储节点:单个硬盘:对应的 journal 分区,一一对应:


  1. 创建 ceph-osd1 存储节点
  2. # ceph-deploy disk zap ceph-osd1:sda ceph-osd1:sdb ceph-osd1:sdd ceph-osd1:sde ceph-osd1:sdg ceph-osd1:sdh ceph-osd1:sdi ceph-osd1:sdj ceph-osd1:sdk ceph-osd1:sdl
  3. # ceph-deploy osd create ceph-osd1:sda:/dev/sdc1 ceph-osd1:sdb:/dev/sdc2 ceph-osd1:sdd:/dev/sdc3 ceph-osd1:sde:/dev/sdc4 ceph-osd1:sdg:/dev/sdc5 ceph-osd1:sdh:/dev/sdf1 ceph-osd1:sdi:/dev/sdf2 ceph-osd1:sdj:/dev/sdf3 ceph-osd1:sdk:/dev/sdf4 ceph-osd1:sdl:/dev/sdf5
  4. 创建 ceph-osd2 存储节点
  5. # ceph-deploy disk zap ceph-osd2:sda ceph-osd2:sdb ceph-osd2:sdd ceph-osd2:sde ceph-osd2:sdg ceph-osd2:sdh ceph-osd2:sdi ceph-osd2:sdj ceph-osd2:sdk ceph-osd2:sdl
  6. # ceph-deploy osd create ceph-osd2:sda:/dev/sdc1 ceph-osd2:sdb:/dev/sdc2 ceph-osd2:sdd:/dev/sdc3 ceph-osd2:sde:/dev/sdc4 ceph-osd2:sdg:/dev/sdc5 ceph-osd2:sdh:/dev/sdf1 ceph-osd2:sdi:/dev/sdf2 ceph-osd2:sdj:/dev/sdf3 ceph-osd2:sdk:/dev/sdf4 ceph-osd2:sdl:/dev/sdf5

最后,我们把生成的配置文件从 ceph-adm 同步部署到其他几个节点,使得每个节点的 ceph 配置一致:


  1. # ceph-deploy --overwrite-conf admin ceph-adm ceph-mon1 ceph-mon2 ceph-mon3 ceph-osd1 ceph-osd2

测试

看一下配置成功了没?


  1. # ceph health
  2. HEALTH_WARN too few PGs per OSD (10 < min 30)

增加 PG 数目,根据 Total PGs = (#OSDs * 100) / pool size 公式来决定 pg_num(pgp_num 应该设成和 pg_num 一样),所以 20*100/2=1000,Ceph 官方推荐取最接近2的指数倍,所以选择 1024。如果顺利的话,就应该可以看到 HEALTH_OK 了:


  1. # ceph osd pool set rbd size 2
  2. set pool 0 size to 2
  3. # ceph osd pool set rbd min_size 2
  4. set pool 0 min_size to 2
  5. # ceph osd pool set rbd pg_num 1024
  6. set pool 0 pg_num to 1024
  7. # ceph osd pool set rbd pgp_num 1024
  8. set pool 0 pgp_num to 1024
  9. # ceph health
  10. HEALTH_OK

更详细一点:


  1. # ceph -s
  2. cluster 6349efff-764a-45ec-bfe9-ed8f5fa25186
  3. health HEALTH_OK
  4. monmap e1: 3 mons at {ceph-mon1=192.168.2.101:6789/0,ceph-mon2=192.168.2.102:6789/0,ceph-mon3=192.168.2.103:6789/0}
  5. election epoch 6, quorum 0,1,2 ceph-mon1,ceph-mon2,ceph-mon3
  6. osdmap e107: 20 osds: 20 up, 20 in
  7. pgmap v255: 1024 pgs, 1 pools, 0 bytes data, 0 objects
  8. 740 MB used, 74483 GB / 74484 GB avail
  9. 1024 active+clean

如果操作没有问题的话记得把上面操作写到 ceph.conf 文件里,并同步部署的各节点:


  1. # vi ceph.conf
  2. [global]
  3. fsid = 6349efff-764a-45ec-bfe9-ed8f5fa25186
  4. mon_initial_members = ceph-mon1, ceph-mon2, ceph-mon3
  5. mon_host = 192.168.2.101,192.168.2.102,192.168.2.103
  6. auth_cluster_required = cephx
  7. auth_service_required = cephx
  8. auth_client_required = cephx
  9. filestore_xattr_use_omap = true
  10. osd pool default size = 2
  11. osd pool default min size = 2
  12. osd pool default pg num = 1024
  13. osd pool default pgp num = 1024
  14. # ceph-deploy admin ceph-adm ceph-mon1 ceph-mon2 ceph-mon3 ceph-osd1 ceph-osd2

如果一切可以从来

部署过程中如果出现任何奇怪的问题无法解决,可以简单的删除一切从头再来:


  1. # ceph-deploy purge ceph-mon1 ceph-mon2 ceph-mon3 ceph-osd1 ceph-osd2
  2. # ceph-deploy purgedata ceph-mon1 ceph-mon2 ceph-mon3 ceph-osd1 ceph-osd2
  3. # ceph-deploy forgetkeys

Troubleshooting

如果出现任何网络问题,首先确认节点可以互相无密码 ssh,各个节点的防火墙已关闭或加入规则:


  1. # ceph health
  2. 2015-07-31 14:31:10.545138 7fce64377700 0 -- :/1024052 >> 192.168.2.101:6789/0 pipe(0x7fce60027050 sd=3 :0 s=1 pgs=0 cs=0 l=1 c=0x7fce60023e00).fault
  3. HEALTH_OK
  4. # ssh ceph-mon1
  5. # firewall-cmd --zone=public --add-port=6789/tcp --permanent
  6. # firewall-cmd --zone=public --add-port=6800-7100/tcp --permanent
  7. # firewall-cmd --reload
  8. # ceph health
  9. HEALTH_OK

初次安装 Ceph 会遇到各种各样的问题,总体来说排错还算顺利,随着经验的积累,今年下半年将会逐步把 Ceph 加入到生产环境。

原文发布时间为:2015-08-03



本文来自云栖社区合作伙伴“Linux中国

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