Ceph 文件系统 CephFS 的实战配置，等你来学习 -- <4>

Ceph 文件系统 CephFS 的介绍与配置

CephFs介绍

Ceph File System (CephFS) 是与 POSIX 标准兼容的文件系统, 能够提供对 Ceph 存储集群上的文件访问. Jewel 版本 (10.2.0) 是第一个包含稳定 CephFS 的 Ceph 版本. CephFS 需要至少一个元数据服务器 (Metadata Server - MDS) daemon (ceph-mds) 运行, MDS daemon 管理着与存储在 CephFS 上的文件相关的元数据, 并且协调着对 Ceph 存储系统的访问。

对象存储的成本比起普通的文件存储还是较高，需要购买专门的对象存储软件以及大容量硬盘。如果对数据量要求不是海量，只是为了做文件共享的时候，直接用文件存储的形式好了，性价比高。
## CephFS 架构
底层是核心集群所依赖的, 包括:

• OSDs (ceph-osd): CephFS 的数据和元数据就存储在 OSDs 上
• MDS (ceph-mds): Metadata Servers, 管理着 CephFS 的元数据
• Mons (ceph-mon): Monitors 管理着集群 Map 的主副本
  Ceph 存储集群的协议层是 Ceph 原生的 librados 库, 与核心集群交互.

CephFS 库层包括 CephFS 库 libcephfs, 工作在 librados 的顶层, 代表着 Ceph 文件系统.最上层是能够访问 Ceph 文件系统的两类客户端.

配置 CephFS MDS

要使用 CephFS， 至少就需要一个 metadata server 进程。可以手动创建一个 MDS， 也可以使用 ceph-deploy 或者 ceph-ansible 来部署 MDS。

登录到ceph-deploy工作目录执行
# ceph-deploy mds create $hostname

部署Ceph文件系统

部署一个 CephFS, 步骤如下:

1. 在一个 Mon 节点上创建 Ceph 文件系统.
2. 若使用 CephX 认证,需要创建一个访问 CephFS 的客户端
3. 挂载 CephFS 到一个专用的节点.
   • 以 kernel client 形式挂载 CephFS

   • 以 FUSE client 形式挂载 CephFS

     创建一个 Ceph 文件系统

     1、CephFS 需要两个 Pools - cephfs-data 和 cephfs-metadata, 分别存储文件数据和文件元数据

# ceph osd pool create cephfs-data 256 256
# ceph osd pool create cephfs-metadata 64 64

注：一般 metadata pool 可以从相对较少的 PGs 启动, 之后可以根据需要增加 PGs. 因为 metadata pool 存储着 CephFS 文件的元数据, 为了保证安全, 最好有较多的副本数. 为了能有较低的延迟, 可以考虑将 metadata 存储在 SSDs 上.

2、创建一个 CephFS, 名字为 cephfs:

# ceph fs new cephfs cephfs-metadata cephfs-data

3、验证至少有一个 MDS 已经进入 Active 状态

ceph fs status cephfs

4、在 Monitor 上, 创建一个用户，用于访问CephFs

# ceph auth get-or-create client.cephfs mon 'allow r' mds 'allow rw' osd 'allow rw pool=cephfs-data, allow rw pool=cephfs-metadata'
[client.cephfs]
    key = AQAXTwte09lkFhAA0sSPRRm5+391tYUwte2qYg==

5、验证key是否生效

ceph auth get client.cephfs
exported keyring for client.cephfs
[client.cephfs]
    key = AQAXTwte09lkFhAA0sSPRRm5+391tYUwte2qYg==
    caps mds = "allow rw"
    caps mon = "allow r"
    caps osd = "allow rw pool=cephfs-data, allow rw pool=cephfs-metadata"

6、检查CephFs和mds状态

ceph mds stat
ceph fs ls
ceph fs status

以 kernel client 形式挂载 CephFS

1、创建挂载目录 cephfs

# mkdir /cephfs

2、挂载目录

# mount -t ceph 192.168.25.224:6789,192.168.25.227:6789,192.168.25.228:6789:/ /cephfs/ -o name=cephfs,secret=AQAXTwte09lkFhAA0sSPRRm5+391tYUwte2qYg==
# 秘钥就是上面创建用户的key

~]$ df -h
192.168.25.224:6789,192.168.25.227:6789,192.168.25.228:6789:/   36G  9.2G   27G  26% /cephfs

3、自动挂载

# echo "mon1:6789,mon2:6789,mon3:6789:/ /cephfs ceph name=cephfs,secretfile=/etc/ceph/cephfs.key,_netdev,noatime 0 0" | sudo tee -a /etc/fstab

4、验证是否挂载成功

# stat -f /cephfs

以 FUSE client 形式挂载 CephFS(失败)

1、安装ceph-common

yum install -y ceph-common

2、安装ceph-fuse

yum install -y ceph-fuse

3、将集群的ceph.conf拷贝到客户端

scp [email protected]:/etc/ceph/ceph.conf /etc/ceph/
chmod 644 /etc/ceph/ceph.conf

4、使用 ceph-fuse 挂载 CephFS

ceph-fuse --keyring  /etc/ceph/ceph.client.cephfs.keyring  --name client.cephfs -m 192.168.25.224:6789,192.168.25.227:6789,192.168.25.228:6789  /cephfs/

5、验证 CephFS 已经成功挂载

stat -f /cephfs

6、自动挂载

echo "none /cephfs fuse.ceph ceph.id=cephfs[,ceph.conf=/etc/ceph/ceph.conf],_netdev,defaults 0 0"| sudo tee -a /etc/fstab
或
echo "id=cephfs,conf=/etc/ceph/ceph.conf /mnt/ceph2  fuse.ceph _netdev,defaults 0 0"| sudo tee -a /etc/fstab

7、卸载

fusermount -u /cephfs

MDS主备与主主切换

配置主主模式

MDS配置模式分为以下三种：

• 冷备模式：同一时间，只有一个mds工作，单纯的进程备份。
• 热备模式：同一时间，只有一个mds工作，但除了进程备份，也实时备份元数据，这样可以加快MDS故障切换时间。
• 多主模式：多个MDS同时工作，各自管理自己负责的元数据。

默认情况下，每个cephfs文件系统的MDS都是以冷备模式配置的。有时候为了获取更高的性能，可以启用多个活动的MDS守护进程，也就是多主模式，它们将彼此分担元数据的工作负载。

• 当cephfs的性能出现在MDS上时，就应该配置多个活动的MDS。通常是多个客户机应用程序并行的执行大量元数据操作，并且它们分别有自己单独的工作目录。这种情况下很适合使用多主MDS模式。
  
• 配置MDS多主模式
  每个cephfs文件系统都有一个max_mds设置，可以理解为它将控制创建多少个主MDS。注意只有当实际的MDS个数大于或等于max_mds设置的值时，mdx_mds设置才会生效。例如，如果只有一个MDS守护进程在运行，并且max_mds被设置为两个，则不会创建第二个主MDS。

[root@cephnode01 ~]# ceph -s 
  cluster:
    id:     b6e6146b-c0c0-4058-927a-762b6a98d463
    health: HEALTH_OK
 
  services:
    mon: 3 daemons, quorum cephnode01,cephnode02,cephnode03 (age 20h)
    mgr: cephnode01(active, since 20h), standbys: cephnode02, cephnode03
    mds: cephfs:1 {0=cephnode01=up:active} 2 up:standby
    osd: 9 osds: 9 up (since 19h), 9 in (since 19h)
    rgw: 1 daemon active (cephnode01)
 
  data:
    pools:   7 pools, 608 pgs
    objects: 262 objects, 5.3 KiB
    usage:   9.1 GiB used, 27 GiB / 36 GiB avail
    pgs:     608 active+clean
 
  io:
    client:   937 B/s wr, 0 op/s rd, 3 op/s wr
 

~]$ ceph fs set cephnode01 max_mds 2

1.3、配置备用MDS
即使有多个活动的MDS，如果其中一个MDS出现故障，仍然需要备用守护进程来接管。因此，对于高可用性系统，实际配置max_mds时，最好比系统中MDS的总数少一个。

但如果你确信你的MDS不会出现故障，可以通过以下设置来通知ceph不需要备用MDS，否则会出现insufficient standby daemons available告警信息：

# ceph fs set  standby_count_wanted 0 

还原单主MDS

2.1、设置max_mds

# ceph fs set cephfs max_mds 1

2.2 删除不需要的rank

ceph mds deactivate cephfs:2