Ceph -存储部署 ；

一 、 Ceph存储系统概述

Ceph是呼声很高的开源分布式的SDS产品存储系统。
同时提供对象存储、块存储和文件系统存储 三种功能，满足不同应用需求。
Ceph使用C++语言开发，遵循LGPL协议开源。Sage Weil(Ceph论文发表者)于2011年创立了以Inktank公司主导Ceph的开发和社区维护。
2014年Redhat收购inktank公司，并发布Inktank Ceph企业版（ICE）软件，业务场景聚焦云、备份和归档，支持对象和块存储应用。
从此出现Ceph开源社区版本和Redhat企业版。
Ceph 的强大足以改变公司的 IT 基础架构、和管理海量数据。 
Ceph 可提供极大的伸缩性——供成千用户访问 PB 乃至 EB 级的数据。 
Ceph 节点以普通硬件和智能守护进程作为支撑点， Ceph 存储集群组织起了大量节点，
它们之间靠相互通讯来复制数据、并动态地重分布数据。

 

Cehp的基础服务架构：

Cehp的基础服务架构主要包括了ObjectStorage Device(OSD)，Monitor和MDS。
基于此，Ceph提供了Librados原生对象基础库、Librbd块存储库、Librgw基于S3和Swift兼容的对象库和Libceph文件系统库。
OSD(ObjectStorage Device)负责存储数据，处理数据复制、数据恢复、数据再均衡以及通过心跳机制监测其它OSD状况并报告给Ceph Monitors。Monitor负责监控集群状态，包括监控自身状态、集群OSD状态、Placement Group（存储组织和位置映射）状态、
CRUSH状态(Controlled Replication Under Scalable Hashing，一种伪随机数据分布算法)。
同时，Monitor还会记录它们的每一个历史状态改变版本信息，以确定集群该遵循哪个版本。
MDS负责文件系统的元数据存储和管理，也就是如前所说，块存储和对象存储服务是不需要这个模块的。MDS负责提供标准的POSIX文件访问接口。

                     

Ceph集群的物理部署逻辑示意图如下所示  ；

通常Ceph集群由很多OSD组成，OSD部署在不同的服务器上。同时又有若干个Monitor节点（MON），MON之间相互监控，同时又对OSD的状态进行监控。
客户端通过网络建立与Ceph集群的关联，也即访问关系。客户端通过Mon节点获知集群的状态，其中包含OSD节点的分布情况等内容。                                                                                                  图1

                                                   

二 、 Ceph存储系统的组件  ；

Ceph集群的核心组件是OSD和MON，其中OSD用于数据的具体存储操作，MON用于一些“映射图”，通过该“映射图”客户端可以计算出数据的存放位置，并将数据直接发送给相应的OSD处理。由于OSD和MON之间存在监控关系，并且通过相应的策略进行相关调度，保证自动故障处理和负载均衡等，因此将OSD、MON以及这些策略统称为RADOS。

为了便于对RADOS的管理和使用，在RADOS之上实现了一套动态库（librados），动态库通常位于客户端，通过网络与RADOS交互命令和数据。

Ceph天生就是对象存储，rados本身提供了一套以对象方式存储和访问Ceph集群数据的接口。而Ceph又同时提供了块存储和文件系统存储的功能，该功能基于Ceph的对象存储实现。

2.1  OSD
OSD的全称是Object Storage Device，OSD通常是一个物理的存储设备（例如磁盘），也可以是逻辑的存储设备（例如磁盘上的某个文件夹）。当然，这里的存储设备不限于服务器上的本地硬盘，也可以是通过iSCSI协议或者FC协议映射的LUN。有时候提及的OSD实际上是OSD守护进程，视语境而定。

2.2  OSD守护进程
OSD守护进程是OSD的软件实现，OSD守护进程用来对OSD进行管理（数据读写等），客户端数据交互的对象是OSD守护进程。

2.3 MON
MON是Ceph集群的监控软件，一个守护进程，其中包含若干“映射图”信息。客户端向Ceph集群写数据前通常要向MON请求，获取最新的“映射图”，并通过其计算出数据的存放位置。

 

2.4 librados

librados是一个动态库程序，其提供了客户端访问Ceph集群的原生态统一接口。其它接口或者命令行工具都基于该动态库实现。
在librados中实现了Crush算法和网络通信等公共功能，数据请求操作在librados计算完成后可以直接与对应的OSD交互进行数据传输。为了便于Ceph集群管理，其提供了很多命令行工具，包括ceph、rados和rbd等等，这些命令行工具都直接或间接基于librados实现。

 

 

三 、 CEPH  部署环境  ；

最少三台服务器，每台上至少有一个20G硬盘分区
我这里是把管理节点和客户端也作为了存储节点
因为存储节点最少有三台，如果服务器足够的情况下可以分开来做
CentOS release 6.9 (Final)      3台    ， 每台设备需要 20G的硬盘，根据自己情况而定我这里使用虚拟机就给20G了  
10.0.0.14（ceph01 adm, mon, osd0）       
10.0.0.15（ceph02  osd1 client）               
10.0.0.16（ceph03 osd2   ）  

3.1   配置网卡  ；

[root@ceph01 ~]#  cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
DEVICE=eth0
ONBOOT=yes
IPADDR=10.0.0.14
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=10.0.0.254
3.2  修改主机名  ；

[root@ceph02 ~]# cat /etc/sysconfig/network
NETWORKING=yes
HOSTNAME=ceph02
 

3.3   添加本地域名解析  ；

[root@ceph01 ~]# cat /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
10.0.0.14 ceph01
10.0.0.15 ceph02
10.0.0.16 ceph03
[root@ceph01 ~]# 
 

3.4  禁用selinux  和关闭iptables    ；

[root@ceph01 ~]# cat /etc/selinux/config |grep discabled
#     disabled - No SELinux policy is loaded.
SELINUX=disabled                                       #disable   表示禁用 
[root@ceph01 ~]# 

# service iptables stop               --->> 关闭防火墙
# chkconfig iptables off               --->>关闭开机启动防火墙

四 、准备部署 Ceph  ；

  4.1 ；安装 EPEL 软件源 （单台管理节点ceph01 操作 ）：
# rpm -Uvh https://dl.fedoraproject.org/pub/epel/6/x86_64/epel-release-6-8.noarch.rpm

 # yum update -y                --->> 更新一下 yum       

4.2  ；安装ceph依赖
# rpm -Uvh http://download.ceph.com/rpm-hammer/el6/noarch/ceph-release-1-0.el6.noarch.rpm
# yum install ceph-deploy -y

如果不安装以上两个包则会出现以下问题：

 

4.3. 数据节点磁盘挂载  ； 
在ceph01、ceph02、ceph03上分别挂载了一块20g大小的磁盘作为ceph的数据存储测试使用。需要将它们分区，创建xfs文件系统。
4.3.1 ； 分区（三台机），创建xfs文件系统
# parted /dev/sdb
(parted) mklabel gpt
(parted) mkpart primary xfs 0% 100%
(parted) quit

# mkfs.xfs /dev/sdb1 

如果出现以下问题：

是因为xfs在默认的系统安装上是不被支持的，需要自己手动安装默认的包。
先修改yum的配置文件  
# vim /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo
[centosplus]
enabled=1                //把0改为1

# yum install -y xfsprogs kmod-xfs           ---->>>  安装软件包
然后再执行mkfs.xfs /dev/sdb1就可以了。

 

五  、搭建存储集群 

5.1 免密码登陆（三台机）
在每台机上运行以下命令：
#   ssh-keygen -t rsa -P ''   （回车）      ssh-keygen -t dsa   （也可以用这个 ，两种秘钥方式 ）  
执行完这个命令后，会生成两个文件id_rsa（私钥）、id_rsa.pub（公钥）

 

5.2 、下面从admin节点开始使用ceph-deploy
    5.2.1 、 在admin上创建集群目录（ceph01）
     #   mkdir ceph-cluster       ---->> 创建目录（可以自定义）
      # cd ceph-cluster      

5.3 、 创建集群（ceph01）
      # ceph-deploy new ceph01

 

5.4 、 安装ceph（ceph01）
  # ceph-deploy install ceph01 ceph02 ceph03
  此命令将会按顺序在3台服务器上安装 ceph

如果报错：
RuntimeError: Failed to execute command: rpm -Uvh --replacepkgs         http://ceph.com/rpm-hammer/el6/noarch/ceph-release-1-0.el6.noarch.rpm
执行以下命令之后再重新执行一遍安装ceph 的命令 ：
 # rpm -e ceph-release
 
如果报错：
[INFO  ] Running command: sudo rpm -Uvh --replacepkgs https://download.ceph.com/rpm-infernalis/el6/noarch/ceph-release-1-0.el6.noarch.rpm
[WARNIN] curl: (22) The requested URL returned error: 404 Not Found
[DEBUG ] Retrieving https://download.ceph.com/rpm-infernalis/el6/noarch/ceph-release-1-0.el6.noarch.rpm
[WARNIN] error: skipping https://download.ceph.com/rpm-infernalis/el6/noarch/ceph-release-1-0.el6.noarch.rpm - transfer failed
[ERROR ] RuntimeError: command returned non-zero exit status: 1
[ERROR ] RuntimeError: Failed to execute command: rpm -Uvh --replacepkgs https://download.ceph.com/rpm-infernalis/el6/noarch/ceph-release-1-0.el6.noarch.rpm

这是因为在centos6中，没有infernalis这个版本的rpm包
因为暂时没有找到在哪里修改这个版本信息，故采用手动安装（三台机都需要）
  # sudo yum install -y yum-plugin-priorities
  # sudo rpm -Uvh http://ceph.com/rpm-hammer/el6/noarch/ceph-release-1-0.el6.noarch.rpm
  # sudo yum -y install ceph

  如果报错：
[DEBUG ]  You could try running: rpm -Va --nofiles --nodigest
[ERROR ] RuntimeError: command returned non-zero exit status: 1
[ERROR ] RuntimeError: Failed to execute command: yum -y install ceph
执行一遍以下命令之后再重新执行一遍：
  # rpm -Va --nofiles –nodigest


 5.5 、创建并初始化监控节点（ceph01）
  # ceph-deploy mon create-initial

执行此命令后会初始化mon结点，并且在mon结点生成ceph.conf等文件，ceph.conf文件中声明了mon结点等信息

 

如果报错：

在（ceph01）上手动执行以下命令：
  #sudo yum install redhat-lsb
之后再执行ceph-deploy mon create-initial
 
查看一下 Ceph 存储节点的硬盘情况：
  # ceph-deploy disk list ceph01
  # ceph-deploy disk list ceph02
  # ceph-deploy disk list ceph03

 

如果报错：
[ERROR ] RuntimeError: remote connection got closed, ensure ``requiretty`` is disabled for ceph02

 

需要在mdsnode,osdnode1,osdnode2三个节点中使用leadorceph用户的身份执行sudo visudo命令，然后修改
Defaults requiretty 为Defaults:ceph !requiretty

 

5.6 、 添加数据节点（ceph01）
快速安装，为每个Ceph OSD守护进程使用单个目录而非单个磁盘，使用ceph-deply osd命令可查看在分离的磁盘/分区上创建OSD和日志的方法，登陆Ceph节点 并为每个Ceph OSD守护进程创建单个目录。
# ssh root@ceph01
# mkdir  -p /data/osd0
# chmod -R 777 /data/
# exit


# ssh root@ceph02
# mkdir  -p /data/osd1
# chmod -R 777 /data/
# exit


# ssh root@ceph03
# mkdir  -p /data/osd2
# chmod -R 777 /data/
# exit

5.7 、 挂载磁盘（三台机）
将各个磁盘分别挂载到对应的目录（ceph01、ceph02、ceph03）
 # mount /dev/sdb1 /data/osd0
（另外两个节点一样的操作，只变更最后相应的目录  osd1，osd2）

 

5.8 、 在管理节点准备OSD(ceph01)
   # ceph-deploy osd prepare ceph01:/data/osd0 ceph02:/data/osd1 ceph03:/data/osd2

 

5.9 、  激活OSD（ceph01）
（注意：如果osd的目录所在磁盘是ext4格式的文件系统会报错，需要进行额外的设置）
    # ceph-deploy osd activate ceph01:/data/osd0 ceph02:/data/osd1 ceph03:/data/osd2

 
如果报错：

是因为多次卸载和安装ceph造成磁盘的id和cluster的uuid不一致，需要将 /data/osd0下的文件全部清空（3台服务器都需要改）
 

5.10 、开机挂载磁盘（三台机）
挂载好的新磁盘会在下一次重启或开机的时候失效，因此我们需要在每台机上对新磁盘进行挂载，分别在每台机编辑/etc/fstab文件，在最后添加（以ceph01为例）：
   # vim /etc/fstab
      /dev/sdb1    /osd0        xfs    defaults    0    0

 

5.11 、 分发配置和密钥 ；
 使用ceph-deploy命令将配置文件和管理密钥复制到管理节点和你的Ceph节点。
       # ceph-deploy admin ceph01 ceph02 ceph03

 

5.12 、  查看集群状态
 # ceph health                   ---- >>> 当集群完成配对后，应返回active+clean状态

如果报错：
[ceph@ceph03 ceph-cluster]$ ceph health
2016-03-06 21:53:54.886552 7fdc5cf5a700 -1 monclient(hunting): ERROR: missing keyring, cannot use cephx for authentication
2016-03-06 21:53:54.886584 7fdc5cf5a700  0 librados: client.admin initialization error (2) No such file or directory
Error connecting to cluster: ObjectNotFound

是因为普通用户无法读取导致无法进行cephx认证，执行以下命令：
# sudo chmod +r /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring
 

如果出现以下情况：

[ceph@ceph03 ceph-cluster]$ ceph health
HEALTH_WARN 64 pgs degraded; 64 pgs stuck degraded; 64 pgs stuck unclean; 64 pgs stuck undersized; 64 pgs undersized

是因为配置中默认osd=3，备份=2，与实际不符，更改配置文件  ceph.conf， 增加以下两行：
osd_pool_default_size = 2
osd_pool_default_min_size = 1

  
如果报错：
2016-04-21 15:21:05.597951 7fde9cb6b700 -1 monclient(hunting): ERROR: missing keyring, cannot use cephx for authentication
2016-04-21 15:21:05.597963 7fde9cb6b700  0 librados: client.admin initialization error (2) No such file or directory

 

  是因为没有权限读取  keyring

 

执行以下命令赋权限：
#  chmod 777 /etc/ceph/*

成功！（这里发现没有启动mds节点，需要手动启动，输入命令   service ceph start mds.ceph01 ）


六 、 重新部署（注意！）
  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：
# ceph-deploy purge ceph-mon1 ceph-mon2 ceph-mon3 ceph-osd1 ceph-osd2
# ceph-deploy purgedata ceph-mon1 ceph-mon2 ceph-mon3 ceph-osd1 ceph-osd2
# ceph-deploy forgetkeys


6.1、 创建文件系统
创建文件系统的步骤参考官网：http://docs.ceph.com/docs/master/cephfs/createfs/ 
对于一个刚创建的MDS服务，虽然服务是运行的，但是它的状态直到创建 pools 以及文件系统的时候才会变为Active.
还没有创建时候的状态
   # ceph mds stat



6.2 、  创建管理节点（ceph01）
  #  ceph-deploy mds create ceph01
 
 


注意：如果不创建mds管理节点，client客户端将不能正常挂载到ceph集群！


6.3  、 查看pool
   # ceph osd lspools

新创建的ceph集群只有rdb一个pool。这时我们需要创建一个新的pool


6.4 、 新建pool
   # ceph osd pool create cephfs_data 10#用于数据的pool
   # ceph osd pool create cephfs_metadata 10#用于元数据的pool
  # ceph fs new myceph  cephfs_metadata cephfs_data 



6.7 、检验
  查看mds状态
  #  ceph mds stat

查看集群状态
  # ceph -s
 
 

++++++++++++++++++++++++++++++++ Ceph 的常用命令总结 ++++++++++++++++++++++++++
1. 查看状态命令：
查看ceph集群状态：ceph -s
查看mon状态：ceph mon stat
查看msd状态：ceph msd stat
查看osd状态：ceph osd stat
查看osd目录树（可以查看每个osd挂在哪台机，是否已启动）：ceph osd tree


2. 启动节点命令：
需要在对应的节点进行启动（如果对应节点没有该服务，会进行提示）
启动mon进程：service ceph start mon.ceph01
启动msd进程：service ceph start msd.ceoh01（我们集群没有msd节点）
启动osd进程：service ceph start osd.0（在ceph01上）
启动osd进程：service ceph start osd.1（在ceph02上）
启动osd进程：service ceph start osd.2（在ceph03上）


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