【Distributed】分布式Ceph存储系统
文章目录
- 一、存储基础
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- 1. 单机存储设备
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- 1.1 DAS
- 1.2 NAS
- 1.3 SAN
- 1.4 单机存储的问题
- 1.5 商业存储解决方案
- 2. 分布式存储（软件定义的存储 SDS ）
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- 分布式存储的类型
- 3. Ceph 简介
- 4. Ceph 优势
- 5. Ceph 架构
- 6. Ceph 核心组件
- 7. OSD 存储后端
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- 7.1 Filestore
- 7.2 Bluestore
- 8. Ceph 数据的存储过程
- 9. Ceph 版本发行生命周期
- 10. Ceph 集群部署
- 二、基于 ceph-deploy 部署 Ceph 集群
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- 1. Ceph 生产环境推荐
- 2. Ceph 环境规划
- 3. Ceph 部署过程
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- 3.1 环境准备
- 3.2 部署 Ceph 集群
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- 在所有节点部署
- 在 admin 节点上安装
- 在 node 节点上部署
- 生成初始配置
- 在 admin 节点初始化 mon 节点
- 部署能够管理 Ceph 集群的节点（可选）
- 部署 osd 存储节点
- 在 admin 节点上部署 mgr 节点
- 开启监控模块
- 3.3 资源池 Pool 管理
- 总结
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- 1. 数据存储类型
- 2. Cpeh 的概念、架构
- 3. Ceph 的组件
一、存储基础
1. 单机存储设备
单机存储设备大致分为三类，分别是DAS、NAS、SAN。
1.1 DAS
DAS （直接附加存储，是直接接到计算机的主板总线上去的存储）
例如 IDE、SATA、SCSI、SAS、USB 接口的磁盘。所谓接口就是一种存储设备驱动下的磁盘设备，提供块级别的存储。
1.2 NAS
NAS （网络附在存储，是通过网络附加到当前主机文件系统之上的存储）
例如 NFS、CIFS、FTP。文件系统级别的存储，本身就是一个做好的文件系统，通过nfs接口在用户空间输出后，客户端基于内核模块与远程主机进行网络通信，把它转为好像本地文件系统一样来快用，这种存储服务是没办法对它再一次格式化创建文件系统块的。
1.3 SAN
SAN（存储区域网络）
例如 SCSI协议（只是用来传输数据的存取操作，物理层使用SCSI线缆来传输）、FCSAN（物理层使用光纤来传输）、iSCSI（物理层使用以太网来传输）。SAN也是一种网络存储，但不同之处在于 SAN 提供给客户端主机使用的接口是块级别的存储。
1.4 单机存储的问题
- 存储处理能力不足
传统的 IDE 的 IO 值是100次/秒，SATA 固态磁盘500次/秒，固态硬盘达到2000~4000次/秒。即使磁盘的 IO能力再大数十倍，也不妨抗住网站访向高峰期数十万、数百万甚至上亿用户的同时访问，这同时还要受到主机网络IO 能力的限制。
- 存储空间能力不足
单块磁盘的容量再大，也无法满足用户的正常访问所需的数据容量限制。
- 单点问题
单机存储数据存在单点故障问题。
1.5 商业存储解决方案
EMC、NetAPP、IBM、DELL、华为、浪潮
2. 分布式存储（软件定义的存储 SDS ）
常见的分布式存储：Ceph、TFS、FastDFS、MooseFs (MFS) 、HDFS、GlusterFS（GFS）。存储机制会把数据分散存储到多个节点上，具有高扩展性、高性能、高可用性等优点。
| 对比说明/文件系统 | TFS | FastDFS | MogileFS | MooseFS | GlusterFS | Ceph |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 开发语言 | C++ | C | Perl | C | C | C++ |
| 开源协议 | GPL V2 | GPL V3 | GPL | GPL V3 | GPL V3 | LGPL |
| 数据存储方式 | 块 | 文件/Trunk | 文件 | 块 | 文件/块 | 对象/文件/块 |
| 集群节点通信协议 | 私有协议（TCP） | 私有协议（TCP） | HTTP | 私有协议（TCP） | 私有协议（TCP）/RDAM（远程直接访问内存） | 私有协议（TCP） |
| 专用元数据存储点 | 占用NS | 无 | 占用DB | 占用MFS | 无 | 占用MDS |
| 在线扩容 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 |
| 冗余备份 | 支持 | 支持 | - | 支持 | 支持 | 支持 |
分布式存储的类型
块存储（例如硬盘，一般是一个存储被一个服务器挂载使用，适用于容器或虚拟机存储卷分配、日志存储、文件存储）就是一个裸设备，用于提供没有被组织过的存储空间，底层以分块的方式来存储数据。
文件存储（例如NFS，解决块存储无法共享问题，可以一个存储被多个服务器同时挂载，适用于目录结构的存储、日志存储）是一种数据的组织存放接口，一般是建立在块级别的存储结构之上，以文件形式来存储数据，而文件的元数据和实际数据是分开存储的
对象存储（例如OSS，一个存储可以被多服务同时访问，具备块存储的高速读写能力，也具备文件存储共享的特性，适用图片存储、视频存储）基于API接口提供的文件存储，每一个文件都是一个对象，且文件大小各不相同的，文件的元数据和实际数据是存放在一起的。
总结：块存储只能一对一，以分块形式存储；文件存储可以一对多，建立在块存储之上，以文件形式存储；对象存储可以一对多，通过应用API接口进行访问。
3. Ceph 简介
Ceph使用c++语言开发，是一个开放、自我修复和自我管理的开源分布式存储系统。具有高扩展性、高性能、高可靠性的优点。
Ceph目前已得到众多云计算厂商的支持并被广泛应用。RedFlat 及 OpenStack，Kubernetes 都可与Cegh整合以支持虚拟机镜像的后端存储。
粗略估计，我国70%~80%的云平台都将Ceph作为底层的存储平台，由此可见Ceph俨然成为了开源云平台的标配。目前国内使用Ceph搭建分布式存储系统较为成功的企业有华为、阿里、中兴、华三、浪潮、中国移动、网易、乐视、360、星辰天合存储、杉岩数据等。
4. Ceph 优势
- 高扩展性:：去中心化，支持使用普通X86服务器，支持上千个存储节点的规模，支持TB到EB级的扩展。
- 高可靠性：没有单点故障，多数据副本，自动管理，自动修复。
- 高性能：摒弃了传统的集中式存储元数据寻址的方案，采用 CRUSH 算法，数据分布均衡，并行度高。
- 功能强大：Ceph是个大一统的存储系统，集块存储接口（RBD）、文件存储接口（CephFS）、对象存储接口（RadosGW）于一身，因而适用于同的应用场景。
5. Ceph 架构
自下向上，可以将Ceph系统分为四个层次：
RADOS基础存储系统（Reliable，Autonomic，Distributed object store，即可靠的、自动化的、分布式的对象存储）
RADOS是Ceph最底层的功能模块，是一个无限可扩容的对象存储服务，能将文件拆解成无数个对象（碎片）存放在硬盘中，大大提高了数据的稳定性。它主要的OSD和Monitor两个组件组成OSD和Monitor都可以部署在多台服务器中，这就是Ceph分布式的由来，高扩展性的由来。
LIBRADOS基础库
LIBRADOS提供了与RADOS进行交互的方式，并向上层应用提供Ceph服务的AT接口，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、Go、C和C++支持，以便直接基于RADOS（而不是整个Ceph）进行客户端应用开发。
高层应用接口：包括了三个部分
（1）对象存储接口RGW（RADOS Gateway ）
网关接口，基于Librados开发的对象存储系统，提供S3和Swift兼容的RESTful API接口。
（2）块存储接口RBD （Reliable Block Device）
基于Librados提供块设备接口，主要用于Host/ VM。
（3）文件存储接口 CephFS ( Ceph File System)
Ceph文件系统，提供了一个符合POSIX标准的文件系统，它使用Ceph存储集群在文件系统上存储用户数据。基于Librados提供的分布式文件系统接口。
应用层
基于高层接口或者基础库Librados开发出来的各种APP，或者Host、VM等诸多客户端。
6. Ceph 核心组件
Ceph 是一个对象式存储系统，它把每一个待管理的数据流（如文件等数据）切分为一到多个固定大小（默认4兆）的对象数据（Object），并以其为原子单元（原子是构成元素的最小单元）完成数据的读写。
OSD （Object Storage Daemon，守护进程 ceph-osd）
是负责物理存储的进程，一般配置成和磁盘一一对应，一块磁盘启动一个OSD进程。主要功能是存储数据、复制数据、平衡数据、恢复数据，以及与其它OSD间进行心跳检查，负责响应客户端请求返回具体数据的进程等。通常至少需要3个OSD来实现冗余和高可用性。
PG（ Placement Group归置组）
PG是一个虚拟的概念而已，物理上不真实存在。它在数据寻址时类似于数据库中的索引：Ceph先将每个对象数据通过HASH算法固定映射到一个 PG 中，然后将 PG 通过CRUSH算法映射到 OSD。
Pool
Pool是存储对象的逻辑分区，它起到 namespace 的作用。每个 Pool 包含一定数量（可配置）的 PG。Pool可以做故障隔离域，根据不同的用户场景不统一进行隔离。
Pool中数据保存方式支持两种类型：
（1）多副本（replicated）：类似 raid1，一个对象数据默认保存3个副本，放在不同的 OSD；
（2）纠删码（Brasure Code）：类似 raid5，对 CPU 消耗稍大，但是节约磁盘空间，对象数据保存只有1个副本。由于Ceph 部分功能不支持纠删码池，此类型存储池使用不多。
Pool、 PG 和 OSD的关系：
一个Pool里有很多个PG；一个PG里包含一堆对象，一个对象只能属于一个PG；PG有主从之分，一个PG分布在不同的OSD上（针对多副本类型）。
Monitor (守护进程 ceph-mon )
用来保存OSD的元数据。负责维护集群状态的映射视图（Cluster Map：OSD Map、Monitor Map、PG Nap和 CRUSH Map），维护展示集群状态的各种图表，管理集群客户端认证与授权。一个Ceph集群通常至少需要 3 或 5 个（奇数个） Monitor 节点才能实现冗余和高可用性，它们通过Paxos 协议实现节点间的同步数据。
Manager（守护进程 ceph-mgr ）
负责跟踪运行时指标和 Ceph 集群的当前状态，包括存储利用率、当前性能指标和系统负载。为外部监视和管理系统提供额外的监视和接口，例如 zabbix、 prometheus、cephmetrics 等。一个 ceph 集群通常至少需要 2 个 mgr 节点实现高可用性，基于 raft 协议实现节点间的信息同步。
MDS （Metadata server，守护进程 ceph-mds ）
是 CephES 服务依赖的元数据服务。负责保存文件系统的元数据，管理目录结构。对象存储和块设备存储不需要元数据服务；如果不使用 CepFS 可以不安装。
7. OSD 存储后端
OSD 有两种方式管理它们存储的数据。在 Luminous 12.2.z 及以后的发行版中，默认（也是推荐的）后端是 BlueStore。在 Luminous 发布之前， 默认是 FileStore， 也是唯一的选项。
7.1 Filestore
FileStore是在Ceph中存储对象的一个遗留方法。它依赖于一个标准文件系统（只能是XFS)，并结合一个键/值数据库（传统上是LevelDB，现在BlueStore是RocksDB），用于保存和管理元数据。
FileStore经过了良好的测试，在生产中得到了广泛的应用。然而，由于它的总体设计和对传统文件系统的依赖，使得它在性能上存在许多不足。
7.2 Bluestore
从 Ceph 12.2.0 （Luminous）版本开始的。在 Luminous版本中，BlueStore 被引入作为一种新的
高性能的 OSD 存储引擎，以替代旧的 Filestore 引擎。
在 Ceph 中， BlueStore 可以提供更快的响应时间和更高的数据吞吐量，同时也具有更好的可靠性和稳定性。相比之下，旧的 FileStore 存储引擎通常需要更多的CPU和内存资源，对 IO 延迟的敏感度也较高。
FileStore 将对象存储为块设备基础上的文件系统（通常是 XFS）中的文件。
Elustore将对象直接存储在原始块设备上，免除了对文件系统层的需要，提高了读写操作速度,通过直接操作底层块设备来管理数据，而不是传统的文件系统。
这种方法提供了更好的性能和可靠性，因为可以将数据划分为较小的块并使用校验和来检测错误。此外，BlueStore可以直接与Solid State Drive（SSD）交互，并利用其快速读写速度。
BlueStore还具有可扩展性，可以处理数百万个物理盘和千亿个对象。它实现了动态负载平衡和自动恢复机制，以确保高可用性和数据可靠性。
8. Ceph 数据的存储过程
-
客户端从 mon 获取最新的 Cluster Map。
-
在 Ceph 中，一切皆对象。Ceph 存储的数据都会被切分成为一到多个固定大小的对象（Object）。Object size 大小可以由管理员调整，通常为 2M 或 4M。
每个对象都会有一个唯一的 OID，由 ino （即是文件的 FileID，用于在全局唯一标识每一个文件）与 ono（则是分片的编号） 组成。比如：一个文件 FileID 为 A，它被切成了两个对象，一个对象编号0，另一个编号1，那么这两个文件的 oid 则为 A0 与 A1。
OID 的好处是可以唯一标示每个不同的对象，并且存储了对象与文件的从属关系。由于 Ceph 的所有数据都虚拟成了整齐划一的对象，所以在读写时效率都会比较高。
- 通过对 OID 使用 HASH 算法得到一个16进制的特征码，用特征码与 Pool 中的 PG 总数取余，得到的序号则是 PGID 。即 Pool_ID + HASH(OID) % PG_NUM 得到 PGID。
- PG 会根据设置的副本数量进行复制，通过对 PGID 使用 CRUSH 算法算出 PG 中目标主和次 OSD 的 ID，存储到不同的 OSD 节点上（其实是把 PG 中的所有对象存储到 OSD 上）。即通过 CRUSH(PGID) 得到将 PG 中的数据存储到各个 OSD 组中。
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。
总结：先将文件切边成数据对象（默认大小为4M），然后对oid使用hash算法得到一个数值再除以PG总数取余得到数据对象的pgid，接着对pgid使用CRUSH算法得到PG对应的OSD的ID（如果有多副本则是主从的OSD的ID），最后将数据对象存储到对应的OSD上。
9. Ceph 版本发行生命周期
Ceph从Nautilus版本（14.2.0）开始，每年都会有一个新的稳定版发行，预计是每年的3月份发布，每年的新版本都会起一个新的名称（例如，“Mimic”）和一个主版本号（例如，13代表Mimic，因为“M”是字母表的第13个字母）。
版本号的格式为 x.y.z，x 表示发布周期（例如，13 代表 Mimic，17 代表 Quincy），y 表示发布版本类型，即
x.0.z：y等于 0，表示开发版本；x.1.z：y等于 1，表示发布候选版本（用于测试集群）；x.2.z：y等于 2，表示稳定/错误修复版本（针对用户）。
10. Ceph 集群部署
目前 Ceph 官方提供很多种部署 Ceph 集群的方法，常用的分别是 ceph-deploy，cephadm 和 二进制：
-
ceph-deploy ：一个集群自动化部署工具，使用较久，成熟稳定，被很多自动化工具所集成，可用于生产部署。
-
cephadm ：从 Octopus 和较新的版本版本后使用 cephadm 来部署 ceph 集群，使用容器和 systemd 安装和管理 Ceph 集群。目前不建议用于生产环境。
-
二进制：手动部署，一步步部署 Ceph 集群，支持较多定制化和了解部署细节，安装难度较大。
二、基于 ceph-deploy 部署 Ceph 集群
1. Ceph 生产环境推荐
1、存储集群全采用万兆网络
2、集群网络（cluster-network，用于集群内部通讯）与公共网络（public-network，用于外部访问Ceph集群）分离
3、mon、mds 与 osd 分离部署在不同主机上（测试环境中可以让一台主机节点运行多个组件）
4、OSD 使用 SATA 亦可
5、根据容量规划集群
6、至强E5 2620 V3或以上 CPU，64GB或更高内存
7、集群主机分散部署，避免机柜的电源或者网络故障
2. Ceph 环境规划
| 主机名 | Public网络 | Cluster网络 | 角色 |
|---|---|---|---|
| admin | 192.168.145.15 | admin（管理节点负责集群整体部署）、client | |
| node01 | 192.168.145.30 | 192.168.100.11 | mon、mgr、osd（/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd） |
| node02 | 192.168.145.45 | 192.168.100.12 | mon、mgr、osd（/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd） |
| node03 | 192.168.145.60 | 192.168.100.13 | mon、osd（/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd） |
| client | 192.168.145.75 | client |
3. Ceph 部署过程
3.1 环境准备
#可选步骤：创建 Ceph 的管理用户
useradd cephadm
passwd cephadm
visudo
cephadm ALL=(root) NOPASSWD:ALL
#关闭 selinux 与防火墙
systemctl disable --now firewalld
setenforce 0
sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
#根据规划设置主机名
hostnamectl set-hostname admin
hostnamectl set-hostname node01
hostnamectl set-hostname node02
hostnamectl set-hostname node03
hostnamectl set-hostname client
#配置 hosts 解析
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.145.15 admin
192.168.145.30 node01
192.168.145.45 node02
192.168.145.60 node03
192.168.145.75 client
EOF
#在 node节点 安装常用软件和依赖包
yum -y install epel-release
yum -y install yum-plugin-priorities yum-utils ntpdate python-setuptools python-pip gcc gcc-c++ autoconf libjpeg libjpeg-devel libpng libpng-devel freetype freetype-devel libxml2 libxml2-devel zlib zlib-devel glibc glibc-devel glib2 glib2-devel bzip2 bzip2-devel zip unzip ncurses ncurses-devel curl curl-devel e2fsprogs e2fsprogs-devel krb5-devel libidn libidn-devsel openssl openssh openssl-devel nss_ldap openldap openldap-devel openldap-clients openldap-servers libxslt-devel libevent-devel ntp libtool-ltdl bison libtool vim-enhanced python wget lsof iptraf strace lrzsz kernel-devel kernel-headers pam-devel tcl tk cmake ncurses-devel bison setuptool popt-devel net-snmp screen perl-devel pcre-devel net-snmp screen tcpdump rsync sysstat man iptables sudo libconfig git bind-utils tmux elinks numactl iftop bwm-ng net-tools expect snappy leveldb gdisk python-argparse gperftools-libs conntrack ipset jq libseccomp socat chrony sshpass
#在 admin 管理节点配置 ssh 免密登录所有节点
ssh-keygen -t rsa -P '' -f ~/.ssh/id_rsa
sshpass -p '123' ssh-copy-id -o StrictHostKeyChecking=no root@admin
sshpass -p '123' ssh-copy-id -o StrictHostKeyChecking=no root@node01
sshpass -p '123' ssh-copy-id -o StrictHostKeyChecking=no root@node02
sshpass -p '123' ssh-copy-id -o StrictHostKeyChecking=no root@node03
#配置时间同步
systemctl enable --now chronyd
timedatectl set-ntp true #开启 NTP
timedatectl set-timezone Asia/Shanghai #设置时区
chronyc -a makestep #强制同步下系统时钟
timedatectl status #查看时间同步状态
chronyc sources -v #查看 ntp 源服务器信息
timedatectl set-local-rtc 0 #将当前的UTC时间写入硬件时钟
#重启依赖于系统时间的服务
systemctl restart rsyslog
systemctl restart crond
#关闭无关服务
systemctl disable --now postfix
#所有节点 配置 Ceph yum源
wget https://download.ceph.com/rpm-nautilus/el7/noarch/ceph-release-1-1.el7.noarch.rpm --no-check-certificate
rpm -ivh ceph-release-1-1.el7.noarch.rpm --force
#执行完上面所有的操作之后重启所有主机（可选）
sync
power off
#在 node节点 上添加 一张网卡和三个磁盘
#在线刷新磁盘
echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host0/scan
echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host1/scan
echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host2/scan
lsblk #查看磁盘情况
3.2 部署 Ceph 集群
在所有节点部署
#为所有节点都创建一个 Ceph 工作目录，后续的工作都在该目录下进行
mkdir -p /etc/ceph
在 admin 节点上安装
#在 admin节点 安装 ceph-deploy 部署工具
cd /etc/ceph
yum install -y ceph-deploy
ceph-deploy --version
在 node 节点上部署
#在管理节点为其它节点安装 Ceph 软件包
#ceph-deploy 2.0.1 默认部署的是 mimic 版的 Ceph，若想安装其他版本的 Ceph，可以用 --release 手动指定版本
cd /etc/ceph
ceph-deploy install --release nautilus node0{1..3} admin
#ceph-deploy install 本质就是在执行下面的命令：
yum clean all
yum -y install epel-release
yum -y install yum-plugin-priorities
yum -y install ceph-release ceph ceph-radosgw
#也可采用手动安装 Ceph 包方式，在其它节点上执行下面的命令将 Ceph 的安装包都部署上：
sed -i 's#download.ceph.com#mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ceph#' /etc/yum.repos.d/ceph.repo
yum install -y ceph-mon ceph-radosgw ceph-mds ceph-mgr ceph-osd ceph-common ceph
生成初始配置
#在管理节点运行下述命令，告诉 ceph-deploy 哪些是 mon 监控节点
cd /etc/ceph
ceph-deploy new --public-network 192.168.145.0/24 --cluster-network 192.168.100.0/24 node01 node02 node03
#命令执行成功后会在 /etc/ceph 下生成配置文件
ls /etc/ceph
ceph.conf #ceph的配置文件
ceph-deploy-ceph.log #monitor的日志
ceph.mon.keyring #monitor的密钥环文件
在 admin 节点初始化 mon 节点
cd /etc/ceph
ceph-deploy mon create node01 node02 node03 #创建 mon 节点，由于 monitor 使用 Paxos 算法，其高可用集群节点数量要求为大于等于 3 的奇数台
ceph-deploy --overwrite-conf mon create-initial #配置初始化 mon 节点，并向所有节点同步配置
# --overwrite-conf 参数用于表示强制覆盖配置文件
ceph-deploy gatherkeys node01 #可选操作，向 node01 节点收集所有密钥
#命令执行成功后会在 /etc/ceph 下生成配置文件
ls /etc/ceph
ceph.bootstrap-mds.keyring #引导启动 mds 的密钥文件
ceph.bootstrap-mgr.keyring #引导启动 mgr 的密钥文件
ceph.bootstrap-osd.keyring #引导启动 osd 的密钥文件
ceph.bootstrap-rgw.keyring #引导启动 rgw 的密钥文件
ceph.client.admin.keyring #ceph客户端和管理端通信的认证密钥，拥有ceph集群的所有权限
ceph.conf
ceph-deploy-ceph.log
ceph.mon.keyring
#在 mon 节点上查看自动开启的 mon 进程
ps aux | grep ceph
root 23024 0.0 0.2 189264 9208 ? Ss 18:29 0:00 /usr/bin/python2.7 /usr/bin/ceph-crash
root 24086 0.0 0.0 112824 988 pts/2 S+ 18:40 0:00 grep --color=auto ceph
#在管理节点查看 Ceph 集群状态
cd /etc/ceph
ceph -s
cluster:
id: 804fe03b-b14f-4d05-83c5-b81bdce558db
health: HEALTH_WARN
mons are allowing insecure global_id reclaim
mon node01 is low on available space
services:
mon: 3 daemons, quorum node01,node02,node03 (age 6m)
mgr: no daemons active
osd: 0 osds: 0 up, 0 in
data:
pools: 0 pools, 0 pgs
objects: 0 objects, 0 B
usage: 0 B used, 0 B / 0 B avail
pgs:
#查看 mon 集群选举的情况
ceph quorum_status --format json-pretty | grep leader
"quorum_leader_name": "node01",
#扩容 mon 节点
ceph-deploy mon add <节点名称>
部署能够管理 Ceph 集群的节点（可选）
#可实现在各个节点执行 ceph 命令管理集群
cd /etc/ceph
ceph-deploy --overwrite-conf config push node01 node02 node03 #向所有 mon 节点同步配置，确保所有 mon 节点上的 ceph.conf 内容必须一致
ceph-deploy admin node01 node02 node03 #本质就是把 ceph.client.admin.keyring 集群认证文件拷贝到各个节点
#在 mon 节点上查看
ls /etc/ceph
ceph.client.admin.keyring ceph.conf rbdmap tmpr8tzyc
cd /etc/ceph
ceph -s
部署 osd 存储节点
#主机添加完硬盘后不要分区，直接使用
lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 40G 0 disk
├─sda1 8:1 0 5.6G 0 part [SWAP]
└─sda2 8:2 0 34.4G 0 part /
sdb 8:16 0 20G 0 disk
sdc 8:32 0 20G 0 disk
sdd 8:48 0 20G 0 disk
sr0 11:0 1 4.4G 0 rom
#如果是利旧的硬盘，则需要先擦净（删除分区表）磁盘（可选，无数据的新硬盘可不做）
cd /etc/ceph
ceph-deploy disk zap node01 /dev/sdb
ceph-deploy disk zap node02 /dev/sdb
ceph-deploy disk zap node03 /dev/sdb
#在 admin节点 添加 osd 节点
ceph-deploy --overwrite-conf osd create node01 --data /dev/sdb
ceph-deploy --overwrite-conf osd create node02 --data /dev/sdb
ceph-deploy --overwrite-conf osd create node03 --data /dev/sdb
#查看 ceph 集群状态
ceph -s
cluster:
id: 804fe03b-b14f-4d05-83c5-b81bdce558db
health: HEALTH_WARN
no active mgr
mons are allowing insecure global_id reclaim
mon node01 is low on available space
services:
mon: 3 daemons, quorum node01,node02,node03 (age 16m)
mgr: no daemons active
osd: 3 osds: 3 up (since 26s), 3 in (since 26s)
data:
pools: 0 pools, 0 pgs
objects: 0 objects, 0 B
usage: 0 B used, 0 B / 0 B avail
pgs:
ceph osd stat
ceph osd tree
rados df
#扩容 osd 节点
cd /etc/ceph
ceph-deploy --overwrite-conf osd create node01 --data /dev/sdc
ceph-deploy --overwrite-conf osd create node02 --data /dev/sdc
ceph-deploy --overwrite-conf osd create node03 --data /dev/sdc
ceph-deploy --overwrite-conf osd create node01 --data /dev/sdd
ceph-deploy --overwrite-conf osd create node02 --data /dev/sdd
ceph-deploy --overwrite-conf osd create node03 --data /dev/sdd
#添加 OSD 中会涉及到 PG 的迁移，由于此时集群并没有数据，因此 health 的状态很快就变成 OK，如果在生产环境中添加节点则会涉及到大量的数据的迁移。
在 admin 节点上部署 mgr 节点
#ceph-mgr守护进程以Active/Standby模式运行，可确保在Active节点或其ceph-mgr守护进程故障时，其中的一个Standby实例可以在不中断服务的情况下接管其任务。根据官方的架构原则，mgr至少要有两个节点来进行工作。
cd /etc/ceph
ceph-deploy mgr create node01 node02
ceph -s
cluster:
id: 7e9848bb-909c-43fa-b36c-5805ffbbeb39
health: HEALTH_WARN
mons are allowing insecure global_id reclaim
services:
mon: 3 daemons, quorum node01,node02,node03
mgr: node01(active, since 10s), standbys: node02
osd: 0 osds: 0 up, 0 in
#解决 HEALTH_WARN 问题：mons are allowing insecure global_id reclaim问题：
#禁用不安全模式
ceph config set mon auth_allow_insecure_global_id_reclaim false
ceph -s
#扩容 mgr 节点
ceph-deploy mgr create <节点名称>
ceph osd status #查看 osd 状态，需部署 mgr 后才能执行
+----+--------+-------+-------+--------+---------+--------+---------+-----------+
| id | host | used | avail | wr ops | wr data | rd ops | rd data | state |
+----+--------+-------+-------+--------+---------+--------+---------+-----------+
| 0 | node01 | 1025M | 18.9G | 0 | 0 | 0 | 0 | exists,up |
| 1 | node02 | 1025M | 18.9G | 0 | 0 | 0 | 0 | exists,up |
| 2 | node03 | 1025M | 18.9G | 0 | 0 | 0 | 0 | exists,up |
+----+--------+-------+-------+--------+---------+--------+---------+-----------+
ceph osd df #查看 osd 容量，需部署 mgr 后才能执行
ID CLASS WEIGHT REWEIGHT SIZE RAW USE DATA OMAP META AVAIL %USE VAR PGS STATUS
0 hdd 0.01949 1.00000 20 GiB 1.0 GiB 1.8 MiB 0 B 1 GiB 19 GiB 5.01 1.00 0 up
1 hdd 0.01949 1.00000 20 GiB 1.0 GiB 1.8 MiB 0 B 1 GiB 19 GiB 5.01 1.00 0 up
2 hdd 0.01949 1.00000 20 GiB 1.0 GiB 1.8 MiB 0 B 1 GiB 19 GiB 5.01 1.00 0 up
TOTAL 60 GiB 3.0 GiB 5.2 MiB 0 B 3 GiB 57 GiB 5.01
MIN/MAX VAR: 1.00/1.00 STDDEV: 0
开启监控模块
#在 ceph-mgr Active节点执行命令开启
ceph -s | grep mgr
yum install -y ceph-mgr-dashboard
cd /etc/ceph
ceph mgr module ls | grep dashboard
#开启 dashboard 模块
ceph mgr module enable dashboard --force
#禁用 dashboard 的 ssl 功能
ceph config set mgr mgr/dashboard/ssl false
#配置 dashboard 监听的地址和端口
ceph config set mgr mgr/dashboard/server_addr 0.0.0.0
ceph config set mgr mgr/dashboard/server_port 8000
#重启 dashboard
ceph mgr module disable dashboard
ceph mgr module enable dashboard --force
#确认访问 dashboard 的 url
ceph mgr services
#在 admin节点 上设置 dashboard 账户以及密码
echo "12345678" > dashboard_passwd.txt
ceph dashboard set-login-credentials admin -i dashboard_passwd.txt
或
ceph dashboard ac-user-create admin administrator -i dashboard_passwd.txt
浏览器访问：http://192.168.145.30:8000 ，账号密码为 admin/12345678
3.3 资源池 Pool 管理
总结
1. 数据存储类型
块存储：一对一，只能被一个主机挂载使用，数据以块为单位进行存储，典型代表：硬盘。
文件存储：一对多，能被多个主机同时挂载/传输使用，数据以文件的形式存储的（元数据和实际实际是分开存储），并且有目录的层级关系，典型代表：NFS。
对象存储：一对多，能被多个主机/应用通过API接口访问使用，数据以文件的形式存储的，一个文件即一个对象，元数据和实际数据是存储在一起的。
文件是扁平化方式存储的，没有目录的层级关系，典型代表：阿里云的OSS、亚马逊云的S3。
2. Cpeh 的概念、架构
分布式存储系统，具有高性能、高扩展性、高可用性等特点，还集块/文件/对象存储功能于一身
架构（从下往上看）： 客户端（主机/虚拟机/容器/应用程序）：使用存储的读写数据的终端
LIBRADOS对象反问接口：提供存储接口给客户端使用，Ceph默认提供三个接口 RBD块存储接口、CephFs文件存储接口、RGW对象存储接口，还支持用户使用JAVA/Python/C等编程语言二次开发自定义的接口
RADOS基础存储系统（统一存储池）：提供存储能力进行读写的，Ceph中一切都是以对象形式存储，RADOS就是负责存储这些对象的，并保证数据的一致性和可靠性
3. Ceph 的组件
OSD 负责存储数据，一般一个磁盘对应一个OSD，响应客户端的读写请求
Monitor（mom） Ceph监视器，保存OSB的元数据，维护Ceph集群状态的各种图表视图（监控全局状态），管理客户端的认证与授权
Manager（mgr） 负责跟踪集群状态和监控指标，暴露接口给监控软件获取监控指标数据
MDS 负责保存CpehFS文件系统的元数据，仅在使用CephFS接口功能的时候使用
PG 可以理解为保存OSD位置的索引，一个PG可以包含多个数据对象，一个数据对象只能属于一个PG
Pool 数据池，可以理解为一个命名空间，一个Pool里包含多个PG，可以使不同的Pool里的PG重名