ceph集群
ceph
ceph被称作面向未来的存储
中文手册：
- https://access.redhat.com/documentation/zh-cn/red_hat_ceph_storage/5/html/architecture_guide/index
- http://docs.ceph.org.cn/
ceph可以实现的存储方式：
- 块存储：提供像普通硬盘一样的存储，为使用者提供“硬盘”
- 文件系统存储：类似于NFS的共享方式，为使用者提供共享文件夹
- 对象存储：像百度云盘一样，需要使用单独的客户端
ceph还是一个分布式的存储系统，非常灵活。如果需要扩容，只要向ceph集中增加服务器即可。
ceph存储数据时采用多副本的方式进存储，生产环境下，一个文件至少要存3份。ceph默认也是三副本存储。
ceph的构成
- Ceph OSD 守护进程： Ceph OSD 用于存储数据。此外，Ceph OSD 利用 Ceph 节点的 CPU、内存和网络来执行数据复制、纠删代码、重新平衡、恢复、监控和报告功能。存储节点有几块硬盘用于存储，该节点就会有几个osd进程。
- Ceph Mon监控器： Ceph Mon维护 Ceph 存储集群映射的主副本和 Ceph 存储群集的当前状态。监控器需要高度一致性，确保对Ceph 存储集群状态达成一致。维护着展示集群状态的各种图表，包括监视器图、 OSD 图、归置组（ PG ）图、和 CRUSH 图。
- MDSs: Ceph 元数据服务器（ MDS ）为 Ceph 文件系统存储元数据。
- RGW：对象存储网关。主要为访问ceph的软件提供API接口。
搭建ceph集群
- 节点准备
| 主机名 | IP地址 |
|---|---|
| node1 | 192.168.4.11/24 |
| node2 | 192.168.4.12/24 |
| node3 | 192.168.4.13/24 |
| client1 | 192.168.4.10/24 |
# 创建4台虚拟机
[root@zzgrhel8 ~]# clone-vm7
关机，为node1-node3各添加2块20GB的硬盘
# 查看添加的硬盘，注意硬盘名字
[root@node1 ~]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
vda 253:0 0 30G 0 disk
└─vda1 253:1 0 30G 0 part /
vdb 253:16 0 20G 0 disk
vdc 253:32 0 20G 0 disk
配置yum源。除了系统yum源以外，还需要配置ceph的yum源
# 在真机上提供yum源。真机务必关掉防火墙
[root@zzgrhel8 ~]# yum install -y vsftpd
[root@zzgrhel8 ~]# systemctl start vsftpd
[root@zzgrhel8 ~]# mkdir /var/ftp/ceph
[root@zzgrhel8 ~]# cp /linux-soft/2/ceph10.iso /iso/
[root@zzgrhel8 ~]# vim /etc/fstab # 追加一行如下
/iso/ceph10.iso /var/ftp/ceph iso9660 defaults,loop 0 0
[root@zzgrhel8 ~]# mount -a
[root@zzgrhel8 ~]# df -h /var/ftp/ceph/
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/loop3 284M 284M 0 100% /var/ftp/ceph
[root@zzgrhel8 ~]# ls /var/ftp/ceph/
EULA MON README Tools
GPL OSD RPM-GPG-KEY-redhat-release TRANS.TBL
# 在node1-3节点上配置yum
[root@node1 ~]# cat /etc/yum.repos.d/local.repo
[local_repo]
name=CentOS-$releasever - Base
baseurl=ftp://192.168.4.254/centos-1804
enabled=1
gpgcheck=0
[root@node1 ~]# vim /etc/yum.repos.d/ceph.repo
[osd]
name=ceph osd
baseurl=ftp://192.168.4.254/ceph/OSD
enabled=1
gpgcheck=0
[mon]
name=ceph mon
baseurl=ftp://192.168.4.254/ceph/MON
enabled=1
gpgcheck=0
[tools]
name=ceph tools
baseurl=ftp://192.168.4.254/ceph/Tools
enabled=1
gpgcheck=0
[root@node1 ~]# yum repolist
... ...
repolist: 10,013
[root@node1 ~]# scp /etc/yum.repos.d/ceph.repo 192.168.4.12:/etc/yum.repos.d/
[root@node1 ~]# ^12^13
[root@node1 ~]# ^13^10-
各节点务必关闭selinux和防火墙
-
集群安装前的准备工作
# ceph为我们提供了一个ceph-deploy工具，可以在某一节点上统一操作全部节点
# 将Node1作为部署节点，将来的操作都在node1上进行。这样，需要node1能够免密操作其他主机
[root@node1 ~]# ssh-keygen # 生成密钥对
[root@node1 ~]# for i in {10..13}
> do
> ssh-copy-id 192.168.4.$i
> done
# 在所有的主机上配置名称解析。注意，解析的名字必须是该机器的主机名
[root@node1 ~]# vim /etc/hosts # 增加4行
... ...
192.168.4.10 client1
192.168.4.11 node1
192.168.4.12 node2
192.168.4.13 node3
[root@node1 ~]# for i in 10 12 13
> do
> scp /etc/hosts 192.168.4.$i:/etc/
> done 
在远程主机不登陆执行命令
安装集群
# 在3个节点上安装软件包
[root@node1 ~]# for i in node{1..3}
> do
> ssh $i yum install -y ceph-mon ceph-osd ceph-mds ceph-radosgw
> done 
配置client1为ntp服务器
#
[root@client1 ~]# yum install -y chrony
[root@client1 ~]# vim /etc/chrony.conf
29 allow 192.168.4.0/24 # 授权192.168.4.0/24可以时钟同步
33 local stratum 10 # 即使没有从一个源同步时钟，也为其他主机提供时间
[root@client1 ~]# systemctl restart chronyd
# 配置node1-3成为client1的NTP客户端
[root@node1 ~]# for i in node{1..3}
> do
> ssh $i yum install -y chrony
> done
[root@node1 ~]# vim /etc/chrony.conf # 只改第7行
7 server 192.168.4.10 iburst # 替换gateway
[root@node1 ~]# for i in node{2..3}
> do
> scp /etc/chrony.conf $i:/etc/
> done
[root@node1 ~]# for i in node{1..3}
> do
> ssh $i systemctl restart chronyd
> done
# 验证时间是否同步 client1前面有^*表示同步成功
[root@node1 ~]# chronyc sources -v
... ...
^* client1 10 6 17 40 -4385ns[-1241us] +/- 162us 
# 在node1上安装ceph-deploy部署工具
[root@node1 ~]# yum install -y ceph-deploy
# 查看使用帮助
[root@node1 ~]# ceph-deploy --help
[root@node1 ~]# ceph-deploy mon --help # 查看mon子命令的帮助
# 创建ceph-deploy工作目录
[root@node1 ~]# mkdir ceph-cluster
[root@node1 ~]# cd ceph-cluster
# 创建一个新的集群。
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy new node{1..3}
[root@node1 ceph-cluster]# ls
ceph.conf ceph-deploy-ceph.log ceph.mon.keyring
[root@node1 ceph-cluster]# tree .
.
├── ceph.conf # 集群配置文件
├── ceph-deploy-ceph.log # 日志文件
└── ceph.mon.keyring # 共享密钥
# 开启分层快照功能。
[root@node1 ceph-cluster]# vim ceph.conf # 尾部追加一行如下
rbd_default_features = 1
初始化monitor
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy mon create-initial
如果是上图这种情况， 说明正确。
# 如果安装过程中出现keyring...这种报错，可以试着执行以下命令：
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy gatherkeys node{1..3}
[root@node1 ceph-cluster]# systemctl status ceph-mon*
● [email protected] .. ..
[root@node2 ~]# systemctl status ceph*
● [email protected] ... ...
[root@node3 ~]# systemctl status ceph*
● [email protected] ... ...
# 注意：这些服务在30分钟之内只能启动3次，超过报错。查看集群状态
[root@node1 ceph-cluster]# ceph -s
health HEALTH_ERR # 因为还没有硬盘，所以状态是HEALTH_ERR创建OSD
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy disk --help
# 初始化各主机的硬盘。vmware应该是sdb和sdc
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy disk zap node1:vdb node1:vdc
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy disk zap node2:vdb node2:vdc
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy disk zap node3:vdb node3:vdc 创建存储空间。ceph会硬盘分为两个分区，一个分区大小为5GB，用于保存ceph的内部资源；另一个分区是剩余全部空间
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy osd --help
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy osd create node1:vd{b,c}
[root@node1 ceph-cluster]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
vda 253:0 0 30G 0 disk
└─vda1 253:1 0 30G 0 part /
vdb 253:16 0 20G 0 disk
├─vdb1 253:17 0 15G 0 part /var/lib/ceph/osd/ceph-0
└─vdb2 253:18 0 5G 0 part
vdc 253:32 0 20G 0 disk
├─vdc1 253:33 0 15G 0 part /var/lib/ceph/osd/ceph-1
└─vdc2 253:34 0 5G 0 part
# 将会出现2个osd进程，因为有两块硬盘用于ceph
[root@node1 ceph-cluster]# systemctl status ceph-osd*
继续初始化其他节点的OSD
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy osd create node2:vd{b,c}
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy osd create node3:vd{b,c}
查看集群状态
[root@node1 ceph-cluster]# ceph -s
health HEALTH_OK # 状态是HEALTH_OK表示一切正常 
实现块存储
- 块设备存取数据时，可以一次存取很多。字符设备只能是字符流
[root@node1 ceph-cluster]# ll /dev/vda
brw-rw---- 1 root disk 253, 0 11月 4 10:15 /dev/vda
# b表示block，块设备
[root@node1 ceph-cluster]# ll /dev/tty
crw-rw-rw- 1 root tty 5, 0 11月 4 10:54 /dev/tty
# c表示character，字符设备- 块存储，就是可以提供像硬盘一样的设备。使用块存储的节点，第一次连接块设备，需要对块设备进行分区、格式化，然后挂载使用。
- ceph提供存储时，需要使用存储池。为了给客户端提供存储资源，需要创建名为存储池的容器。存储池类似于逻辑卷管理中的卷组。卷组中包含很多硬盘和分区；存储池中包含各节点上的硬盘。
ceph默认有一个名为rbd的存储池，其编号为0
[root@node1 ceph-cluster]# ceph osd lspools
0 rbd,
查看存储池大小
[root@node1 ceph-cluster]# ceph df
GLOBAL:
SIZE AVAIL RAW USED %RAW USED
92093M 91889M 203M 0.22
POOLS:
NAME ID USED %USED MAX AVAIL OBJECTS
rbd 0 16 0 30629M 0
# 查看存储池rbd存储数据时，保存的副本数量
[root@node1 ceph-cluster]# ceph osd pool get rbd size
size: 3
# 在默认存储池中，创建一个名为demo-image大小为10G的镜像，提供给客户端使用
# 镜像相当于逻辑卷管理中的lv
[root@node1 ceph-cluster]# rbd create demo-image --size 10G
# 查看默认存储池中的镜像
[root@node1 ceph-cluster]# rbd list
demo-image
# 查看demo-image的详细信息
[root@node1 ceph-cluster]# rbd info demo-image
rbd image 'demo-image':
size 10240 MB in 2560 objects
order 22 (4096 kB objects)
block_name_prefix: rbd_data.1035238e1f29
format: 2
features: layering
flags:
# 扩容
[root@node1 ceph-cluster]# rbd resize --size 15G demo-image
Resizing image: 100% complete...done.
[root@node1 ceph-cluster]# rbd info demo-image
rbd image 'demo-image':
size 15360 MB in 3840 objects
# 缩减
[root@node1 ceph-cluster]# rbd resize --size 7G demo-image --allow-shrink
[root@node1 ceph-cluster]# rbd info demo-image
rbd image 'demo-image':
size 7168 MB in 1792 objects
客户端使用块设备
- 怎么用？装软件
- ceph集群在哪？通过配置文件说明集群地址
- 权限。keyring文件
# 安装ceph客户端软件
[root@client1 ~]# yum install -y ceph-common
# 将配置文件和密钥keyring文件拷贝给客户端
[root@node1 ceph-cluster]# scp /etc/ceph/ceph.conf 192.168.4.10:/etc/ceph/
[root@node1 ceph-cluster]# scp /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring 192.168.4.10:/etc/ceph/
# 客户端查看镜像
[root@client1 ~]# rbd list
demo-image
# 客户端查看镜像
[root@client1 ~]# rbd list
demo-image在客户端创建镜像，同样会同步到服务器
将ceph提供的镜像映射到本地
[root@client1 ~]# rbd map demo-image
/dev/rbd0
[root@client1 ~]# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
vda 253:0 0 30G 0 disk
└─vda1 253:1 0 30G 0 part /
rbd0 252:0 0 7G 0 disk # 多了一块7GB的硬盘
[root@client1 ~]# ls /dev/rbd0
/dev/rbd0
查看映射
[root@client1 ~]# rbd showmapped
id pool image snap device
0 rbd demo-image - /dev/rbd0 使用
[root@client1 ~]# mkfs.xfs /dev/rbd0
[root@client1 ~]# mount /dev/rbd0 /mnt/
[root@client1 ~]# df -h /mnt/
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/rbd0 7.0G 33M 7.0G 1% /mnt