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Ceph使用C语言开发#xff0c;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#xff0c;并发布Inktank Ceph企业版#xff08;ICE#xff09;软件#xff0c;业务场景聚焦云…1 Ceph简介
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存储和块存储以及文件系统存储应用。出现Ceph开源社区版本和Redhat企业版。
Cphe主要设计的初衷是变成一个可避免单节点故障的分布式文件系统PB级别的扩展能力而且是一种开源自由软件许多超融合的分布式文件系统都是基于Ceph开发的。
Ceph是一个统一的分布式存储系统设计初衷是提供较好的性能、可靠性和可扩展性。 2 Ceph的优势
高扩展性使用普通x86服务器支持10~1000台服务器支持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。
高性能数据分布均衡。
可用于对象存储块设备存储和文件系统存储 3 Ceph架构 基础存储系统
rados基础存储系统RADOSReliable, Autonomic, Distributed Object Store即可靠的、自动化的、分布式的对象存储。所有存储在Ceph系统中的用户数据事实上最终都是由这一层来存储的。Ceph的高可靠、高可扩展、高性能、高自动化等等特性本质上也是由这一层所提供的。
基础库librados:
librados这一层的功能是对RADOS进行抽象和封装并向上层提供API以便直接基于RADOS而不是整个Ceph进行应用开发。特别要注意的是RADOS是一个对象存储系统因此librados实现的API也只是针对对象存储功能的。
高层应用接口
radosgw对象网关接口(对象存储)
rbd块存储
cephfs文件系统存储
其作用是在librados库的基础上提供抽象层次更高、更便于应用或客户端使用的上层接口。 4 Ceph的基本组件 如上图所示Ceph主要有三个基本进程
1Osd
用于集群中所有数据与对象的存储。处理集群数据的复制、恢复、回填、再均衡。并向其他osd守护进程发送心跳然后向Mon提供一些监控信息。
当Ceph存储集群设定数据有两个副本时一共存两份则至少需要两个OSD守护进程即两个OSD节点集群才能达到activeclean状态。
2MDS(可选)
为Ceph文件系统提供元数据计算、缓存与同步也就是说Ceph 块设备和 Ceph 对象存储不使用MDS 。在ceph中元数据也是存储在osd节点中的mds类似于元数据的代理缓存服务器。MDS进程并不是必须的进程只有需要使用CEPHFS时才需要配置MDS节点。
3Monitor
监控整个集群的状态维护集群的cluster MAP二进制表保证集群数据的一致性。ClusterMAP描述了对象块存储的物理位置以及一个将设备聚合到物理位置的桶列表。
4Managerceph-mgr
用于收集ceph集群状态、运行指标比如存储利用率、当前性能指标和系统负载。对外提供 ceph dashboardceph ui和 resetful api。Manager组件开启高可用时至少2个 ceph 结构包含两个部分
ceph client访问 ceph 底层服务或组件对外提供各种接口。比如对象存储接口、块存储接口、文件级存储接口。
ceph nodeceph 底层服务提供端也就是 ceph 存储集群。 5 Ceph存储种类及其应用场景
5.1 块存储 典型设备 磁盘阵列硬盘
主要是将裸磁盘空间映射给主机使用的。
优点
通过Raid与LVM等手段对数据提供了保护。多块廉价的硬盘组合起来提高容量。多块磁盘组合出来的逻辑盘提升读写效率。
缺点
采用SAN架构组网时光纤交换机造价成本高。主机之间无法共享数据。
使用场景
Docker容器、虚拟机磁盘存储分配。日志存储。文件存储。 5.2 文件存储 典型设备 FTP、NFS服务器
为了克服块存储文件无法共享的问题所以有了文件存储。
在服务器上架设FTP与NFS服务就是文件存储。
优点
造价低随便一台机器就可以了。方便文件共享。
缺点
读写速率低。传输速率慢。
使用场景
日志存储。有目录结构的文件存储。 5.3 对象存储
为什么需要对象存储
首先一个文件包含了属性术语叫metadata元数据例如该文件的大小、修改时间、存储路径等以及内容以下简称数据。
例如FAT32这种文件系统存储过程是链表的形式。
而对象存储则将元数据独立了出来控制节点叫元数据服务器服务器对象存储管理软件里面主要负责存储对象的属性主要是对象的数据被打散存放到了那几台分布式服务器中的信息而其他负责存储数据的分布式服务器叫做OSD主要负责存储文件的数据部分。当用户访问对象会先访问元数据服务器元数据服务器只负责反馈对象存储在哪些OSD假设反馈文件A存储在B、C、D三台OSD那么用户就会再次直接访问3台OSD服务器去读取数据。
这时候由于是3台OSD同时对外传输数据所以传输的速度就加快了。当OSD服务器数量越多这种读写速度的提升就越大通过此种方式实现了读写快的目的。
另一方面对象存储软件是有专门的文件系统的所以OSD对外又相当于文件服务器那么就不存在文件共享方面的困难了也解决了文件共享方面的问题。
所以对象存储的出现很好地结合了块存储与文件存储的优点。
优点
具备块存储的读写高速。具备文件存储的共享等特性。
使用场景 (适合更新变动较少的数据)
图片存储。视频存储。
Ceph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。 6 扩展什么是OSD
对象存储Object-based Storage)是一种新的网络存储架构基于对象存储技术的设备就是对象存储设备Object-based Storage Device简称OSD。总体上来讲对象存储综合了NAS和SAN的优点同时具有SAN的高速直接访问和NAS的分布式数据共享等优势提供了具有高性能、高可靠性、跨平台以及安全的数据共享的存储体系结构。
