前言
Ceph
本文参考翻译自这篇文章的部分内容。
Ceph是一个开源的分布式对象,块和文件存储。该项目诞生于2003年,是塞奇·韦伊的博士论文的结果,然后在2006年在LGPL 2.1许可证发布。Ceph已经与Linux内核KVM集成,并且默认包含在许多GNU / Linux发行版中。

介绍

当前的工作负载和基础设施需要不同的数据访问方法(对象,块,文件),Ceph支持所有这些方法。它旨在具有可扩展性,并且没有单点故障。它是一款开源软件,可以在生产环境,通用硬件上运行。
RADOS (可靠的自动分布式对象存储)是Ceph的核心组件。RADOS对象和当今流行的对象之间存在着重要的区别,例如Amazon S3,OpenStack Swift或Ceph的RADOS对象网关提供的对象。从2005年到2010年,对象存储设备(OSD)成为一个流行的概念。这些OSD提供了强大的一致性,提供不同的接口,并且每个对象通常驻留在单个设备上。
在RADOS中有几种操作对象的方法:
  • 在用C,C ++,Java,PHP和Python编写的应用程序中使用客户端库(librados)
  • 使用命令行工具'rados'
  • 使用与S3(Amazon)和Swift(OpenStack)兼容的现有API
RADOS是一个由Ceph节点组成的集群。有两种类型的节点:
  • Ceph存储设备节点
  • Ceph监控节点
每个Ceph存储设备节点运行一个或多个Ceph OSD守护进程,每个磁盘设备一个。OSD是一个Linux进程(守护进程),可处理与其分配的磁盘(HDD或SSD)相关的所有操作。所述OSD守护程序访问本地文件系统来存储数据和元数据,而不是直接与磁盘通信。Ceph常用的文件系统是XFS,btrfs和ext4。每个OSD还需要一个日志,用于对RADOS对象进行原子更新。日志可能驻留在单独的磁盘上(通常是SSD以提高性能),但同一个磁盘可以被同一节点上的多个OSD使用。
该Ceph的监控节点上运行的单个Ceph的监控守护。Ceph Monitor守护程序维护集群映射的主副本。虽然Ceph集群可以与单个监控节点一起工作,但需要更多设备来确保高可用性。建议使用三个或更多Ceph Monitor节点,因为它们使用法定数量来维护集群映射。需要大多数Monitor来确认仲裁数,因此建议使用奇数个Monitor。例如,3个或4个Monitor都可以防止单个故障,而5个Monitor可以防止两个故障。
Ceph OSD守护进程和Ceph客户端可以感知群集,因此每个Ceph OSD守护进程都可以直接与其他Ceph OSD守护进程和Ceph监视器进行通信。此外,Ceph客户端可直接与Ceph OSD守护进程通信以读取和写入数据。
Ceph对象网关守护进程(radosgw) 提供了两个API:
  • API与Amazon S3 RESTful AP的子集兼容
  • API与OpenStack Swift API的子集兼容
如果RADOS和radosgw为客户提供对象存储服务,那么Ceph如何被用作块和文件存储?
Ceph中的分布式块存储(Ceph RDB)实现为对象存储顶部的薄层。Ceph RADOS块设备(RBD)存储分布在群集中多个Ceph OSD上的数据。RBD利用RADOS功能,如快照,复制和一致性。RBD使用Linux内核模块或librbd库与RADOS通信。此外,KVM管理程序可以利用librbd允许虚拟机访问Ceph卷。
Ceph文件系统(CephFS)是一个符合POSIX的文件系统,使用Ceph集群来存储其数据。所述Ceph的文件系统要求Ceph的集群中的至少一个Ceph的元数据服务器(MDS)。MDS处理所有文件操作,例如文件和目录列表,属性,所有权等。MDS利用RADOS对象来存储文件系统数据和属性。它可以水平扩展,因此您可以将更多的Ceph元数据服务器添加到您的群集中,以支持更多的文件系统操作客户端。

Kubernetes和Ceph

Kubernetes支持Ceph的块存储(Ceph RBD)和文件存储(CephFS)作为Kubernetes的持久存储后端。Kubernetes自带Ceph RBD的internal provisioner,可以配置动态提供,如果要使用CephFS作为动态存储提供,需要安装外置的provisioner。
与Ceph相关的Kubernetes StorageClass的官方文档介绍
Volume Plugin
Internal Provisioner
Config Example
AWSElasticBlockStore
AWS
AzureFile
Azure File
AzureDisk
Azure Disk
CephFS
-
-
Cinder
OpenStack Cinder
FC
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FlexVolume
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Flocker
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GCEPersistentDisk
GCE
Glusterfs
Glusterfs
iSCSI
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PhotonPersistentDisk
-
Quobyte
Quobyte
NFS
-
-
RBD
Ceph RBD
VsphereVolume
vSphere
PortworxVolume
Portworx Volume
ScaleIO
ScaleIO
StorageOS
StorageOS
Local
-
Local
后续文档将介绍Kubernetes如何与Ceph RDB 和 CephFS集成。
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介绍
Kubernetes和Ceph