1. 初识Ceph

1.1 Ceph核心组件

  • Ceph OSD：全称是Object Storage Device,主要功能包括存储数据，处理数据的复制，恢复，回补，平衡数据分布。并将一些相关数据提供给Ceph Monitor，例如Ceph OSD心跳等。每一个Disk，分区都可以成为一个OSD。
  • Ceph Monitor：Ceph的监控器，主要功能是维护整个集群的健康状态，提供一致性的决策，包含了Monitor map，OSD map，PG（Placement Group）map和CRUSH map。
  • Ceph MDS：全称是Ceph Metadata Server，主要保存的是Ceph文件系统的元数据。注意：Ceph的块存储和Ceph的对象存储都不需要MDS，Ceph FS需要。

一个Ceph集群至少需要一个Ceph Monitor和至少2个Ceph的OSD。

1.2 Ceph的功能特性

Ceph可以提供以下功能：

  • RADOSGW（Reliable Autonomic Distributed Object Storage Gateway）对象存储：类似AMZ S3的对象存储功能
  • RBD（Rados Block Device）块存储：通过LIBRBD创建一个块设备，通过KVM附加到VM上，作为传统的块设备来用。同时支持快照，COW（Copy On Write）等功能
  • Ceph FS（Ceph File System）：一个基于RADOS来实现的分布式文件系统，引入了MDS，兼容POSIX文件系统提供元数据。可以当做文件系统来挂载。

1.3 Ceph 架构

Ceph的底层是RADOS，以上为Ceph的架构图。

  • RADOS：RADOS有自我修复等特性，提供了一个可靠，自动，智能的分布式存储
  • LIBRADOS：LIBRADOS库允许应用程序直接访问，支持C，java，Python等多种语言
  • RADOSGW：RADOSGW是一套基于RESTful协议的网关，并且兼容S3和Swift。
  • RBD：RBD通过Linux内核客户端和KVM驱动，来提供一个完全分布式的块设备。
  • Ceph FS：Ceph FS通过Linux内核客户端结合FUSE，来提供一个兼容POSFIX的文件系统。

1.4 Ceph的设计思想

Ceph的技术特性主要为以下4个方面：

  • 集群可靠性：尽可能保存数据不丢失以及数据写入过程中的可靠性
  • 集群可扩展性：包括系统规模，存储容量以及随着系统节点数增加的聚合数据访问带宽的线性扩展。
  • 数据安全性：保证硬件故障时数据不会丢失并且支持数据自动恢复，自动平衡。
  • 接口统一性：是指Ceph支持的3种存储类型

通过技术特性可知Ceph的设计思想可以总结为两点：

  • 充分发挥存储设备自身的计算能力
  • 去除所有的中心点