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Ceph学习

由 半世苍凉 提交于 2020-10-01 12:35:34

文章目录

1、Ceph概述

1.1、什么是分布式存储

  • 分布式存储是指一种独特的系统架构，它由一组网络进行通信、为了完成共同的任务而协调工作的计算机节点组成
  • 分布式系统是为了用廉价的、普通的机器完成单个计算无法完成的计算、存储任务
  • 其目的是利用更多的机器，处理更多的数据

1.2、常见的分布式文件系统

  • Lustre
  • Hadoop
  • FastDFS
  • Ceph
  • GlusterFS

1.3、什么是Ceph

1.3.1、Ceph简介

  • Ceph是一个分布式文件系统

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。

Ceph项目最早起源于Sage就读博士期间的工作（最早的成果于2004年发表），并随后贡献给开源社区。在经过了数年的发展之后，目前已得到众多云计算厂商的支持并被广泛应用。RedHat及OpenStack都可与Ceph整合以支持虚拟机镜像的后端存储。

1.3.2、Ceph特点

  • 具有高扩展、高可用、高性能的特点

    • 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。 b.考虑了容灾域的隔离，能够实现各类负载的副本放置规则，例如跨机房、机架感知等。
      • 能够支持上千个存储节点的规模，支持TB到PB级的数据。

    • 高可用性

      • 副本数可以灵活控制。

      • 支持故障域分隔，数据强一致性。

      • 多种故障场景自动进行修复自愈。

      • 没有单点故障，自动管理。

    • 高可扩展性

      • 去中心化。

      • 扩展灵活。

      • 随着节点增加而线性增长。

  • 特性丰富

    • Ceph可以提供对象存储、块存储、文件系统存储
    • 支持自定义接口，支持多种语言驱动。

  • Ceph可以提供PB级别的存储空间（PB→TB→GB）

  • 软件定义存储（Software Defined Storage）作为存储行业的一大发展趋势，已经越来越受到市场的认可

  • 过半原则：必须有一半以上的服务器正常，才能使用，搭建集群通常用奇数

1.3.3、Ceph组件

  • OSD
    • 存储设备
    • 全称Object Storage Device，也就是负责响应客户端请求返回具体数据的进程。一个Ceph集群一般都有很多个OSD。
  • Monitor
    • 集群监控组件
    • 一个Ceph集群需要多个Monitor组成的小集群，它们通过Paxos同步数据，用来保存OSD的元数据。
  • RadosGateway（RGW）
    • 对象存储网关
  • MDSs
    • 存放文件系统的元数据（对象存储和块存储不需要该组件）
    • 全称Ceph Metadata Server，是CephFS服务依赖的元数据服务。
  • Client
    • ceph客户端

2、实验环境准备

  • 准备四台虚拟机，其三台作为存储集群节点，一台安装为客户端，实现如下功能：
    • 创建1台客户端虚拟机
    • 创建3台存储集群虚拟机
    • 配置主机名、IP地址、YUM源
    • 修改所有主机的主机名
    • 配置无密码SSH连接
    • 配置NTP时间同步
    • 添加额外的光驱（加载ceph10.iso）
    • 创建虚拟机磁盘 （额外添加2块20G磁盘）
主机名 IP地址
client eth0:192.168.4.10/24
node1 eth0:192.168.4.11/24
node2 eth0:192.168.4.12/24
node3 eth0:192.168.4.13/24
  1. 所有主机设置防火墙和SELinux(以client为例)
[root@client ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
[root@client ~]# sed -i '/SELINUX/s/enforcing/permissive/' /etc/selinux/config
[root@client ~]# setenforce 0
  1. 所有主机挂载ceph光盘和系统光盘
[root@client ~]# mkdir /ceph
[root@client ~]# vim  /etc/fstab
[root@client ~]# tail -2 /etc/fstab
/dev/sr1 	/mydvd 	  iso9660   defaults   0  0
/dev/sr0    /ceph     iso9660   defaults   0  0
[root@client ~]# mount -a
  1. lsblk检查磁盘情况
[root@client ~]# lsblk 
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
···········省略部分内容
sr0              11:0    1  284M  0 rom  /ceph			#ceph光盘
sr1              11:1    1  8.8G  0 rom  /mydvd			#系统光盘

[root@node1 ~]# lsblk 
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
···········省略部分内容
sdb               8:16   0   20G  0 disk 
sdc               8:32   0   20G  0 disk 
sr0              11:0    1  284M  0 rom  /ceph			#ceph光盘
sr1              11:1    1  8.8G  0 rom  /mydvd			#系统光盘

[root@node2 ~]# lsblk 
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
···········省略部分内容
sdb               8:16   0   20G  0 disk 
sdc               8:32   0   20G  0 disk 
sr0              11:0    1  284M  0 rom  /ceph
sr1              11:1    1  8.8G  0 rom  /mydvd

[root@node3 ~]# lsblk 
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
···········省略部分内容
sdb               8:16   0   20G  0 disk 
sdc               8:32   0   20G  0 disk 
sr0              11:0    1  284M  0 rom  /ceph
sr1              11:1    1  8.8G  0 rom  /mydvd
  1. 配置无密码连接(包括自己远程自己也不需要密码)，在node1操作
[root@node1 ~]# ssh-keygen   -f /root/.ssh/id_rsa    -N ''
#-f后面跟密钥的文件名称（希望创建密钥到哪个文件）
#-N ''代表不给密钥配置密钥（不能给密钥配置密码）
[root@node1 ~]# for i in 10  11  12  13
>do
>   ssh-copy-id  192.168.4.$i
>done
#通过ssh-copy-id将密钥传递给192.168.4.10、192.168.4.11、192.168.4.12、192.168.4.13
  1. 修改/etc/hosts并同步到所有主机
[root@node1 ~]# cat /etc/hosts		#修改文件，手动添加如下内容（不要删除文件原有内容）
···········省略部分内容
192.168.4.10     client
192.168.4.11     node1
192.168.4.12     node2
192.168.4.13     node3

[root@node1 ~]# for i in client node1  node2  node3
>do
>    scp  /etc/hosts   $i:/etc/
>done
  1. 为所有节点配置yum源，并同步到所有主机。
[root@node1 ~]# cat /etc/yum.repos.d/abc.repo 
[abc]
name=abc
baseurl=file:#/mydvd
enabled=1
gpgcheck=0
[root@node1 ~]# cat /etc/yum.repos.d/ceph.repo
[mon]
name=mon
baseurl=file:#/ceph/MON
gpgcheck=0
[osd]
name=osd
baseurl=file:#/ceph/OSD
gpgcheck=0
[tools]
name=tools
baseurl=file:#/ceph/Tools
gpgcheck=0
[root@client ~]# yum repolist
Loaded plugins: fastestmirror
Loading mirror speeds from cached hostfile
repo id                                   repo name                                status
abc                                       abc                                      9,911
mon                                       mon                                         41
osd                                       osd                                         28
tools                                     tools                                       33
repolist: 10,013
    
[root@node1 ~]# for i in  client  node1  node2  node3
do
scp  /etc/yum.repos.d/*.repo   $i:/etc/yum.repos.d/
done
  1. Client主机配置为NTP服务器，node1，node2，node3做为NTP客户端配置
[root@client ~]# yum -y install chrony
[root@client ~]# vim /etc/chrony.conf
allow 192.168.4.0/24        #修改26行
local stratum 10            #修改29行(去注释即可)
[root@client ~]# systemctl restart chronyd

[root@node1 ~]# vim /etc/chrony.conf
server 192.168.4.10   iburst              #配置文件第二行，手动添加一行新内容
[root@node1 ~]# systemctl restart chronyd
[root@node1 ~]# chronyc sources -v        #查看同步结果，应该是^*
[root@node2 ~]# vim /etc/chrony.conf
server 192.168.4.10   iburst              #配置文件第二行，手动添加一行新内容
[root@node2 ~]# systemctl restart chronyd
[root@node2 ~]# chronyc sources -v            #查看同步结果，应该是^*
[root@node3 ~]# vim /etc/chrony.conf
server 192.168.4.10   iburst              #配置文件第二行，手动添加一行新内容
[root@node3 ~]# systemctl restart chronyd
[root@node3 ~]# chronyc sources -v       #查看同步结果，应该是^*
  • 环境准备完成后，关机拍摄快照

3、部署Ceph集群

3.1、安装部署软件ceph-deploy

  1. 在node1安装部署软件ceph-deploy
[root@node1 ~]#  yum -y install ceph-deploy
[root@node1 ~]#  ceph-deploy  --help
[root@node1 ~]#  ceph-deploy mon --help
  1. 创建目录（目录名称可以任意，推荐与案例一致）
[root@node1 ~]#  mkdir ceph-cluster			#为部署工具创建目录，存放密钥与配置文件
[root@node1 ~]#  cd ceph-cluster/
[root@node1 ceph-cluster]# pwd
/root/ceph-cluster

3.2、部署Ceph 集群

  1. 给所有节点安装ceph相关软件包。
[root@node1 ceph-cluster]# for i in node1 node2 node3
>do
>   ssh  $i "yum -y install ceph-mon ceph-osd ceph-mds ceph-radosgw"
>done

  1. 创建Ceph集群配置,在ceph-cluster目录下生成Ceph配置文件（ceph.conf）。

    在ceph.conf配置文件中定义monitor主机是谁。

[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy new node1 node2 node3
[root@node1 ceph-cluster]# ls
ceph.conf  ceph-deploy-ceph.log  ceph.mon.keyring

  1. 初始化所有节点的mon服务，也就是启动mon服务。

    拷贝当前目录的配置文件到所有节点的/etc/ceph/目录并启动mon服务。

[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy mon create-initial
#配置文件ceph.conf中有三个mon的IP，ceph-deploy脚本知道自己应该远程谁
  1. 在每个node主机查看自己的服务(注意每台主机服务名称不同)
[root@node1 ceph-cluster]# systemctl status ceph-mon@node1
[root@node2 ~]# systemctl status ceph-mon@node2
[root@node3 ~]# systemctl status ceph-mon@node3
#备注:管理员可以自己启动（start）、重启（restart）、关闭（stop），查看状态（status）.
#提醒:这些服务在30分钟只能启动3次,超过就报错. 
#StartLimitInterval=30min
#StartLimitBurst=3
#在这个文件中有定义/usr/lib/systemd/system/ceph-mon@.service
#如果修改该文件，需要执行命令# systemctl  daemon-reload重新加载配置
  1. 查看ceph集群状态（现在状态应该是health HEALTH_ERR）
[root@node1 ceph-cluster]# ceph -s
    cluster d894635f-8a2e-4c78-a6cb-c1f7c9cf6798
     health HEALTH_ERR
            no osds
     monmap e1: 3 mons at {node1=192.168.4.11:6789/0,node2=192.168.4.12:6789/0,node3=192.168.4.13:6789/0}
            election epoch 6, quorum 0,1,2 node1,node2,node3
     osdmap e1: 0 osds: 0 up, 0 in
            flags sortbitwise
      pgmap v2: 64 pgs, 1 pools, 0 bytes data, 0 objects
            0 kB used, 0 kB / 0 kB avail
                  64 creating

常见错误（非必要操作，有错误可以参考）：
如果提示如下错误信息：（如何无法修复说明环境准备有问题，需要重置所有虚拟机）

[node1][ERROR ] admin_socket: exception getting command descriptions: [Error 2] No such file or directory

解决方案如下（仅在node1操作）：
a. 先检查自己的命令是否是在ceph-cluster目录下执行的！！！！如果确认是在该目录下执行的create-initial命令，依然报错，可以使用如下方式修复。

[root@node1 ceph-cluster]# vim ceph.conf      #文件最后追加以下内容
public_network = 192.168.4.0/24

b. 修改后重新推送配置文件:

[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy --overwrite-conf config push node1 node2 node3
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy --overwrite-conf mon  create-initial

c. 如果还出错，可能是准备实验环境时配置的域名解析和主机名不一致！！！

3.3、创建OSD

  1. 初始化清空磁盘数据（仅node1操作即可）。

    初始化磁盘，将所有磁盘分区格式设置为GPT格式（根据实际情况填写磁盘名称）。

[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy disk  zap  node1:sdb   node1:sdc   
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy disk  zap  node2:sdb   node2:sdc
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy disk  zap  node3:sdb   node3:sdc  
#相当于ssh 远程node1，在node1执行parted /dev/sdb  mktable  gpt
#其他主机都是一样的操作
#ceph-deploy是个脚本，这个脚本会自动ssh远程自动创建gpt分区

  1. 创建OSD存储空间（仅node1操作即可）

    远程所有node主机，创建分区，格式化磁盘，挂载磁盘，启动osd服务共享磁盘。

[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy osd create node1:sdb  node1:sdc
#每个磁盘都会被自动分成两个分区；一个固定5G大小；一个为剩余所有容量
#5G分区为Journal日志缓存；剩余所有空间为数据盘。
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy osd create node2:sdb  node2:sdc
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy osd create node3:sdb  node3:sdc
  1. 在三台不同的主机查看OSD服务状态，可以开启、关闭、重启服务。
[root@node1 ~]# systemctl status ceph-osd@0
[root@node2 ~]# systemctl status ceph-osd@2
[root@node3 ~]# systemctl status ceph-osd@4
#备注:管理员可以自己启动（start）、重启（restart）、关闭（stop），查看状态（status）.
#提醒:这些服务在30分钟只能启动3次,超过就报错.
#StartLimitInterval=30min
#StartLimitBurst=3
#在这个文件中有定义/usr/lib/systemd/system/ceph-osd@.service
#如果修改该文件，需要执行命令# systemctl  daemon-reload重新加载配置

常见错误及解决方法（非必须操作）。
使用osd create创建OSD存储空间时，如提示下面的错误提示：
[ceph_deploy][ERROR ] RuntimeError: bootstrap-osd keyring not found; run ‘gatherkeys’
可以使用如下命令修复文件，重新配置ceph的密钥文件：


[root@node1 ceph-cluster]#  ceph-deploy gatherkeys node1 node2 node3

3.4、验证测试

  1. 查看集群状态。
[root@node1 ceph-cluster]#  ceph  -s
    cluster d894635f-8a2e-4c78-a6cb-c1f7c9cf6798
     health HEALTH_OK
     monmap e1: 3 mons at {node1=192.168.4.11:6789/0,node2=192.168.4.12:6789/0,node3=192.168.4.13:6789/0}
            election epoch 6, quorum 0,1,2 node1,node2,node3
     osdmap e29: 6 osds: 6 up, 6 in
            flags sortbitwise
      pgmap v56: 64 pgs, 1 pools, 0 bytes data, 0 objects
            202 MB used, 91891 MB / 92093 MB avail
                  64 active+clean
[root@node1 ceph-cluster]#  ceph   osd   tree
ID WEIGHT  TYPE NAME      UP/DOWN REWEIGHT PRIMARY-AFFINITY 
-1 0.08752 root default                                     
-2 0.02917     host node1                                   
 0 0.01459         osd.0       up  1.00000          1.00000 
 1 0.01459         osd.1       up  1.00000          1.00000 
-3 0.02917     host node2                                   
 2 0.01459         osd.2       up  1.00000          1.00000 
 3 0.01459         osd.3       up  1.00000          1.00000 
-4 0.02917     host node3                                   
 4 0.01459         osd.4       up  1.00000          1.00000 
 5 0.01459         osd.5       up  1.00000          1.00000

  1. 常见错误（非必须操作）。

    如果查看状态包含如下信息：

    health: HEALTH_WARN
            clock skew detected on  node2, node3…

​ clock skew表示时间不同步，解决办法：请先将所有主机的时间都使用NTP时间同步！！！

​ Ceph要求所有主机时差不能超过0.05s，否则就会提示WARN。

​ 如果状态还是失败，可以尝试执行如下命令，重启所有ceph服务：

[root@node1 ceph-cluster]# systemctl restart ceph.target

3.5、扩展知识：创建ceph用户，查看用户

[root@node1 ~]# ceph auth get-or-create client.nb \
osd  'allow *' \
mds  'allow *' \
mon  'allow *'      > 文件名
# >是重定向导出，后面的文件名可以任意，没有文件会创建，有文件则会覆盖文件的内容
[root@node1 ~]# ceph auth list              #查看所有用户列表

4、Ceph块存储

  • 什么是块存储

    • 光盘
    • 磁盘

  • 分布式块存储

    • Ceph
    • Cinder

  • Ceph块设备也叫做RADOS块设备

    • RADOS block device ： RBD

  • RBD驱动已经很好的集成在了Linux内核中

  • RBD提供了企业功能，如快照、COW克隆等等

  • RBD还支持内存缓存，从而能够大大的提高性能

4.1、创建镜像

  1. 查看存储池，默认存储池名称为rbd。
[root@node1 ceph-cluster]# ceph osd lspools
0 rbd,
#查看结果显示，共享池的名称为rbd，这个共享池的编号为0，英语词汇：pool（池塘、水塘）
  1. 创建镜像、查看镜像
[root@node1 ceph-cluster]# rbd create demo-image --image-feature  layering --size 10G
#创建demo-image镜像，这里的demo-image创建的镜像名称，名称可以为任意字符。
#size可以指定镜像大小
[root@node1 ceph-cluster]# rbd create rbd/jacob  --image-feature  layering --size 10G
#在rbd池中创建名称为jacob的镜像（rbd/jacob），镜像名称可以任意
#--image-feature参数指定我们创建的镜像有哪些功能，layering是开启COW功能。
#提示：ceph镜像支持很多功能，但很多是操作系统不支持的，我们只开启layering。

[root@node1 ceph-cluster]# rbd list  		#列出所有镜像
demo-image
jacob
[root@node1 ceph-cluster]# rbd info demo-image		#查看demo-image这个镜像的详细信息
rbd image 'demo-image':	
        size 10240 MB in 2560 objects
        order 22 (4096 kB objects)
        block_name_prefix: rbd_data.5e38238e1f29
        format: 2
        features: layering
        flags: 
[root@node1 ceph-cluster]# rbd info jacob
rbd image 'jacob':
        size 10240 MB in 2560 objects
        order 22 (4096 kB objects)
        block_name_prefix: rbd_data.5e3b238e1f29
        format: 2
        features: layering
        flags:

4.2、动态调整

  1. 扩容容量
[root@node1 ceph-cluster]# rbd resize --size 15G jacob
#调整jacob镜像的大小，jacob是镜像的名称，size指定扩容到15G
Resizing image: 100% complete...done.
[root@node1 ceph-cluster]# rbd info jacob
rbd image 'jacob':
        size 15360 MB in 3840 objects
        order 22 (4096 kB objects)
        block_name_prefix: rbd_data.5e3b238e1f29
        format: 2
        features: layering
        flags:
  1. 缩小容量
[root@node1 ceph-cluster]# rbd resize --size 7G jacob --allow-shrink
#英文词汇：allow（允许），shrink（缩小）
Resizing image: 100% complete...done.
[root@node1 ceph-cluster]# rbd info jacob
rbd image 'jacob':
        size 7168 MB in 1792 objects
        order 22 (4096 kB objects)
        block_name_prefix: rbd_data.5e3b238e1f29
        format: 2
        features: layering
        flags: 
#查看jacob这个镜像的详细信息（jacob是前面创建的镜像）

4.3、通过KRBD访问

Linux内核可用直接访问Ceph块存储，KVM可用借助于librbd访问Ceph块存储。

客户端访问结构如图所示

在这里插入图片描述

  1. 客户端通过KRBD访问
#客户端需要安装ceph-common软件包
#拷贝配置文件（否则不知道集群在哪）
#拷贝连接密钥（否则无连接权限）
[root@client ~]# yum -y  install ceph-common
[root@client ~]# scp 192.168.4.11:/etc/ceph/ceph.conf  /etc/ceph/
[root@client ~]# scp 192.168.4.11:/etc/ceph/ceph.client.admin.keyring /etc/ceph/
[root@client ~]# rbd map  jacob          #客户端访问映射服务器的jacob共享镜像
/dev/rbd0
[root@client ~]# rbd map  demo-image	#客户端访问映射服务器的demo-image共享镜像
/dev/rbd1
              
[root@client ~]# lsblk 				#查看结果（会多一块磁盘）
NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda               8:0    0   20G  0 disk 
├─sda1            8:1    0    1G  0 part /boot
└─sda2            8:2    0   19G  0 part 
  ├─centos-root 253:0    0   17G  0 lvm  /
  └─centos-swap 253:1    0    2G  0 lvm  [SWAP]
sr0              11:0    1  284M  0 rom  /ceph
sr1              11:1    1  8.8G  0 rom  /mydvd
rbd0            252:0    0    7G  0 disk /mnt
rbd1            252:16   0   10G  0 disk 

[root@client ~]# rbd showmapped          #查看磁盘名和共享镜像名称的对应关系
id pool image      snap device    
0  rbd  jacob      -    /dev/rbd0 
1  rbd  demo-image -    /dev/rbd1
  1. 客户端格式化、挂载分区
[root@client ~]# mkfs.xfs /dev/rbd1                     #格式化，格式为xfs
[root@client ~]# mount /dev/rbd1 /mnt/                  #挂载（可以挂载到任意目录）
[root@client ~]# echo "test" > /mnt/test.txt           #写入数据
[root@client ~]# cat /mnt/test.txt
test

4.4、删除镜像

  1. 客户端撤销磁盘映射
[root@client ~]# umount /mnt                      #卸载
[root@client ~]# rbd showmapped                  #查看磁盘名和共享镜像名称的对应关系
id pool image      snap device    
0  rbd  jacob      -    /dev/rbd0 
1  rbd  demo-image -    /dev/rbd1 
[root@client ~]# rbd unmap /dev/rbd1            #撤销磁盘映射
[root@client ~]# rbd showmapped
id pool image snap device    
0  rbd  jacob -    /dev/rbd0

5、块存储应用案例

5.1、创建镜像快照

  1. 查看镜像快照（默认所有镜像是没有快照的）
[root@node1 ceph-cluster]# rbd snap ls jacob
#查看某个镜像有没有快照，jacob是镜像的名称，ls是list查看
  1. 给镜像创建快照
[root@node1 ceph-cluster]#  rbd snap create jacob --snap jacob-snap1
#为jacob镜像创建快照，--snap指定快照名称，快照名称为jacob-snap1，快照名称可以任意
[root@node1 ceph-cluster]# rbd snap ls jacob
SNAPID NAME           SIZE 
     4 jacob-snap1 7168 MB
  1. 删除客户端写入的测试文件
[root@client ~]# rm  -rf   /mnt/test.txt
[root@client ~]# umount  /mnt
  1. 还原快照
[root@node1 ceph-cluster]# rbd snap rollback jacob --snap jacob-snap1
# rollback是回滚的意思，使用jacob-snap1快照回滚数据，对jacob镜像进行回滚数据

[root@client ~]# mount /dev/rbd0 /mnt/       #客户端重新挂载分区
[root@client ~]# ls  /mnt                    #查看数据是否被恢复

5.2、创建快照克隆

  1. 克隆快照
[root@node1 ceph-cluster]# rbd snap  list jacob
SNAPID NAME           SIZE 
     4 jacob-snap1 7168 MB 
[root@node1 ceph-cluster]#  rbd snap protect jacob --snap jacob-snap1    #保护快照
#jacob是镜像名称，jacob-snap1是前面创建的快照（被保护的快照，不可以被删除）
[root@node1 ceph-cluster]#  rbd snap rm jacob --snap jacob-snap1    #删除被保护的快照，会失败
rbd: snapshot 'jacob-snap1' is protected from removal.
2020-07-30 23:42:27.226184 7f1e8973fd80 -1 librbd::Operations: snapshot is protected

[root@node1 ceph-cluster]#  rbd clone jacob --snap jacob-snap1 jacob-clone --image-feature layering
#使用jacob镜像的快照jacob-snap1克隆一个新的名称为jacob-clone的镜像
#新镜像名称可以任意
  1. 查看克隆镜像与父镜像快照的关系
[root@node1 ceph-cluster]# rbd list
demo-image
jacob
jacob-clone
[root@node1 ceph-cluster]# rbd info jacob-clone
rbd image 'jacob-clone':
        size 7168 MB in 1792 objects
        order 22 (4096 kB objects)
        block_name_prefix: rbd_data.5e55238e1f29
        format: 2
        features: layering
        flags: 
        parent: rbd/jacob@jacob-snap1
        overlap: 7168 MB
#克隆镜像的很多数据都来自于快照链
#如果希望克隆镜像可以独立工作，就需要将父快照中的数据，全部拷贝一份，但比较耗时！！！
  1. 让新克隆的镜像与快照脱离关系
[root@node1 ~]#  rbd flatten jacob-clone        #让新克隆的镜像与快照脱离关系
[root@node1 ~]#  rbd info jacob-clone           #查看镜像信息
rbd image 'jacob-clone':
        size 7168 MB in 1792 objects
        order 22 (4096 kB objects)
        block_name_prefix: rbd_data.5e55238e1f29
        format: 2
        features: layering
        flags: 
#注意，父快照信息没了！
  1. 删除快照
[root@node1 ceph-cluster]# rbd snap unprotect jacob --snap jacob-snap1	#取消快照保护
[root@node1 ceph-cluster]# rbd snap rm jacob --snap jacob-snap1 		#可以删除快照
[root@node1 ceph-cluster]# rbd snap ls jacob

6、Ceph文件系统

  • 块共享，仅允许同时一个客户端访问，无法实现多人同时使用块设备。

  • 而Ceph的文件系统共享则允许多人同时使用。

6.1、什么是CephFS

  • 分布式文件系统（Distributed File System）是指文件系统管理的物理存储资源不一定直接连接在本地节点上，而是通过计算机网络与节点相连。
  • CephFS使用Ceph集群提供与POSIX兼容的文件系统
  • 允许Linux直接将Ceph存储mount到本地

6.2、什么是元数据

  • 元数据（Metadata）
    • 任何文件系统中的数据分为数据和元数据
    • 数据是指普通文件中的实际数据
    • 而元数据指用来描述一个文件的特征到的系统数据
    • 比如：访问权限、文件拥有者以及文件数据库的分布信息（inode）等

6.3、部署元数据服务器

  • 使用虚拟机node3，部署MDS节点
主机名称 IP地址
node3 192.168.4.13

  1. 要求如下：
    IP地址:192.168.4.13
    主机名:node3
    配置yum源（包括操作系统的源、ceph的源）
    与Client主机同步时间
    node1允许无密码远程node3
    修改node1的/etc/hosts，并同步到所有node主机
    部署元数据服务器






  2. 安装软件

[root@node3 ~]# yum -y install ceph-mds
  1. 登陆node1部署节点操作
[root@node1 ~]# cd  /root/ceph-cluster
#该目录，是最早部署ceph集群时，创建的目录
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy mds create node3
#远程nod3，拷贝集群配置文件，启动mds服务
  1. 创建存储池

备注：一个文件系统是由inode和block两部分组成，效果如图-1所示。

inode存储文件的描述信息（metadata元数据），block中存储真正的数据。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-GK8GEBN4-1598752772810)(https:#img-blog.csdnimg.cn/20200731140330651.png)]

[root@node3 ~]# ceph osd pool create cephfs_data 64
#创建存储池，共享池的名称为cephfs_data，对应有64个PG
#共享池名称可以任意
[root@node3 ~]# ceph osd pool create cephfs_metadata 64
#创建存储池，共享池的名称为cephfs_metadata，对应有64个PG
  1. PG拓扑
    PG是一个逻辑概念，没有对应的物质形态，是为了方便管理OSD而设计的概念。

为了方便理解，可以把PG想象成为是目录，可以创建32个目录来存放OSD，也可以创建64个目录来存放OSD。

6.4、创建Ceph文件系统

[root@node3 ~]# ceph fs new myfs1 cephfs_metadata cephfs_data
#myfs1是名称，名称可以任意，注意，先写metadata池，再写data池
#fs是filesystem的缩写，filesystem中文是文件系统
#默认，只能创建1个文件系统，多余的会报错
[root@node3 ~]# ceph fs ls
name: myfs1, metadata pool: cephfs_metadata, data pools: [cephfs_data ]

6.5、客户端挂载

客户端挂载（客户端需要安装ceph-common，前面已经安装）

[root@client ~]# cat /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring 
[client.admin]
        key = AQByhCFfC4HwKBAABv3PCDF8siwPlq4JlwYPAQ==

[root@client ~]# mount -t ceph 192.168.4.11:6789:/  /mnt  -o name=admin,secret=AQBTsdRapUxBKRAANXtteNUyoEmQHveb75bISg==
#注意:-t（type）指定文件系统类型，文件系统类型为ceph
#-o（option）指定mount挂载命令的选项，选项包括name账户名和secret密码
#192.168.4.11为MON节点的IP（不是MDS节点），6789是MON服务的端口号
#admin是用户名,secret后面是密钥
#密钥可以在/etc/ceph/ceph.client.admin.keyring中找到

[root@client ~]# df -h
文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root   17G  1.3G   16G    8% /
devtmpfs                 224M     0  224M    0% /dev
tmpfs                    236M     0  236M    0% /dev/shm
tmpfs                    236M  5.6M  230M    3% /run
tmpfs                    236M     0  236M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sr0                 284M  284M     0  100% /ceph
/dev/sr1                 8.8G  8.8G     0  100% /mydvd
/dev/sda1               1014M  130M  885M   13% /boot
192.168.4.11:6789:/       90G  364M   90G    1% /mnt
tmpfs                     48M     0   48M    0% /run/user/0

7、对象存储服务器

7.1、什么是对象存储

  • 对象存储

    • 也就是键值存储，通其接口指令，也就是简单的GET、PUT、DEL和其他扩展，向存储服务上传下载数据
    • 对象存储中所有数据都被认为是一个对象，所以，任何数据都可以存入对象存储服务器，如图片、视频、音频等

  • RGW全称是Rados Gateway

  • RGW是Ceph对象存储网关，用于向客户端应用呈现存储界面，提供RESTful API访问接口

7.2、创建对象存储

  1. 准备实验环境，要求如下：

    IP地址:192.168.4.13

    主机名:node3

    配置yum源（包括操作系统的源、ceph的源）

    与Client主机同步时间

    node1允许无密码远程node3

    修改node1的/etc/hosts，并同步到所有node主机

  2. 部署RGW软件包

[root@node3 ~]# yum -y install ceph-radosgw

  1. 新建网关实例

    拷贝配置文件，启动一个rgw服务

[root@node1 ~]# cd /root/ceph-cluster
[root@node1 ceph-cluster]]# ceph-deploy rgw create node3        #远程mode3启动rgw服务
  1. 登陆node3验证服务是否启动
[root@node3 ~]# ps aux |grep radosgw
root       1285  0.0  0.2 112720   984 pts/0    D+   15:53   0:00 grep --color=auto radosgw
ceph     131059  0.4  3.1 2290320 15180 ?       Ssl  15:52   0:00 /usr/bin/radosgw -f --cluster ceph --name client.rgw.node3 --setuser ceph --setgroup ceph

[root@node3 ~]# systemctl  status ceph-radosgw@\*
  1. 修改服务端口
[root@node3 ~]#  vim  /etc/ceph/ceph.conf
·········省略部分内容
[client.rgw.node3]
host = node3
rgw_frontends = "civetweb port=8000"
#node3为主机名
#civetweb是RGW内置的一个web服务
[root@node3 ~]# systemctl  restart ceph-radosgw@\*

7.3、客户端测试

  1. curl测试
[root@client ~]# curl  192.168.4.13:8000
  1. 使用第三方软件访问

登陆node3（RGW）创建账户

[root@node3 ~]# radosgw-admin user create \
> --uid="testuser" --display-name="First User"
{
    "user_id": "testuser",
    "display_name": "First User",
    "email": "",
    "suspended": 0,
    "max_buckets": 1000,
    "auid": 0,
    "subusers": [],
    "keys": [
        {
            "user": "testuser",
            "access_key": "G05OCFYUM53JLCKJ34UA",
            "secret_key": "jDELhwqUvnevawsjDWmz9kuWaH8njTkYB50roNoE"
        }
    ],
    "swift_keys": [],
    "caps": [],
    "op_mask": "read, write, delete",
    "default_placement": "",
    "placement_tags": [],
    "bucket_quota": {
        "enabled": false,
        "max_size_kb": -1,
        "max_objects": -1
    },
    "user_quota": {
        "enabled": false,
        "max_size_kb": -1,
        "max_objects": -1
    },
    "temp_url_keys": []
}

[root@node3 ~]# radosgw-admin user info --uid=testuser	#testuser为用户名，access_key和secret_key是账户密钥
{
    "user_id": "testuser",
    "display_name": "First User",
    "email": "",
    "suspended": 0,
    "max_buckets": 1000,
    "auid": 0,
    "subusers": [],
    "keys": [
        {
            "user": "testuser",
            "access_key": "G05OCFYUM53JLCKJ34UA",
            "secret_key": "jDELhwqUvnevawsjDWmz9kuWaH8njTkYB50roNoE"
        }
    ],
    "swift_keys": [],
    "caps": [],
    "op_mask": "read, write, delete",
    "default_placement": "",
    "placement_tags": [],
    "bucket_quota": {
        "enabled": false,
        "max_size_kb": -1,
        "max_objects": -1
    },
    "user_quota": {
        "enabled": false,
        "max_size_kb": -1,
        "max_objects": -1
    },
    "temp_url_keys": []
}
  1. 客户端安装软件（软件需要自己上网搜索下载）
[root@client ~]#  yum install s3cmd-2.0.1-1.el7.noarch.rpm

修改软件配置（注意，除了下面设置的内容，其他提示都默认回车）

[root@client ~]#  s3cmd --configureAccess Key: 5E42OEGB1M95Y49IBG7BSecret Key: i8YtM8cs7QDCK3rTRopb0TTPBFJVXdEryRbeLGK6S3 Endpoint [s3.amazonaws.com]: 192.168.4.13:8000[%(bucket)s.s3.amazonaws.com]: %(bucket)s.192.168.4.13:8000Use HTTPS protocol [Yes]: NoTest access with supplied credentials? [Y/n] nSave settings? [y/N] y#注意，其他提示都默认回车
  1. 创建存储数据的bucket（类似于存储数据的目录）
[root@client ~]# s3cmd ls[root@client ~]# s3cmd mb s3:#my_bucketBucket 's3:#my_bucket/' created[root@client ~]# s3cmd ls2018-05-09 08:14 s3:#my_bucket[root@client ~]# s3cmd put /var/log/messages s3:#my_bucket/log/[root@client ~]# s3cmd ls s3:#my_bucketDIR s3:#my_bucket/log/[root@client ~]# s3cmd ls s3:#my_bucket/log/2018-05-09 08:19 309034 s3:#my_bucket/log/messages
  1. 测试下载功能
[root@client ~]# s3cmd get s3:#my_bucket/log/messages /tmp/
  1. 测试删除功能
[root@client ~]# s3cmd del s3:#my_bucket/log/messages
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