Ceph Linux 内核配置详解
总述
Ceph 是一个高性能、可靠的分布式存储系统，广泛应用于 OpenStack 等云计算平台，本文将详细介绍如何在 Linux 内核中配置和使用 Ceph，包括其核心组件、功能特性以及具体的 配置步骤 。
一、Ceph简介
Ceph 是一个开源的分布式存储系统，设计目标是提供高可靠性、高可扩展性和高性能的数据存储服务，自 Linux 内核 2.6.34 版起，Ceph.ko 已经集成到 Linux 内核中，作为分布式文件系统的备选项之一。
2. 主要特点
高可靠性 ：通过数据复制和纠删编码技术保证数据的可靠性。
高可扩展性 ：支持动态添加和移除存储节点。
高性能 ：自动平衡数据分布，确保高效的数据访问。
多存储方式 ：支持对象存储、块存储和文件系统存储。
二、Ceph核心组件
1. Ceph OSD（Object Storage Daemon）
功能 ：存储数据、处理数据复制和恢复，执行数据平衡操作。
交互 ：与其他 OSD 进行心跳检查，上报状态给 Monitor。
2. Ceph Monitor
功能 ：监控整个集群的健康状态，维护集群的各种映射图（如 Monitor Map、OSD Map、PG Map、CRUSH Map）。
要求 ：必须运行奇数个 Monitor，以确保集群的高可用性。
3. Ceph MDS（Metadata Server）
功能 ：保存文件系统的元数据，主要用于 Ceph 文件系统（CephFS）客户端。
使用场景 ：适用于需要兼容 POSIX 文件系统的应用。
三、Ceph功能特性
1. 对象存储
基于 LIBRADOS，兼容 S3 和 Swift 接口，适用于网盘应用和 HLS 流媒体应用。
2. 块存储
通过 LIBRBD 创建块设备，可用于虚拟机实例的硬盘。
3. 文件系统存储
引入 MDS，提供兼容 POSIX 的文件系统接口，适用于传统文件系统应用。
四、Ceph架构与设计思想
1. 集群架构
Ceph 集群由多个节点组成，每个节点可以运行一个或多个 OSD、Monitor 或 MDS 守护进程，数据分布采用 CRUSH 算法，确保数据均匀分布和高效访问。
2. 设计思想
大规模和分布式 ：支持 PB 级数据和成千上万的存储节点。
数据安全性 ：通过数据复制和纠删编码技术确保数据安全。
接口统一性 ：提供统一的接口，简化应用开发。
五、Ceph源码编译与配置
1. 安装依赖工具
安装pipcurl-o get-pip.pypython get-pip.py
2. 安装gcc-7.3
查看当前的gcc版本gcc -v下载并解压gcc 8.2.0源码wget-zxf gcc-8.2.0.tar.gzcd gcc-8.2.0./contrib/download_prerequisites编译并安装gccmkdir build && cd build../configure --prefix=/usr --enable-languages=c,c++ --disable-multilibMake -j4make install
3. 编译Ceph源码
下载并解压Ceph源码wget-zxf ceph-0.20.tar.gzcd ceph-0.20安装libedit_devel库RPM -Uvh-Uvh编译并安装Ceph./autogen.shCXXFLAGS="-g -O2" ./configure --prefix=/usr --sbindir=/sbin --localstatedir=/var --sysconfdir=/etcmake && make install
4. 配置NTP同步时间
yum install ntp ntpdate ntp-doc -ysystemctl enable ntpdecho "/usr/sbin/ntpdate ntp1.aliyun.com > /dev/null 2>&1; /sbin/hwclock -w" | tee -a /etc/rc.d/rc.local
5. 配置定时任务同步时间
crontab -e添加以下行，每小时同步一次时间0 */1 * * * /usr/sbin/ntpdate ntp1.aliyun.com > /dev/null 2>&1; /sbin/hwclock -w
六、Ceph环境配置
1. 客户端配置
在新的未配置客户端节点上，首先需要安装依赖包并获取集群配置。
安装ceph-common包yum install ceph-common -y从监控节点获取集群配置文件并设置权限scp root@monitor:/etc/ceph/ceph.conf /etc/ceph/ceph.confchmod 644 /etc/ceph/ceph.conf
2. 挂载CephFS文件系统
创建挂载点目录mkdir /mnt/mycephfs挂载CephFS文件系统mount -t ceph /192.168.0.1:6789:/ /mnt/mycephfs -o name=admin,secret=AQATSKdNGBnwLhAAnNDKnH65FmVKpXZJVasUeQ==
相关问题与解答
Q1：如何升级Ceph集群中的软件版本？
A1：升级Ceph集群中的软件版本通常涉及以下几个步骤：
1、 备份数据 ：在进行任何升级之前，务必备份所有重要数据。
2、 升级操作系统和依赖项 ：确保所有节点上的操作系统和相关依赖项都升级到最新版本。
3、
升级Ceph软件包
：使用
ceph-deploy
工具对各个节点进行升级。
ceph-deploy --upgrade[osd-ip] ... [mds-ip] ...
4、 验证升级结果 ：完成升级后，检查集群的状态和服务是否正常工作。
5、 更新配置文件 ：根据新版本的需求，可能需要更新配置文件。
6、 重新平衡数据 ：如果有必要，重新平衡集群中的数据分布。
Q2：如何处理Ceph集群中的OSD宕机情况？
A2：当Ceph集群中的OSD宕机时，可以按照以下步骤进行处理：
1、
确认OSD状态
：使用
ceph osd tree
命令查看OSD的状态，如果OSD显示为红色，表示该OSD已宕机。
2、 标记OSD为out ：将宕机的OSD标记为out，以防止新数据写入该OSD。
ceph osd out osd_id
3、 重启OSD服务 ：尝试重启OSD服务，看看是否能恢复正常。
sudo systemctl restart ceph-osd@osd_id
4、 替换OSD ：如果OSD无法恢复，可以将其替换为新的OSD，首先删除宕机的OSD：
ceph osd rm osd_id --yes-i-really-mean-it --destroy
然后添加新的OSD：
ceph-deploy osd create new_osd_ip
5、
恢复数据
：替换OSD后，Ceph会自动开始恢复数据，可以通过
ceph status
命令监控恢复进度。
6、 重新平衡数据 ：恢复完成后，重新平衡集群中的数据分布。
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