分布式存储系统 Ceph

时间:2024-08-08 16:34:44

你了解Ceph吗?

Ceph是一种分布式存储系统,它可以将多台服务器组成一个超大集群,把这些机器中的磁盘资源整合到一块儿,形成一个大的资源池(PB级别),然后按需分配给应用使用。

那么你知道Ceph的架构吗?

分布式存储系统 Ceph

Ceph的底层实现是RADOS,RADOS是由C++写的,但是它向外界暴露了调用接口,即LibRADOS,应用程序只需要调用LibRADOS的接口,就可以操纵Ceph了。这其中,RADOS GW用于对象存储,RBD用于块存储,它们都属于LibRADOS;CephFS是内核态程序,向外界提供了POSIX接口,用户可以通过客户端直接挂载使用。

你知道RADOS内部架构和工作原理吗?

分布式存储系统 Ceph

每台服务器都有好几块磁盘(sda,sdb,sdc等),磁盘又可以进一步分区(sda1,sda2等)。CEPH中最基本的进程就是OSD(对象存储设备),每个磁盘对应一个OSD。

如果用户通过客户端想要存储一个文件,那么在RADOS中,该文件实际上会分为一个个4M块大小的对象。每个文件都一个文件ID(例如A),那么这些对象的ID就是(A0,A1,A2等)。然而在分布式储存系统中,有成千上万个对象,光遍历就要花很长的时间,所以对象会先通过hash-取模运算,存放到一个PG(Place Group)中,PG相当于数据库中的索引(PG的数量是固定的,不会随着OSD的增加或者删除而改变),这样一来,只需要首先定位到PG的位置,然后在PG中查询对象即可,大大提高了查询的效率。之后,PG中的对象又会根据设置的副本数量进行复制,并根据Crush算法存储到OSD节点上。

你知道CEPH的进程还有哪些吗?

CEPH中的Monitor(至少有3个)用于维护和监控整个集群的状态,每个Monitor都有一个Cluster Map,只要有这个Map,就能够清楚知道每个对象存储在什么位置了。客户端会先tcp连接到Monitor,从中获取Cluster Map,并在客户端进行计算,当知道对象的位置后,再直接与OSD通信(去中心化的思想)。OSD节点平常会向Monitor节点发送简单心跳,只有当添加、删除或者出现异常状况时,才会自动上报信息给Monitor。

MDS是可选的,只有需要使用CEPH FS的时候才需要配置MDS节点。在ceph中,元数据也是存放在OSD中的,MDS只相当于元数据的缓存服务器。

在Ceph中,如果要写数据,只能向主OSD写,然后再由主OSD向从OSD同步地写,只有当从OSD返回结果给主OSD后,主OSD才会向客户端报告写入完成的消息。如果要读数据,不会使用读写分离,而是也需要先向主OSD发请求,以保证数据的强一致性。

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