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分布式存储Ceph的部署及应用（创建MDS、RBD、RGW 接口）

作者：煮酒与君饮 | 2024-07-18 15:53:12

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分布式存储Ceph的部署及应用（创建MDS、RBD、RGW 接口）

一、存储基础

1.1 单机存储设备

●DAS（直接附加存储，是直接接到计算机的主板总线上去的存储）
IDE、SATA、SCSI、SAS、USB 接口的磁盘
所谓接口就是一种存储设备驱动下的磁盘设备，提供块级别的存储

●NAS（网络附加存储，是通过网络附加到当前主机文件系统之上的存储）
NFS、CIFS、FTP
文件系统级别的存储，本身就是一个做好的文件系统，通过nfs接口在用户空间输出后，客户端基于内核模块与远程主机进行网络通信，把它转为好像本地文件系统一样来使用，这种存储服务是没办法对它再一次格式化创建文件系统块的

●SAN（存储区域网络）
SCSI协议（只是用来传输数据的存取操作，物理层使用SCSI线缆来传输）、FCSAN（物理层使用光纤来传输）、iSCSI（物理层使用以太网来传输）
也是一种网络存储，但不同之处在于SAN提供给客户端主机使用的接口是块级别的存储

1.2 单机存储的问题

●存储处理能力不足
传统的IDE的IO值是100次/秒，SATA固态磁盘500次/秒，固态硬盘达到2000-4000次/秒。即使磁盘的IO能力再大数十倍，也不够抗住网站访问高峰期数十万、数百万甚至上亿用户的同时访问，这同时还要受到主机网络IO能力的限制。

●存储空间能力不足
单块磁盘的容量再大，也无法满足用户的正常访问所需的数据容量限制。

●单点问题
单机存储数据存在单点故障问题

商业存储解决方案
EMC、NetAPP、IBM、DELL、华为、浪潮

二、分布式存储（软件定义的存储 SDS）

Ceph、TFS、FastDFS、MooseFS(MFS)、GlusterFS(GFS)
存储机制会把数据分散存储到多个节点上，具有高扩展性、高性能、高可用性等优点。

2.1 分布式存储的类型

●块存储（例如硬盘，一般是一个存储被一个服务器挂载使用，适用于容器或虚拟机存储卷分配、日志存储、文件存储）
块存储提供了一个像硬盘驱动器一样工作的存储卷，组织成大小相同的块。通常，要么操作系统用文件系统格式化基于块的存储卷，要么应用程序(如数据库)直接访问它来存储数据。

●文件存储（例如NFS，解决块存储无法共享问题，可以一个存储被多个服务器同时挂载，适用于目录结构的存储、日志存储）
允许将数据组织为传统的文件系统。数据保存在一个文件中，该文件具有名称和一些相关的元数据，例如修改时间戳、所有者和访问权限。提供基于文件的存储使用目录和子目录的层次结构来组织文件的存储方式。

●对象存储（例如OSS，一个存储可以被多服务同时访问，具备块存储的高速读写能力，也具备文件存储共享的特性，适用图片存储、视频存储）
基于API接口提供的文件存储，每一个文件都是一个对象，且文件大小各不相同的，文件的元数据和实际数据是存放在一起的。
对象存储允许将任意数据和元数据存储为一个单元，并在平面存储池中标记为惟一标识符。使用API存储和检索数据，而不是将数据作为块或在文件系统层次结构中访问。

三、Ceph 简介

Ceph使用C++语言开发，是一个开放、自我修复和自我管理的开源分布式存储系统。具有高扩展性、高性能、高可靠性的优点。

Ceph目前已得到众多云计算厂商的支持并被广泛应用。RedHat及OpenStack，Kubernetes都可与Ceph整合以支持虚拟机镜像的后端存储。
粗略估计，我国70%—80%的云平台都将Ceph作为底层的存储平台，由此可见Ceph俨然成为了开源云平台的标配。目前国内使用Ceph搭建分布式存储系统较为成功的企业有华为、阿里、中兴，华三、浪潮、中国移动、网易、乐视、360、星辰天合存储、杉岩数据等。

3.1 Ceph 优势

  • 高扩展性：去中心化，支持使用普通X86服务器，支持上千个存储节点的规模，支持TB到EB级的扩展。
  • 高可靠性：没有单点故障，多数据副本，自动管理，自动修复。
  • 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。
  • 功能强大：Ceph是个大一统的存储系统，集块存储接口（RBD）、文件存储接口（CephFS）、对象存储接口（RadosGW）于一身，因而适用于不同的应用场景。

3.2 Ceph 架构

自下向上，可以将Ceph系统分为四个层次:
●RADOS 基础存储系统（Reliab1e，Autonomic，Distributed object store，即可靠的、自动化的、分布式的对象存储）
RADOS是Ceph最底层的功能模块，是一个无限可扩容的对象存储服务，能将文件拆解成无数个对象（碎片）存放在硬盘中，大大提高了数据的稳定性。它主要由OSD和Monitor两个组件组成，OSD和Monitor都可以部署在多台服务器中，这就是ceph分布式的由来，高扩展性的由来。

●LIBRADOS 基础库
Librados提供了与RADOS进行交互的方式，并向上层应用提供Ceph服务的API接口，因此上层的RBD、RGW和CephFS都是通过Librados访问的，目前提供PHP、Ruby、Java、Python、Go、C和C++支持，以便直接基于RADOS（而不是整个Ceph）进行客户端应用开发。

●高层应用接口：包括了三个部分
1）对象存储接口 RGW（RADOS Gateway）
网关接口，基于Librados开发的对象存储系统，提供S3和Swift兼容的RESTful API接口。

2）块存储接口 RBD（Reliable Block Device）
基于Librados提供块设备接口，主要用于Host/VM。

3）文件存储接口 CephFS（Ceph File System）
Ceph文件系统，提供了一个符合POSIX标准的文件系统，它使用Ceph存储集群在文件系统上存储用户数据。基于Librados提供的分布式文件系统接口。

●应用层：基于高层接口或者基础库Librados开发出来的各种APP，或者Host、VM等诸多客户端

3.3 Ceph 核心组件

Ceph是一个对象式存储系统，它把每一个待管理的数据流（如文件等数据）切分为一到多个固定大小（默认4兆）的对象数据（Object），并以其为原子单元（原子是构成元素的最小单元）完成数据的读写。

 ●OSD（Object Storage Daemon，守护进程 ceph-osd）
是负责物理存储的进程，一般配置成和磁盘一一对应，一块磁盘启动一个OSD进程。主要功能是存储数据、复制数据、平衡数据、恢复数据，以及与其它OSD间进行心跳检查，负责响应客户端请求返回具体数据的进程等。通常至少需要3个OSD来实现冗余和高可用性。

●PG（Placement Group 归置组）
PG 是一个虚拟的概念而已，物理上不真实存在。它在数据寻址时类似于数据库中的索引：Ceph 先将每个对象数据通过HASH算法固定映射到一个 PG 中，然后将 PG 通过 CRUSH 算法映射到 OSD。

●Pool
Pool 是存储对象的逻辑分区，它起到 namespace 的作用。每个 Pool 包含一定数量（可配置）的 PG。Pool 可以做故障隔离域，根据不同的用户场景不统一进行隔离。

Pool中数据保存方式支持两种类型：

  • 多副本（replicated）：类似 raid1，一个对象数据默认保存 3 个副本，放在不同的 OSD
  • 纠删码（Erasure Code）：类似 raid5，对 CPU 消耗稍大，但是节约磁盘空间，对象数据保存只有 1 个副本。由于Ceph部分功能不支持纠删码池，此类型存储池使用不多

3.4 Pool、PG 和 OSD 的关系

一个Pool里有很多个PG；一个PG里包含一堆对象，一个对象只能属于一个PG；PG有主从之分，一个PG分布在不同的OSD上（针对三副本类型）

●Monitor（守护进程 ceph-mon）
用来保存OSD的元数据。负责维护集群状态的映射视图（Cluster Map：OSD Map、Monitor Map、PG Map 和 CRUSH Map），维护展示集群状态的各种图表， 管理集群客户端认证与授权。一个Ceph集群通常至少需要 3 或 5 个（奇数个）Monitor 节点才能实现冗余和高可用性，它们通过 Paxos 协议实现节点间的同步数据。

●Manager（守护进程 ceph-mgr）
负责跟踪运行时指标和 Ceph 集群的当前状态，包括存储利用率、当前性能指标和系统负载。为外部监视和管理系统提供额外的监视和接口，例如 zabbix、prometheus、 cephmetrics 等。一个 Ceph 集群通常至少需要 2 个 mgr 节点实现高可用性，基于 raft 协议实现节点间的信息同步。

●MDS（Metadata Server，守护进程 ceph-mds）
是 CephFS 服务依赖的元数据服务。负责保存文件系统的元数据，管理目录结构。对象存储和块设备存储不需要元数据服务；如果不使用 CephFS 可以不安装。

3.5 OSD 存储后端

OSD 有两种方式管理它们存储的数据。在 Luminous 12.2.z 及以后的发行版中，默认（也是推荐的）后端是 BlueStore。在 Luminous 发布之前， 默认是 FileStore， 也是唯一的选项。

●Filestore
FileStore是在Ceph中存储对象的一个遗留方法。它依赖于一个标准文件系统（只能是XFS)，并结合一个键/值数据库（传统上是LevelDB，现在BlueStore是RocksDB），用于保存和管理元数据。
FileStore经过了良好的测试，在生产中得到了广泛的应用。然而，由于它的总体设计和对传统文件系统的依赖，使得它在性能上存在许多不足。

●Bluestore
BlueStore是一个特殊用途的存储后端，专门为OSD工作负载管理磁盘上的数据而设计。BlueStore 的设计是基于十年来支持和管理 Filestore 的经验。BlueStore 相较于 Filestore，具有更好的读写性能和安全性。

BlueStore 的主要功能包括：
1）BlueStore直接管理存储设备，即直接使用原始块设备或分区管理磁盘上的数据。这样就避免了抽象层的介入（例如本地文件系统，如XFS)，因为抽象层会限制性能或增加复杂性。
2）BlueStore使用RocksDB进行元数据管理。RocksDB的键/值数据库是嵌入式的，以便管理内部元数据，包括将对象名称映射到磁盘上的块位置。
3）写入BlueStore的所有数据和元数据都受一个或多个校验和的保护。未经验证，不会从磁盘读取或返回给用户任何数据或元数据。
4）支持内联压缩。数据在写入磁盘之前可以选择性地进行压缩。
5）支持多设备元数据分层。BlueStore允许将其内部日志（WAL预写日志）写入单独的高速设备（如SSD、NVMe或NVDIMM)，以提高性能。如果有大量更快的可用存储，则可以将内部元数据存储在更快的设备上。
6）支持高效的写时复制。RBD和CephFS快照依赖于在BlueStore中有效实现的即写即复制克隆机制。这将为常规快照和擦除编码池（依赖克隆实现高效的两阶段提交）带来高效的I/O。

3.6 Ceph 数据的存储过程

1）客户端从 mon 获取最新的 Cluster Map

2）在 Ceph 中，一切皆对象。Ceph 存储的数据都会被切分成为一到多个固定大小的对象（Object）。Object size 大小可以由管理员调整，通常为 2M 或 4M。
每个对象都会有一个唯一的 OID，由 ino 与 ono 组成：
●ino ：即是文件的 FileID，用于在全局唯一标识每一个文件
●ono ：则是分片的编号
比如：一个文件 FileID 为 A，它被切成了两个对象，一个对象编号0，另一个编号1，那么这两个文件的 oid 则为 A0 与 A1。
OID 的好处是可以唯一标示每个不同的对象，并且存储了对象与文件的从属关系。由于 Ceph 的所有数据都虚拟成了整齐划一的对象，所以在读写时效率都会比较高。

3）通过对 OID 使用 HASH 算法得到一个16进制的特征码，用特征码与 Pool 中的 PG 总数取余，得到的序号则是 PGID 。
即 Pool_ID + HASH(OID) % PG_NUM 得到 PGID

4）PG 会根据设置的副本数量进行复制，通过对 PGID 使用 CRUSH 算法算出 PG 中目标主和次 OSD 的 ID，存储到不同的 OSD 节点上（其实是把 PG 中的所有对象存储到 OSD 上）。
即通过 CRUSH(PGID) 得到将 PG 中的数据存储到各个 OSD 组中

3.7 Ceph 版本发行生命周期

Ceph从Nautilus版本（14.2.0）开始，每年都会有一个新的稳定版发行，预计是每年的3月份发布，每年的新版本都会起一个新的名称（例如，“Mimic”）和一个主版本号（例如，13代表Mimic，因为“M”是字母表的第13个字母）。

版本号的格式为 x.y.z，x 表示发布周期（例如，13 代表 Mimic，17 代表 Quincy），y 表示发布版本类型，即
● x.0.z ：y等于 0，表示开发版本
● x.1.z ：y等于 1，表示发布候选版本（用于测试集群）
● x.2.z ：y等于 2，表示稳定/错误修复版本（针对用户）

3.8 Ceph 集群部署

目前 Ceph 官方提供很多种部署 Ceph 集群的方法，常用的分别是 ceph-deploy，cephadm 和 二进制：
●ceph-deploy ：一个集群自动化部署工具，使用较久，成熟稳定，被很多自动化工具所集成，可用于生产部署。

●cephadm ：从 Octopus 和较新的版本版本后使用 cephadm 来部署 ceph 集群，使用容器和 systemd 安装和管理 Ceph 集群。目前不建议用于生产环境。

●二进制：手动部署，一步步部署 Ceph 集群，支持较多定制化和了解部署细节，安装难度较大。

四、基于 ceph-deploy 部署 Ceph 集群

Ceph 生产环境推荐：

  1. 存储集群全采用万兆网络
  2. 集群网络（cluster-network，用于集群内部通讯）与公共网络（public-network，用于外部访问Ceph集群）分离
  3. mon、mds 与 osd 分离部署在不同主机上（测试环境中可以让一台主机节点运行多个组件）
  4. OSD 使用 SATA 亦可
  5. 根据容量规划集群
  6. 至强E5 2620 V3或以上 CPU，64GB或更高内存
  7. 集群主机分散部署，避免机柜的电源或者网络故障

Ceph 环境规划


4.1 环境准备

可选步骤：创建 Ceph 的管理用户

  1. useradd cephadm
  2. passwd cephadm
  3.  
  4. visudo
  5. cephadm ALL=(root) NOPASSWD:ALL

1.关闭 selinux 与防火墙

  1. systemctl disable --now firewalld
  2. setenforce 0
  3. sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config

2. 根据规划设置主机名

  1. hostnamectl set-hostname admin
  2. hostnamectl set-hostname node01
  3. hostnamectl set-hostname node02
  4. hostnamectl set-hostname node03
  5. hostnamectl set-hostname client

3. 配置 hosts 解析

  1. cat > /etc/hosts << EOF
  2. 192.168.154.10 admin
  3. 192.168.154.11 node01
  4. 192.168.154.12 node02
  5. 192.168.154.13 node03
  6. 192.168.154.14 client
  7. EOF

4. 安装常用软件和依赖包

  1. yum -y install epel-release
  2. yum -y install yum-plugin-priorities yum-utils ntpdate python-setuptools python-pip gcc gcc-c++ autoconf libjpeg libjpeg-devel libpng libpng-devel freetype freetype-devel libxml2 libxml2-devel zlib zlib-devel glibc glibc-devel glib2 glib2-devel bzip2 bzip2-devel zip unzip ncurses ncurses-devel curl curl-devel e2fsprogs e2fsprogs-devel krb5-devel libidn libidn-devel openssl openssh openssl-devel nss_ldap openldap openldap-devel openldap-clients openldap-servers libxslt-devel libevent-devel ntp libtool-ltdl bison libtool vim-enhanced python wget lsof iptraf strace lrzsz kernel-devel kernel-headers pam-devel tcl tk cmake ncurses-devel bison setuptool popt-devel net-snmp screen perl-devel pcre-devel net-snmp screen tcpdump rsync sysstat man iptables sudo libconfig git bind-utils tmux elinks numactl iftop bwm-ng net-tools expect snappy leveldb gdisk python-argparse gperftools-libs conntrack ipset jq libseccomp socat chrony sshpass

5.在 admin 管理节点配置 ssh 免密登录所有节点

  1. ssh-keygen -t rsa -P '' -f ~/.ssh/id_rsa
  2. sshpass -p 'abc1234' ssh-copy-id -o StrictHostKeyChecking=no root@admin
  3. sshpass -p 'abc1234' ssh-copy-id -o StrictHostKeyChecking=no root@node01
  4. sshpass -p 'abc1234' ssh-copy-id -o StrictHostKeyChecking=no root@node02
  5. sshpass -p 'abc1234' ssh-copy-id -o StrictHostKeyChecking=no root@node03

6. 配置时间同步 

  1. systemctl enable --now chronyd
  2. timedatectl set-ntp true                    #开启 NTP
  3. timedatectl set-timezone Asia/Shanghai        #设置时区
  4. chronyc -a makestep                            #强制同步下系统时钟
  5. timedatectl status                            #查看时间同步状态
  6. chronyc sources -v                            #查看 ntp 源服务器信息
  7. timedatectl set-local-rtc 0                    #将当前的UTC时间写入硬件时钟
  8.  
  9. #重启依赖于系统时间的服务
  10. systemctl restart rsyslog 
  11. systemctl restart crond
  12.  
  13. #关闭无关服务
  14. systemctl disable --now postfix

7. 配置 Ceph yum源

  1. wget https://download.ceph.com/rpm-nautilus/el7/noarch/ceph-release-1-1.el7.noarch.rpm --no-check-certificate
  2.  
  3. rpm -ivh ceph-release-1-1.el7.noarch.rpm --force

8. 执行完上面所有的操作之后重启所有主机

reboot

4.2 部署 Ceph 集群

1、为所有节点都创建一个 Ceph 工作目录，后续的工作都在该目录下进行

mkdir -p /etc/ceph

2、安装 ceph-deploy 部署工具

  1. cd /etc/ceph
  2. yum install -y ceph-deploy
  3.  
  4. ceph-deploy --version


3、在管理节点为其它节点安装 Ceph 软件包

  1. #ceph-deploy 2.0.1 默认部署的是 mimic 版的 Ceph，若想安装其他版本的 Ceph，可以用 --release 手动指定版本
  2. cd /etc/ceph
  3. ceph-deploy install --release nautilus node0{1..3} admin
  4.  
  5. #ceph-deploy install 本质就是在执行下面的命令：
  6. yum clean all
  7. yum -y install epel-release
  8. yum -y install yum-plugin-priorities
  9. yum -y install ceph-release ceph ceph-radosgw
  10.  
  11. #也可采用手动安装 Ceph 包方式，在其它节点上执行下面的命令将 Ceph 的安装包都部署上：
  12. yum install -y ceph-mon ceph-radosgw ceph-mds ceph-mgr ceph-osd ceph-common ceph



node1、node2、node3分别添加一个网卡及三块硬盘并修改另一个网卡

4、生成初始配置

  1. #在管理节点运行下述命令，告诉 ceph-deploy 哪些是 mon 监控节点
  2. cd /etc/ceph
  3. ceph-deploy new --public-network 192.168.154.0/24 --cluster-network 192.168.100.0/24 node01 node02 node03
  4.  
  5. #命令执行成功后会在 /etc/ceph 下生成配置文件
  6. ls /etc/ceph
  7. ceph.conf                    #ceph的配置文件
  8. ceph-deploy-ceph.log        #monitor的日志
  9. ceph.mon.keyring  

5、在管理节点初始化 mon 节点

  1. cd /etc/ceph
  2. ceph-deploy mon create node01 node02 node03            #创建 mon 节点，由于 monitor 使用 Paxos 算法，其高可用集群节点数量要求为大于等于 3 的奇数台
  3.  
  4. ceph-deploy --overwrite-conf mon create-initial        #配置初始化 mon 节点，并向所有节点同步配置
  5.                                                     # --overwrite-conf 参数用于表示强制覆盖配置文件
  6.  
  7. ceph-deploy gatherkeys node01                        #可选操作，向 node01 节点收集所有密钥
  1. #命令执行成功后会在 /etc/ceph 下生成配置文件
  2. ls /etc/ceph
  3. ceph.bootstrap-mds.keyring            #引导启动 mds 的密钥文件
  4. ceph.bootstrap-mgr.keyring            #引导启动 mgr 的密钥文件
  5. ceph.bootstrap-osd.keyring            #引导启动 osd 的密钥文件
  6. ceph.bootstrap-rgw.keyring            #引导启动 rgw 的密钥文件
  7. ceph.client.admin.keyring            #ceph客户端和管理端通信的认证密钥，拥有ceph集群的所有权限
  8. ceph.conf
  9. ceph-deploy-ceph.log
  10. ceph.mon.keyring

  1. #在 mon 节点(即node1、node2、node3)上查看自动开启的 mon 进程
  2. ps aux | grep ceph-mon
  3. root        1823  0.0  0.2 189264  9216 ?        Ss   19:46   0:00 /usr/bin/python2.7 /usr/bin/ceph-crash
  4. ceph        3228  0.0  0.8 501244 33420 ?        Ssl  21:08   0:00 /usr/bin/ceph-mon -f --cluster ceph --id node03 --setuser ceph --setgroupceph
  5. root        3578  0.0  0.0 112824   988 pts/1    R+   21:24   0:00 grep --color=auto ceph

  1. #在管理节点查看 Ceph 集群状态
  2. cd /etc/ceph
  3. ceph -s
  4.   cluster:
  5.     id:     7e9848bb-909c-43fa-b36c-5805ffbbeb39
  6.     health: HEALTH_WARN
  7.             mons are allowing insecure global_id reclaim
  8.  
  9.   services:
  10.     mon: 3 daemons, quorum node01,node02,node03
  11.     mgr: no daemons active
  12.     osd: 0 osds: 0 up, 0 in
  13.  
  14.   data:
  15.     pools:   0 pools, 0 pgs
  16.     objects: 0 objects, 0 B
  17.     usage:   0 B used, 0 B / 0 B avail
  18.     pgs:

  1. #查看 mon 集群选举的情况
  2. ceph quorum_status --format json-pretty | grep leader
  3. "quorum_leader_name": "node01",
  4.  
  5. #扩容 mon 节点
  6. ceph-deploy mon add <节点名称>

6、部署能够管理 Ceph 集群的节点（可选）

  1. #可实现在各个节点执行 ceph 命令管理集群
  2. cd /etc/ceph
  3. ceph-deploy --overwrite-conf config push node01 node02 node03        #向所有 mon 节点同步配置，确保所有 mon 节点上的 ceph.conf 内容必须一致
  4.  
  5. ceph-deploy admin node01 node02 node03            #本子就是把 ceph.client.admin.keyring 集群认证文件拷贝到各个节点
  6.  
  7. #在 mon 节点上查看
  8. ls /etc/ceph
  9. ceph.client.admin.keyring  ceph.conf  rbdmap  tmpr8tzyc
  10.  
  11. cd /etc/ceph
  12. ceph -s

7、部署 osd 存储节点

  1. #主机添加完硬盘后不要分区，直接使用
  2. lsblk 
  3. NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
  4. sda      8:0    0   60G  0 disk 
  5. ├─sda1   8:1    0  500M  0 part /boot
  6. ├─sda2   8:2    0    4G  0 part [SWAP]
  7. └─sda3   8:3    0 55.5G  0 part /
  8. sdb      8:16   0   20G  0 disk 
  9. sdc      8:32   0   20G  0 disk 
  10. sdd      8:48   0   20G  0 disk 
  1. #如果是利旧的硬盘，则需要先擦净（删除分区表）磁盘（可选，无数据的新硬盘可不做）
  2. cd /etc/ceph
  3. ceph-deploy disk zap node01 /dev/sdb
  4. ceph-deploy disk zap node02 /dev/sdb
  5. ceph-deploy disk zap node03 /dev/sdb
  1. #在admin添加 osd 节点
  2. ceph-deploy --overwrite-conf osd create node01 --data /dev/sdb
  3. ceph-deploy --overwrite-conf osd create node02 --data /dev/sdb
  4. ceph-deploy --overwrite-conf osd create node03 --data /dev/sdb
  1. #查看 ceph 集群状态
  2. ceph -s
  3.   cluster:
  4.     id:     7e9848bb-909c-43fa-b36c-5805ffbbeb39
  5.     health: HEALTH_WARN
  6.             no avtive mgr
  7.  
  8.   services:
  9.     mon: 3 daemons, quorum node01,node02,node03 (age 119m)
  10.     mgr: no daemons active
  11.     osd: 3 osds: 3 up (since 35s), 3 in (since 35s)
  12.  
  13.   data:
  14.     pools:   0 pools, 0 pgs
  15.     objects: 0 objects, 0 B
  16.     usage:   3.0 GiB used, 57 GiB / 60 GiB avail
  17.     pgs: 

  1. #查看 osd 状态
  2. ceph osd tree

  1. #扩容 osd 节点
  2. cd /etc/ceph
  3. ceph-deploy --overwrite-conf osd create node01 --data /dev/sdc
  4. ceph-deploy --overwrite-conf osd create node02 --data /dev/sdc
  5. ceph-deploy --overwrite-conf osd create node03 --data /dev/sdc
  6. ceph-deploy --overwrite-conf osd create node01 --data /dev/sdd
  7. ceph-deploy --overwrite-conf osd create node02 --data /dev/sdd
  8. ceph-deploy --overwrite-conf osd create node03 --data /dev/sdd

添加 OSD 中会涉及到 PG 的迁移，由于此时集群并没有数据，因此 health 的状态很快就变成 OK，如果在生产环境中添加节点则会涉及到大量的数据的迁移。

8、部署 mgr 节点

  1. #ceph-mgr守护进程以Active/Standby模式运行，可确保在Active节点或其ceph-mgr守护进程故障时，其中的一个Standby实例可以在不中断服务的情况下接管其任务。根据官方的架构原则，mgr至少要有两个节点来进行工作。
  2. cd /etc/ceph
  3. ceph-deploy mgr create node01 node02
  4.  
  5. ceph -s
  6.   cluster:
  7.     id:     7e9848bb-909c-43fa-b36c-5805ffbbeb39
  8.     health: HEALTH_WARN
  9.             mons are allowing insecure global_id reclaim
  10.  
  11.   services:
  12.     mon: 3 daemons, quorum node01,node02,node03
  13.     mgr: node01(active, since 10s), standbys: node02
  14.     osd: 0 osds: 0 up, 0 in

  1. #解决 HEALTH_WARN 问题：mons are allowing insecure global_id reclaim问题：
  2. 禁用不安全模式：
  3.  
  4. ceph config set mon auth_allow_insecure_global_id_reclaim false
  5.  
  6. #扩容 mgr 节点
  7. ceph-deploy mgr create <节点名称>


 9、开启监控模块

  1. #在 ceph-mgr Active节点(node1节点)执行命令开启
  2. ceph -s | grep mgr
  3.  
  4. yum install -y ceph-mgr-dashboard
  5.  
  6. cd /etc/ceph
  7.  
  8. ceph mgr module ls | grep dashboard

  1. #开启 dashboard 模块
  2. ceph mgr module enable dashboard --force
  3.  
  4. #禁用 dashboard 的 ssl 功能
  5. ceph config set mgr mgr/dashboard/ssl false
  1. #配置 dashboard 监听的地址和端口
  2. ceph config set mgr mgr/dashboard/server_addr 0.0.0.0
  3. ceph config set mgr mgr/dashboard/server_port 8000
  1. #重启 dashboard
  2. ceph mgr module disable dashboard
  3. ceph mgr module enable dashboard --force
  1. #确认访问 dashboard 的 url
  2. ceph mgr services
  3.  
  4. #设置 dashboard 账户以及密码
  5. cd /etc/ceph/
  6. echo "12345678" > dashboard_passwd.txt
  7. ceph dashboard set-login-credentials admin -i dashboard_passwd.txt 

浏览器访问：http://192.168.154.11:8000 ，账号密码为 admin/12345678

10.资源池 Pool 管理

上面我们已经完成了 Ceph 集群的部署，但是我们如何向 Ceph 中存储数据呢？首先我们需要在 Ceph 中定义一个 Pool 资源池。Pool 是 Ceph 中存储 Object 对象抽象概念。我们可以将其理解为 Ceph 存储上划分的逻辑分区，Pool 由多个 PG 组成；而 PG 通过 CRUSH 算法映射到不同的 OSD 上；同时 Pool 可以设置副本 size 大小，默认副本数量为 3。

Ceph 客户端向 monitor 请求集群的状态，并向 Pool 中写入数据，数据根据 PGs 的数量，通过 CRUSH 算法将其映射到不同的 OSD 节点上，实现数据的存储。 这里我们可以把 Pool 理解为存储 Object 数据的逻辑单元；当然，当前集群没有资源池，因此需要进行定义。

创建一个 Pool 资源池，其名字为 mypool，PGs 数量设置为 64，设置 PGs 的同时还需要设置 PGP（通常PGs和PGP的值是相同的）：
PG (Placement Group)，pg 是一个虚拟的概念，用于存放 object，PGP(Placement Group for Placement purpose)，相当于是 pg 存放的一种 osd 排列组合

  1. cd /etc/ceph
  2. ceph osd pool create mypool 64 64
  3.  
  4. #查看集群 Pool 信息
  5. ceph osd pool ls    或    rados lspools
  6. ceph osd lspools

  1. #查看资源池副本的数量
  2. ceph osd pool get mypool size
  3.  
  4. #查看 PG 和 PGP 数量
  5. ceph osd pool get mypool pg_num
  6. ceph osd pool get mypool pgp_num

  1. #修改 pg_num 和 pgp_num 的数量为 128
  2. ceph osd pool set mypool pg_num 128
  3. ceph osd pool set mypool pgp_num 128
  4.  
  5. ceph osd pool get mypool pg_num
  6. ceph osd pool get mypool pgp_num

  1. #修改 Pool 副本数量为 2
  2. ceph osd pool set mypool size 2
  3.  
  4. ceph osd pool get mypool size

  1. #修改默认副本数为 2
  2. vim ceph.conf
  3. ......
  4. osd_pool_default_size = 2
  5.  
  6. ceph-deploy --overwrite-conf config push node01 node02 node03

11.删除 Pool 资源池

1）删除存储池命令存在数据丢失的风险

Ceph 默认禁止此类操作，需要管理员先在 ceph.conf 配置文件中开启支持删除存储池的操作

  1. vim ceph.conf
  2. ......
  3. [mon]
  4. mon allow pool delete = true

2）推送 ceph.conf 配置文件给所有 mon 节点
ceph-deploy --overwrite-conf config push node01 node02 node03

3）所有 mon 节点（即所有node节点）重启 ceph-mon 服务
systemctl restart ceph-mon.target
4）执行删除 Pool 命令
ceph osd pool rm pool01 pool01 --yes-i-really-really-mean-it

  1. #查看 osd 状态
  2. ceph osd status
  3.  
  4. #查看 osd 容量
  5. ceph osd df

五、Ceph应用

5.1 创建 CephFS 文件系统 MDS 接口

服务端操作

1）在管理节点创建 mds 服务

  1. cd /etc/ceph
  2. ceph-deploy mds create node01 node02 node03

2）查看各个node节点的 mds 服务

  1. systemctl status ceph-mds@node01
  2. systemctl status ceph-mds@node02
  3. systemctl status ceph-mds@node03

3）创建存储池，启用 ceph 文件系统
ceph 文件系统至少需要两个 rados 池，一个用于存储数据，一个用于存储元数据。此时数据池就类似于文件系统的共享目录。

  1. ceph osd pool create cephfs_data 128                    #创建数据Pool
  2.  
  3. ceph osd pool create cephfs_metadata 128                #创建元数据Pool

创建 cephfs，命令格式：ceph fs new <FS_NAME> <CEPHFS_METADATA_NAME><CEPHFS_DATA_NAME>

  1. ceph fs new mycephfs cephfs_metadata cephfs_data        #启用ceph，元数据Pool在前，数据Pool在后
  2.  
  3. ceph fs ls                    #查看cephfs

4）查看mds状态，一个up，其余两个待命，目前的工作的是node01上的mds服务

  1. ceph -s
  2. mds: mycephfs:1 {0=node01=up:active} 2 up:standby

  1. ceph mds stat
  2. mycephfs:1 {0=node01=up:active} 2 up:standby

5）创建用户

语法格式：ceph fs authorize <fs_name> client.<client_id> <path-in-cephfs> rw

  1. #账户为 client.zhangsan，用户 name 为 zhangsan，zhangsan 对ceph文件系统的 / 根目录（注意不是操作系统的根目录）有读写权限
  2.  
  3. ceph fs authorize mycephfs client.zhangsan / rw | tee /etc/ceph/zhangsan.keyring
  1. #账户为 client.lisi，用户 name 为 lisi，lisi 对文件系统的 / 根目录只有读权限，对文件系统的根目录的子目录 /test 有读写权限
  2.  
  3. ceph fs authorize mycephfs client.lisi / r /test rw | tee /etc/ceph/lisi.keyring


客户端操作
1）客户端要在 public 网络内

2）在客户端创建工作目录

mkdir /etc/ceph

3）在 ceph 的管理节点给客户端拷贝 ceph 的配置文件 ceph.conf 和账号的秘钥环文件

  1. zhangsan.keyring、lisi.keyring
  2. scp ceph.conf zhangsan.keyring lisi.keyring root@client:/etc/ceph

4）在客户端安装 ceph 软件包

  1. cd /opt
  2. wget https://download.ceph.com/rpm-nautilus/el7/noarch/ceph-release-1-1.el7.noarch.rpm --no-check-certificate
  3. rpm -ivh ceph-release-1-1.el7.noarch.rpm
  4. yum install -y ceph 

5）在客户端制作秘钥文件

  1. cd /etc/ceph
  2. ceph-authtool -n client.zhangsan -p zhangsan.keyring > zhangsan.key            #把 zhangsan 用户的秘钥导出到 zhangsan.keyl
  3. ceph-authtool -n client.lisi -p lisi.keyring > lisi.key                        #把 lisi 用户的秘钥导出到 lisi.key

6）客户端挂载
●方式一：基于内核
语法格式：

mount -t ceph node01:6789,node02:6789,node03:6789:/  <本地挂载点目录>  -o name=<用户名>,secret=<秘钥>
mount -t ceph node01:6789,node02:6789,node03:6789:/  <本地挂载点目录>  -o name=<用户名>,secretfile=<秘钥文件>

示例一：

  1. mkdir -p /data/zhangsan
  2. mount -t ceph node01:6789,node02:6789,node03:6789:/ /data/zhangsan -o name=zhangsan,secretfile=/etc/ceph/zhangsan.key

示例二：

  1. mkdir -p /data/lisi
  2. mount -t ceph node01:6789,node02:6789,node03:6789:/ /data/lisi -o name=lisi,secretfile=/etc/ceph/lisi.key

验证用户权限

  1. cd /data/lisi
  2. echo 123 > 2.txt
  3. -bash：2.txt：权限不够
  4.  
  5. echo 123 > test/2.txt
  6. cat test/2.txt
  7. 123

 示例三：

  1. #停掉 node02 上的 mds 服务
  2. ssh root@node02 "systemctl stop ceph-mds@node02"
  3.  
  4. ceph -s
  5.  
  6. #测试客户端的挂载点仍然是可以用的，如果停掉所有的 mds，客户端就不能用了

●方式二：基于 fuse 工具
1）在 ceph 的管理节点给客户端拷贝 ceph 的配置文件 ceph.conf 和账号的秘钥环文件

  1. zhangsan.keyring、lisi.keyring
  2. scp ceph.client.admin.keyring root@client:/etc/ceph

2）在客户端安装 ceph-fuse

yum install -y ceph-fuse

3）客户端挂载
在挂载前，需将之前挂载点解挂

  1. cd /data/aa
  2. ceph-fuse -m node01:6789,node02:6789,node03:6789 /data/aa [-o nonempty]            #挂载时，如果挂载点不为空会挂载失败，指定 -o nonempty 可以忽略

5.2 创建 Ceph 块存储系统 RBD 接口

1、创建一个名为 rbd-demo 的专门用于 RBD 的存储池

ceph osd pool create rbd-demo 64 64

2、将存储池转换为 RBD 模式

ceph osd pool application enable rbd-demo rbd

3、初始化存储池

rbd pool init -p rbd-demo            # -p 等同于 --pool

4、创建镜像

  1. rbd create -p rbd-demo --image rbd-demo1.img --size 10G
  2.  
  3. 可简写为：
  4. rbd create rbd-demo/rbd-demo2.img --size 10G

5、镜像管理

  1. //查看存储池下存在哪些镜像
  2. rbd ls -l -p rbd-demo
  3.  
  4. //查看镜像的详细信息
  5. rbd info -p rbd-demo --image rbd-demo1.img
  6. rbd image 'rbd-demo.img':
  7.     size 10 GiB in 2560 objects                            #镜像的大小与被分割成的条带数
  8.     order 22 (4 MiB objects)                            #条带的编号，有效范围是12到25，对应4K到32M，而22代表2的22次方，这样刚好是4M
  9.     snapshot_count: 0
  10.     id: 5fc98fe1f304                                    #镜像的ID标识
  11.     block_name_prefix: rbd_data.5fc98fe1f304            #名称前缀
  12.     format: 2                                            #使用的镜像格式，默认为2
  13.     features: layering, exclusive-lock, object-map, fast-diff, deep-flatten            #当前镜像的功能特性
  14.     op_features:                                                                     #可选的功能特性
  15.     flags: 


  1. //修改镜像大小
  2. rbd resize -p rbd-demo --image rbd-demo1.img --size 20G
  3.  
  4. rbd info -p rbd-demo --image rbd-demo1.img


 

  1. #使用 resize 调整镜像大小，一般建议只增不减，如果是减少的话需要加选项 --allow-shrink
  2. rbd resize -p rbd-demo --image rbd-demo1.img --size 5G --allow-shrink

  1. //删除镜像
  2. #直接删除镜像
  3. rbd rm -p rbd-demo --image rbd-demo2.img
  4. rbd remove rbd-demo/rbd-demo2.img
  5.  
  6. #推荐使用 trash 命令，这个命令删除是将镜像移动至回收站，如果想找回还可以恢复
  7. rbd trash move rbd-demo/rbd-demo1.img
  8.  
  9. rbd ls -l -p rbd-demo
  10.  
  11. rbd trash list -p rbd-demo
  12. 5fc98fe1f304 rbd-demo1.img
  1. #还原镜像
  2. rbd trash restore rbd-demo/5fc98fe1f304
  3.  
  4. rbd ls -l -p rbd-demo

6、Linux客户端使用

客户端使用 RBD 有两种方式：
●通过内核模块KRBD将镜像映射为系统本地块设备，通常设置文件一般为：/dev/rbd*
●另一种是通过librbd接口，通常KVM虚拟机使用这种接口。

本例主要是使用Linux客户端挂载RBD镜像为本地磁盘使用。开始之前需要在所需要客户端节点上面安装ceph-common软件包，因为客户端需要调用rbd命令将RBD镜像映射到本地当作一块普通硬盘使用。并还需要把ceph.conf配置文件和授权keyring文件复制到对应的节点。

在管理节点创建并授权一个用户可访问指定的 RBD 存储池

  1. #示例，指定用户标识为client.osd-mount，对另对OSD有所有的权限，对Mon有只读的权限
  2. ceph auth get-or-create client.osd-mount osd "allow * pool=rbd-demo" mon "allow r" > /etc/ceph/ceph.client.osd-mount.keyring

修改RBD镜像特性，CentOS7默认情况下只支持layering和striping特性，需要将其它的特性关闭

rbd feature disable rbd-demo/rbd-demo1.img object-map,fast-diff,deep-flatten

将用户的keyring文件和ceph.conf文件发送到客户端的/etc/ceph目录下

  1. cd /etc/ceph
  2. scp ceph.client.osd-mount.keyring ceph.conf root@client:/etc/ceph

linux客户端操作

  1. #安装 ceph-common 软件包
  2. yum install -y ceph-common
  1. #执行客户端映射
  2. cd /etc/ceph
  3. rbd map rbd-demo/rbd-demo1.img --keyring /etc/ceph/ceph.client.osd-mount.keyring --user osd-mount
  1. #查看映射
  2. rbd showmapped
  3. rbd device list
  4.  
  5. #断开映射
  6. rbd unmap rbd-demo/rbd-demo1.img
  1. #格式化并挂载
  2. mkfs.xfs /dev/rbd0
  3.  
  4. mkdir -p /data/bb
  5. mount /dev/rbd0 /data/bb

  1. #在线扩容
  2. 在管理节点调整镜像的大小
  3. rbd resize rbd-demo/rbd-demo1.img --size 30G

  1. 在客户端刷新设备文件
  2. xfs_growfs /dev/rbd0        #刷新xfs文件系统容量
  3. resize2fs /dev/rbd0            #刷新ext4类型文件系统容量

7、快照管理

对 rbd 镜像进行快照，可以保留镜像的状态历史，另外还可以利用快照的分层技术，通过将快照克隆为新的镜像使用。

  1. //在客户端写入文件
  2. echo 1111 > /data/bb/11.txt
  3. echo 2222 > /data/bb/22.txt
  4. echo 3333 > /data/bb/33.txt
  1. //在管理节点对镜像创建快照
  2. rbd snap create --pool rbd-demo --image rbd-demo1.img --snap demo1_snap1
  3.  
  4. 可简写为：
  5. rbd snap create rbd-demo/rbd-demo1.img@demo1_snap1
  1. //列出指定镜像所有快照
  2. rbd snap list rbd-demo/rbd-demo1.img

  1. #用json格式输出:
  2. rbd snap list rbd-demo/rbd-demo1.img --format json --pretty-format
  1. //回滚镜像到指定
  2. 在回滚快照之前，需要将镜像取消镜像的映射，然后再回滚。
  1. #在客户端操作
  2. rm -rf /data/bb/*
  3. umount /data/bb
  4. rbd unmap rbd-demo/rbd-demo1.img


  1. #在管理节点操作
  2. rbd snap rollback rbd-demo/rbd-demo1.img@demo1_snap1

  1. #在客户端重新映射并挂载
  2. rbd map rbd-demo/rbd-demo1.img --keyring /etc/ceph/ceph.client.osd-mount.keyring --user osd-mount
  3. mount /dev/rbd0 /data/bb
  4. ls /data/bb                #发现数据还原回来了

  1. //限制镜像可创建快照数
  2. rbd snap limit set rbd-demo/rbd-demo1.img --limit 3
  1. #解除限制：
  2. rbd snap limit clear rbd-demo/rbd-demo1.img
  3.  
  4. //删除快照
  5. #删除指定快照：
  6. rbd snap rm rbd-demo/rbd-demo1.img@demo1_snap1
  7.  
  8. #删除所有快照：
  9. rbd snap purge rbd-demo/rbd-demo1.img

快照分层

快照分层支持用快照的克隆生成新镜像，这种镜像与直接创建的镜像几乎完全一样，支持镜像的所有操作。唯一不同的是克隆镜像引用了一个只读的上游快照，而且此快照必须要设置保护模式。

快照克隆

1）将上游快照设置为保护模式：

  1. rbd snap create rbd-demo/rbd-demo1.img@demo1_snap666
  2.  
  3. rbd snap protect rbd-demo/rbd-demo1.img@demo1_snap666

2）克隆快照为新的镜像

  1. rbd clone rbd-demo/rbd-demo1.img@demo1_snap666 --dest rbd-demo/rbd-demo666.img
  2.  
  3. rbd ls -p rbd-demo


3）命令查看克隆完成后快照的子镜像

rbd children rbd-demo/rbd-demo1.img@demo1_snap666

 

快照展平

通常情况下通过快照克隆而得到的镜像会保留对父快照的引用，这时候不可以删除该父快照，否则会有影响。

  1. rbd snap rm rbd-demo/rbd-demo1.img@demo1_snap666
  2. #报错 snapshot 'demo1_snap666' is protected from removal.

如果要删除快照但想保留其子镜像，必须先展平其子镜像，展平的时间取决于镜像的大小
1） 展平子镜像

rbd flatten rbd-demo/rbd-demo666.img

2）取消快照保护

rbd snap unprotect rbd-demo/rbd-demo1.img@demo1_snap666

3）删除快照

  1. rbd snap rm rbd-demo/rbd-demo1.img@demo1_snap666
  2.  
  3. rbd ls -l -p rbd-demo            #在删除掉快照后，查看子镜像依然存在

8、镜像的导出导入

  1. //导出镜像
  2. rbd export rbd-demo/rbd-demo1.img  /opt/rbd-demo1.img
  1. //导入镜像
  2. #卸载客户端挂载，并取消映射
  3. umount /data/bb
  4. rbd unmap rbd-demo/rbd-demo1.img
  1. #清除镜像下的所有快照，并删除镜像
  2. rbd snap purge rbd-demo/rbd-demo1.img
  3. rbd rm rbd-demo/rbd-demo1.img
  4.  
  5. rbd ls -l -p rbd-demo

  1. #导入镜像
  2. rbd import /opt/rbd-demo1.img  rbd-demo/rbd-demo1.img
  3.  
  4. rbd ls -l -p rbd-demo

5.3 创建 Ceph 对象存储系统 RGW 接口

1、对象存储概念

对象存储（object storage）是非结构数据的存储方法，对象存储中每一条数据都作为单独的对象存储，拥有唯一的地址来识别数据对象，通常用于云计算环境中。
不同于其他数据存储方法，基于对象的存储不使用目录树。

虽然在设计与实现上有所区别，但大多数对象存储系统对外呈现的核心资源类型大同小异。从客户端的角度来看，分为以下几个逻辑单位：
●Amazon S3：
提供了
1、用户（User）
2、存储桶（Bucket）
3、对象（Object）

三者的关系是：

  1. User将Object存储到系统上的Bucket
  2. 存储桶属于某个用户并可以容纳对象，一个存储桶用于存储多个对象
  3. 同一个用户可以拥有多个存储桶，不同用户允许使用相同名称的Bucket，因此User名称即可做为Bucket的名称空间

●OpenStack Swift：
提供了user、container和object分别对应于用户、存储桶和对象，不过它还额外为user提供了父级组件account，用于表示一个项目或用户，因此一个account中可以包含一到多个user，它们可共享使用同一组container，并为container提供名称空间

●RadosGW：
提供了user、subuser、bucket和object，其中的user对应于S3的user，而subuser则对应于Swift的user，不过user和subuser都不支持为bucket提供名称空间，因此不同用户的存储桶不允许同名；不过，自jewel版本起，RadosGW引入了tenant（租户）用于为user和bucket提供名称空间，但他是个可选组件

从上可以看出大多数对象存储的核心资源类型大同小异，如 Amazon S3、OpenStack Swift 与 RadosGw。其中 S3 与 Swift 互不兼容，RadosGw 为了兼容 S3 与 Swift， Ceph 在 RadosGW 集群的基础上提供了 RGW（RadosGateway）数据抽象层和管理层，它可以原生兼容 S3 和 Swift 的 API。
S3和Swift它们可基于http或https完成数据交换，由RadosGW内建的Civetweb提供服务，它还可以支持代理服务器包括nginx、haproxy等以代理的形式接收用户请求，再转发至RadosGW进程。
RGW 的功能依赖于对象网关守护进程实现，负责向客户端提供 REST API 接口。出于冗余负载均衡的需求，一个 Ceph 集群上通常不止一个 RadosGW 守护进程。

2、创建 RGW 接口

如果需要使用到类似 S3 或者 Swift 接口时候才需要部署/创建 RadosGW 接口，RadosGW 通常作为对象存储（Object Storage）使用，类于阿里云OSS。

在管理节点创建一个 RGW 守护进程（生产环境下此进程一般需要高可用，后续介绍）

  1. cd /etc/ceph
  2. ceph-deploy rgw create node01
  3.  
  4. ceph -s
  5.   services:
  6.     mon: 3 daemons, quorum node01,node02,node03 (age 3h)
  7.     mgr: node01(active, since 12h), standbys: node02
  8.     mds: mycephfs:1 {0=node02=up:active} 2 up:standby
  9.     osd: 6 osds: 6 up (since 12h), 6 in (since 25h)
  10.     rgw: 1 daemon active (node01)

创建成功后默认情况下会自动创建一系列用于 RGW 的存储池

  1. ceph osd pool ls
  2. rgw.root 
  3. default.rgw.control            #控制器信息
  4. default.rgw.meta            #记录元数据
  5. default.rgw.log                #日志信息
  6. default.rgw.buckets.index    #为 rgw 的 bucket 信息，写入数据后生成
  7. default.rgw.buckets.data    #是实际存储的数据信息，写入数据后生成

默认情况下 RGW 监听 7480 号端口

  1. ssh root@node01 netstat -lntp | grep 7480
  2.  
  3. curl node01:7480
  4. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><ListAllMyBucketsResult xmlns="http://s3.amazonaws.com/doc/2006-03-01/">
  5. <ListAllMyBucketsResult xmlns="http://s3.amazonaws.com/doc/2006-03-01/">
  6.   <Owner>
  7.     <ID>anonymous</ID>
  8.     <DisplayName/>
  9.   </Owner>
  10.   <Buckets/>
  11. </ListAllMyBucketsResult>

开启 http+https ，更改监听端口

RadosGW 守护进程内部由 Civetweb 实现，通过对 Civetweb 的配置可以完成对 RadosGW 的基本管理。

要在 Civetweb 上启用SSL，首先需要一个证书，在 rgw 节点(即node01节点)生成证书

1）生成CA证书私钥：

openssl genrsa -out civetweb.key 2048

2）生成CA证书公钥：

openssl req -new -x509 -key civetweb.key -out civetweb.crt -days 3650 -subj "/CN=192.168.154.11"

3、将生成的证书合并为pem

cat civetweb.key civetweb.crt > /etc/ceph/civetweb.pem

更改监听端口

Civetweb 默认监听在 7480 端口并提供 http 协议，如果需要修改配置需要在管理节点编辑 ceph.conf 配置文件

  1. cd /etc/ceph
  2.  
  3. vim ceph.conf
  4. ......
  5. [client.rgw.node01]
  6. rgw_host = node01
  7. rgw_frontends = "civetweb port=80+443s ssl_certificate=/etc/ceph/civetweb.pem num_threads=500 request_timeout_ms=60000"

  • rgw_host：对应的RadosGW名称或者IP地址
  • rgw_frontends：这里配置监听的端口，是否使用https，以及一些常用配置：
  • port：如果是https端口，需要在端口后面加一个s。
  • ssl_certificate：指定证书的路径。
  • num_threads：最大并发连接数，默认为50，根据需求调整，通常在生产集群环境中此值应该更大
  • request_timeout_ms：发送与接收超时时长，以ms为单位，默认为30000
  • access_log_file：访问日志路径，默认为空
  • error_log_file：错误日志路径，默认为空

修改完 ceph.conf 配置文件后需要重启对应的 RadosGW 服务，再推送配置文件

  1. ceph-deploy --overwrite-conf config push node0{1..3}
  2.  
  3. ssh root@node01 systemctl restart ceph-radosgw.target

在 rgw 节点上查看端口

  1. netstat -lntp | grep -w 80
  2. netstat -lntp | grep 443

在客户端访问验证

  1. curl http://192.168.154.11:80
  2. curl -k https://192.168.154.11:443

创建 RadosGW 账户

在管理节点使用 radosgw-admin 命令创建 RadosGW 账户

  1. radosgw-admin user create --uid="rgwuser" --display-name="rgw test user"
  2. ......
  3.     "keys": [
  4.         {
  5.             "user": "rgwuser",
  6.             "access_key": "ER0SCVRJWNRIKFGQD31H",
  7.             "secret_key": "YKYjk7L4FfAu8GHeQarIlXodjtj1BXVaxpKv2Nna"
  8.         }
  9.     ]

创建成功后将输出用户的基本信息，其中最重要的两项信息为 access_key 和 secret_key 。用户创建成后功，如果忘记用户信息可以使用下面的命令查看

radosgw-admin user info --uid="rgwuser"

S3 接口访问测试

1）在客户端安装 python3、python3-pip

  1. yum install -y python3 python3-pip
  2.  
  3. python3 -V
  4. Python 3.6.8
  5.  
  6. pip3 -V
  7. pip 9.0.3 from /usr/lib/python3.6/site-packages (python 3.6)


2）安装 boto 模块，用于测试连接 S3

pip3 install boto


3）测试访问 S3 接口

echo 123123 > /opt/123.txt
  1. vim test.py
  2. #coding:utf-8
  3. #boto s3手册：http://boto.readthedocs.org/en/latest/ref/s3.html
  4. #boto s3快速入门：http://boto.readthedocs.org/en/latest/s3_tut.html
  5. #如果脚本长时间阻塞，请检查集群状态，开启的端口等
  6. import ssl
  7. import boto.s3.connection
  8. from boto.s3.key import Key
  9. #异常抛出
  10. try:
  11.     _create_unverified_https_context = ssl._create_unverified_context
  12. except AttributeError:
  13.     pass
  14. else:
  15.     ssl._create_default_https_context = _create_unverified_https_context
  16. #test用户的keys信息
  17. access_key = "ER0SCVRJWNRIKFGQD31H"
  18. secret_key = "YKYjk7L4FfAu8GHeQarIlXodjtj1BXVaxpKv2Nna"
  19. #rgw的ip与端口
  20. host = "192.168.154.11"
  21. #如果使用443端口，下述链接应设置is_secure=True
  22. port = 443
  23. #如果使用80端口，下述链接应设置is_secure=False
  24. #port = 80
  25. conn = boto.connect_s3(
  26.     aws_access_key_id=access_key,
  27.     aws_secret_access_key=secret_key,
  28.     host=host,
  29.     port=port,
  30.     is_secure=True,
  31.     validate_certs=False,
  32.     calling_format=boto.s3.connection.OrdinaryCallingFormat()
  33. )
  34.  
  35. #一:创建存储桶
  36. conn.create_bucket(bucket_name='bucket01')
  37. conn.create_bucket(bucket_name='bucket02')
  38.  
  39. #二：判断是否存在，不存在返回None
  40. exists = conn.lookup('bucket01')
  41. print(exists)
  42. exists = conn.lookup('bucket02')
  43. print(exists)
  44.  
  45. #三：获得一个存储桶
  46. bucket1 = conn.get_bucket('bucket01')
  47. bucket2 = conn.get_bucket('bucket02')
  48.  
  49. #四：查看一个bucket下的内容
  50. print(list(bucket1.list()))
  51. print(list(bucket2.list()))
  52.  
  53. #五：向s3上存储数据，数据来源可以是file、stream、or string
  54. #5.1、上传文件
  55. bucket1 = conn.get_bucket('bucket01')
  56. # name的值是数据的key
  57. key = Key(bucket=bucket1, name='myfile')
  58. key.set_contents_from_filename(r'D:\PycharmProjects\ceph\123.txt')
  59. # 读取 s3 中文件的内容，返回 string 即文件 123.txt 的内容
  60. print(key.get_contents_as_string())
  61.  
  62. #5.2、上传字符串
  63. #如果之前已经获取过对象，此处不需要重复获取
  64. bucket2 = conn.get_bucket('bucket02')
  65. key = Key(bucket=bucket2, name='mystr')
  66. key.set_contents_from_string('hello world')
  67. print(key.get_contents_as_string())
  68.  
  69. #六：删除一个存储桶，在删除存储桶本身时必须删除该存储桶内的所有key
  70. bucket1 = conn.get_bucket('bucket01')
  71. for key in bucket1:
  72.     key.delete()
  73. bucket1.delete()
  74. #bucket1.get_all_keys()[0].delete() #删除某一个 key
  75.  
  76. #迭代遍历删除 buckets and keys
  77. for bucket in conn:
  78.     for key in bucket:
  79.         print(key.name,key.get_contents_as_string())
  80. #—个判断文件夹中是否有文件的方法
  81. bucket1 = conn.get_bucket('bucket01')
  82. res = bucket1.get_all_keys()
  83. if len(res) > 0:
  84.     print('有文件')
  85. else:
  86.     print('为空')

4）按照以下步骤执行 python 脚本测试

python3 test.py

创建存储桶

上传文件

上传字符串

删除bucket01桶

 

5.4 OSD 故障模拟与恢复

1、模拟 OSD 故障

如果 ceph 集群有上千个 osd，每天坏 2~3 个太正常了，我们可以模拟 down 掉一个 osd

如果 osd 守护进程正常运行，down 的 osd 会很快自恢复正常，所以需要先关闭守护进程

  1. ssh root@node01 systemctl stop ceph-osd@0
  2.  
  3. #down 掉 osd
  4. ceph osd down 0
  5.  
  6. ceph osd tree


2、将坏掉的 osd 踢出集群

方法一：
  1. #将 osd.0 移出集群，集群会开始自动同步数据
  2. ceph osd out osd.0
  3.  
  4. #将 osd.0 移除 crushmap
  5. ceph osd crush remove osd.0
  6.  
  7. #删除守护进程对应的账户信息
  8. ceph auth rm osd.0
  9.  
  10. ceph auth list
  11.  
  12. #删掉 osd.0
  13. ceph osd rm osd.0
  14.  
  15. ceph osd stat
  16. ceph -s

方法二：
  1. ceph osd out osd.0
  2.  
  3. #使用综合步骤，删除配置文件中针对坏掉的 osd 的配置
  4. ceph osd purge osd.0 --yes-i-really-mean-it

3、把原来坏掉的 osd 修复后重新加入集群

  1. #在 osd 节点创建 osd，无需指定名，会按序号自动生成
  2. cd /etc/ceph
  3.  
  4. ceph osd create
  5.  
  6. #创建账户
  7. ceph-authtool --create-keyring /etc/ceph/ceph.osd.0.keyring --gen-key -n osd.0 --cap mon 'allow profile osd' --cap mgr 'allow profile osd' --cap osd 'allow *'
  8.  
  9. #导入新的账户秘钥
  10. ceph auth import -i /etc/ceph/ceph.osd.0.keyring
  11.  
  12. ceph auth list
  13.  
  14. #更新对应的 osd 文件夹中的密钥环文件
  15. ceph auth get-or-create osd.0 -o /var/lib/ceph/osd/ceph-0/keyring
  16.  
  17. #加入 crushmap
  18. ceph osd crush add osd.0 1.000 host=node01        #1.000 代表权重
  19.  
  20. #加入集群
  21. ceph osd in osd.0
  22.  
  23. ceph osd tree
  24.  
  25. #重启 osd 守护进程
  26. systemctl restart ceph-osd@0
  27.  
  28. ceph osd tree        #稍等片刻后 osd 状态为 up    
  29.  
  30. //如果重启失败
  31. 报错：
  32. Job for ceph-osd@0.service failed because start of the service was attempted too often. See "systemctl  status ceph-osd@0.service" and "journalctl -xe" for details.
  33. To force a start use "systemctl reset-failed ceph-osd@0.service" followed by "systemctl start ceph-osd@0.service" again.
  34.  
  35. #运行
  36. systemctl reset-failed ceph-osd@0.service && systemctl restart ceph-osd@0.service

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