Cloudový hosting pro podnikové nasazení potřebuje vysoce škálovatelné řešení úložiště pro zefektivnění a správu důležitých podnikových dat. Vzhledem k tomu, že technologie a osvědčené postupy směřují ke cloudovým službám, aby udržely krok s prosperujícím podnikem, vznikl Ceph z potřeby softwarového řešení, které podporuje udržitelný model růstu.

V tomto článku

• Co je Ceph?
• Jak Ceph funguje?
• Objektové úložiště
• Blokové úložiště
• Systém souborů
• Co je úložiště Ceph?

Naše zázemí pro Ceph pochází z toho, že je součástí našich hyperkonvergovaných privátních cloudů, ale také jako základní software pro naše samostatné systémy objektových úložišť. Další informace najdete v našem privátním cloudu Flex Metal.

Co je Ceph?

Ceph je open-source úložná platforma, která je navržena tak, aby umožňovala ukládání objektů, bloků a souborů z jediného systému. Ceph je navržen tak, aby se sám uzdravoval a spravoval, a snaží se snížit náklady na správce a rozpočet, což mu umožňuje samostatně se vypořádat s výpadky. Jeho cílem je také zcela distribuovaný provoz bez jediného bodu selhání a je škálovatelný až na úroveň exabajtů. Software Ceph také běží na komoditním hardwaru a replikuje data, aby byl odolný vůči poruchám.

Jak Ceph funguje?

Ceph může využívat pět různých démonů, které jsou všechny plně distribuované a mohou běžet na stejné sadě serverů, což uživatelům umožňuje přímou interakci s nimi:

• Monitory Ceph (ceph-mon) sledují aktivní a nefunkční uzly clusteru.
• Manažeři Ceph (ceph-mgr) běží vedle démonů monitorů a poskytují další monitorování a rozhraní pro externí systémy monitorování a správy.
• Metadatové servery (ceph-mds) ukládají metadata inodů a adresářů.
• Zařízení pro ukládání objektů (ceph-osd) ukládají soubory se skutečným obsahem.
• Brány pro přenos reprezentativního stavu (RESTful) (ceph-rgw) vystavují vrstvu pro ukládání objektů jako rozhraní kompatibilní s rozhraním OpenStack Swift API.

Nasazení jednoho nebo více monitorů Ceph a dvou nebo více objektových úložišť Ceph se nazývá Ceph Storage Cluster. Při činnosti souborový systém Ceph, objektové úložiště Ceph a bloková zařízení Ceph čtou data z clusteru Ceph Storage Cluster a zapisují je do něj. V rámci clusteru úložiště Ceph ukládají zařízení objektového úložiště Ceph data jako objekty v uzlech úložiště. Cluster úložiště Ceph může mít tisíce uzlů úložiště.

Ve vlastním úložném systému Ceph se používá distribuované objektové úložiště, což je architektura počítačového ukládání dat, která s daty zachází jako s objekty. Tím se liší od jiných architektur úložišť, které spravují data v hierarchii souborů, jako jsou souborové systémy. Prostřednictvím softwarových knihoven systému Ceph získávají uživatelé přímý přístup ke spolehlivému autonomnímu distribuovanému objektovému úložišti (RADOS) založeného na objektech, které také poskytuje základ pro některé funkce systému Ceph, jako je blokové zařízení RADOS a souborový systém Ceph.

Blokové úložiště

Ceph poskytuje přístup k blokovému úložišti prostřednictvím připojení clusteru Ceph jako blokového zařízení prostřednictvím modulu linuxového jádra s názvem RDB nebo Radios Block Device.

Při zápisu dat do clusteru Ceph pomocí blokového zařízení se data automaticky prokládají a replikují v rámci clusteru. Systém objektového úložiště Ceph také umožňuje uživatelům připojit Ceph jako blokové zařízení s tenkou rezervou. Bloková zařízení Ceph využívají funkce systému RADOS, které zahrnují vytváření snímků, replikaci a konzistenci. Blokové zařízení může také poskytovat blokové úložiště virtuálním počítačům v prostředí OpenStack.

Skvělé novinky přicházejí také se systémem Ceph Crimson, což je účelově vytvořený systém OSD, který pomáhá využívat neuvěřitelný výkon disků NVMe.

Souborový systém

Souborový systém Ceph (CephFS) je souborový systém kompatibilní se standardem POSIX (což jsou standardy používané k zajištění kompatibility souborů mezi operačními systémy), který k ukládání dat využívá cluster úložiště Ceph. Pomocí clusteru serveru metadat Ceph jsou mapy adresářů a názvů souborů uloženy v rámci clusterů RADOS. Kromě toho může cluster metadatového serveru dynamicky škálovat a vyvažovat souborový systém tak, aby byla data rovnoměrně rozdělena mezi hostitele clusteru, což zajišťuje vysoký výkon a zabraňuje velkému zatížení v rámci clusteru.

Objektové úložiště – klientské nástroje/RGW

V rámci samotného systému ukládání dat používá Ceph distribuované objektové úložiště. To je odděleno od konceptu připojení ke clusteru Ceph za účelem jeho použití jako objektového úložiště. Ceph má nativní bránu objektového úložiště s názvem RGW. Jedná se o službu, která běží na několika nebo všech členech clusteru a poskytuje rozhraní API kompatibilní se S3 a bránu pro vaše programy k přidávání, odebírání atd. objektů. Všechny cloudy Flex Metal jsou dodávány s objektovým úložištěm Ceph na vyžádání jako součást jádra a se samostatnými úložnými clustery.

Může to být určitě trochu matoucí. Může vám pomoci stručný popis blokového a objektového úložiště.

Ceph Storage Cluster

Ceph Storage Cluster je nasazení dvou typů démonů: jednoho nebo více monitorů Ceph a dvou nebo více zařízení Ceph pro ukládání objektů. Ceph Storage Cluster je základem všech nasazení Ceph a může obsahovat tisíce úložných zařízení.

Jak to funguje?“

Při činnosti souborový systém Ceph, objektové úložiště Ceph a bloková zařízení Ceph čtou data z clusteru Ceph Storage Cluster a zapisují je do něj. V rámci clusteru úložiště Ceph ukládají zařízení objektového úložiště Ceph data jako objekty v uzlech úložiště. Zařízení objektového úložiště ukládají skutečný obsah souborů a monitory Ceph sledují aktivní a nefunkční zařízení clusteru.

Uživatelé, kteří nastavují, upravují a ruší clustery Ceph, použijí nástroj ceph-deploy. Nástroj ceph-deploy, vytvořený výhradně pro Ceph, umožňuje uživatelům rychlé a snadnější spuštění Ceph s praktickým počátečním nastavením konfigurace. Nástroj poskytuje možnost instalovat balíčky Ceph na vzdálené hostitele, vytvořit cluster, přidat monitory, shromáždit a zapomenout klíče, přidat zařízení pro ukládání objektů, zrušit clustery a mnoho dalšího.

Shrneme-li to, věříme, že Ceph je skvělý software a tvoří základ našich úložných systémů – jak v hyperkonvergovaných a konvergovaných cloudech, tak v samostatných úložných systémech s technologií Ceph v petabajtovém měřítku, které nabízíme.

.