Cloud-Hosting für Unternehmen benötigt eine hoch skalierbare Speicherlösung zur Rationalisierung und Verwaltung wichtiger Geschäftsdaten. Da sich Technologie und Best Practices in Richtung Cloud-basierter Dienste bewegen, um mit einem florierenden Unternehmen Schritt zu halten, wurde Ceph aus dem Bedarf an einer Softwarelösung geboren, die ein nachhaltiges Wachstumsmodell fördert.

In diesem Artikel

• Was ist Ceph?
• Wie funktioniert Ceph?
• Objektspeicher
• Blockspeicher
• Filesystem
• Was ist Ceph Storage?

Unser Hintergrund zu Ceph kommt daher, dass es Teil unserer hyperkonvergenten privaten Clouds ist, aber auch als zugrunde liegende Software für unsere eigenständigen Objektspeichersysteme dient. Weitere Informationen finden Sie in unserer Flex Metal Private Cloud.

Was ist Ceph?

Ceph ist eine Open-Source-Speicherplattform, die Objekt-, Block- und Dateispeicherung in einem einzigen System ermöglicht. Ceph ist so konzipiert, dass es sich selbst repariert und verwaltet, um die Kosten für Administratoren und Budgets zu reduzieren und Ausfälle selbständig zu bewältigen. Es zielt außerdem auf einen vollständig verteilten Betrieb ohne einen einzigen Ausfallpunkt ab und ist bis in den Exabyte-Bereich skalierbar. Die Ceph-Software läuft auch auf handelsüblicher Hardware und repliziert Daten, um sie fehlertolerant zu machen.

Wie funktioniert Ceph?

Ceph kann fünf verschiedene Daemons einsetzen, die alle vollständig verteilt sind und auf denselben Servern laufen können, so dass Benutzer direkt mit ihnen interagieren können:

• Ceph-Monitore (ceph-mon) verfolgen aktive und ausgefallene Clusterknoten.
• Ceph-Manager (ceph-mgr) laufen neben den Monitor-Daemons, um zusätzliche Überwachung und Schnittstellen zu externen Überwachungs- und Verwaltungssystemen bereitzustellen.
• Metadatenserver (ceph-mds) speichern die Metadaten von Inodes und Verzeichnissen.
• Objektspeichergeräte (ceph-osd) speichern die eigentlichen Inhaltsdateien.
• Representational State Transfer (RESTful) Gateways (ceph-rgw) stellt die Objektspeicherschicht als eine mit OpenStack Swift APIs kompatible Schnittstelle dar.

Der Einsatz von einem oder mehreren Ceph-Monitoren und zwei oder mehr Ceph-Objektspeichergeräten wird als Ceph-Storage-Cluster bezeichnet. In Aktion lesen das Ceph-Dateisystem, der Ceph-Objektspeicher und die Ceph-Blockgeräte Daten aus dem Ceph-Storage-Cluster und schreiben Daten in diesen. Innerhalb des Ceph Storage Clusters speichern die Ceph-Objektspeichergeräte die Daten als Objekte auf Speicherknoten. Ein Ceph-Storage-Cluster kann Tausende von Storage Nodes haben.

Innerhalb des Speichersystems selbst verwendet Ceph verteilten Objektspeicher, der eine Computerdatenspeicherarchitektur ist, die Daten als Objekte behandelt. Dies unterscheidet sich von anderen Speicherarchitekturen, die Daten in einer Dateihierarchie verwalten, wie etwa Dateisysteme. Über die Softwarebibliotheken von Ceph erhalten Benutzer direkten Zugriff auf das objektbasierte Speichersystem RADOS (Reliable Autonomic Distributed Object Store), das auch die Grundlage für einige der Ceph-Funktionen wie RADOS Block Device und das Ceph-Dateisystem bildet.

Blockspeicher

Ceph bietet Zugriff auf Blockspeicher, indem es den Ceph-Cluster über ein Linux-Kernelmodul namens RDB oder Radios Block Device als Blockgerät einbindet.

Wenn Daten über ein Blockgerät auf Ceph geschrieben werden, strippt und repliziert Ceph die Daten automatisch im gesamten Cluster. Das Objektspeichersystem von Ceph ermöglicht es Benutzern auch, Ceph als Thin-Provisioned-Blockgerät zu mounten. Ceph-Blockgeräte nutzen RADOS-Funktionen, zu denen Snapshotting, Replikation und Konsistenz gehören. Das Blockgerät kann auch Blockspeicher für virtuelle Maschinen in OpenStack bereitstellen.

Es gibt auch großartige Neuigkeiten mit Ceph Crimson, einem speziell entwickelten OSD-System, das die unglaubliche Leistung von NVMe-Laufwerken nutzt.

Dateisystem

Das Dateisystem von Ceph (CephFS) ist ein POSIX-kompatibles (das sind Standards, die verwendet werden, um Dateikompatibilität zwischen Betriebssystemen zu gewährleisten) Dateisystem, das einen Ceph Storage Cluster zum Speichern von Daten verwendet. Mit dem Ceph-Metadatenserver-Cluster werden Zuordnungen der Verzeichnisse und Dateinamen in RADOS-Clustern gespeichert. Darüber hinaus kann der Metadatenserver-Cluster das Dateisystem dynamisch skalieren und neu ausbalancieren, um Daten gleichmäßig auf die Cluster-Hosts zu verteilen und so eine hohe Leistung zu gewährleisten und schwere Lasten innerhalb des Clusters zu vermeiden.

Objektspeicher – Client-Tools/RGW

Innerhalb des Speichersystems selbst verwendet Ceph verteilten Objektspeicher. Dies ist getrennt von dem Konzept der Verbindung mit dem Ceph-Cluster, um es als Objektspeicher zu verwenden. Ceph verfügt über ein natives Objektspeicher-Gateway namens RGW. Dabei handelt es sich um einen Dienst, der auf mehreren oder allen Mitgliedern eines Clusters läuft und eine S3-kompatible API und ein Gateway für Ihre Programme zum Hinzufügen, Entfernen usw. von Objekten bereitstellt. Flex Metal Clouds werden alle mit On-Demand-Ceph-Objektspeicher als Teil des Kerns und mit eigenständigen Speicherclustern geliefert.

Das kann sicherlich ein wenig verwirrend sein. Eine kurze Beschreibung von Blockspeicher vs. Objektspeicher kann helfen.

Ceph Storage Cluster

Ein Ceph Storage Cluster ist der Einsatz von zwei Daemon-Typen: ein oder mehrere Ceph-Monitore und zwei oder mehrere Ceph-Objektspeichergeräte. Der Ceph Storage Cluster ist die Grundlage für alle Ceph-Bereitstellungen und kann Tausende von Speichergeräten enthalten.

Wie funktioniert es?

In Aktion lesen das Ceph-Dateisystem, der Ceph-Objektspeicher und die Ceph-Blockgeräte Daten aus dem Ceph-Storage-Cluster und schreiben Daten in diesen. Innerhalb des Ceph-Storage-Clusters speichern die Ceph-Objektspeichergeräte die Daten als Objekte auf Speicherknoten. Objektspeichergeräte speichern die eigentlichen Inhaltsdateien, und Ceph-Monitore verfolgen aktive und ausgefallene Cluster-Geräte.

Benutzer, die Ceph-Cluster einrichten, modifizieren und abbauen, verwenden das Tool ceph-deploy. ceph-deploy wurde exklusiv für Ceph entwickelt und ermöglicht es Anwendern, Ceph schnell und einfach mit praktischen Anfangskonfigurationseinstellungen zu starten. Das Tool ermöglicht die Installation von Ceph-Paketen auf Remote-Hosts, das Erstellen eines Clusters, das Hinzufügen von Monitoren, das Sammeln und Vergessen von Schlüsseln, das Hinzufügen von Objektspeichergeräten, das Herunterfahren von Clustern und vieles mehr.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wir Ceph für eine großartige Software halten, die die Grundlage für unsere Speichersysteme bildet – sowohl für hyperkonvergente und konvergente Clouds als auch für die eigenständigen Ceph-gestützten Speichersysteme im Petabyte-Bereich, die wir anbieten.