エンタープライズレベルの展開のためのクラウドホスティングには、重要なビジネスデータを合理化して管理するために、拡張性の高いストレージソリューションが必要です。 テクノロジーとベストプラクティスがクラウドベースのサービスに移行し、ビジネスの繁栄に追いつくために、Cephは、成長のための持続可能なモデルを奨励するソフトウェアソリューションの必要性から生まれました。

この記事の内容

• Cephとは？
• Cephの仕組み
• オブジェクトストレージ
• ブロックストレージ
• ファイルシステム
• Cephストレージとは何でしょうか？

Ceph の背景には、ハイパーコンバージド プライベート クラウドの一部として、またスタンドアロン オブジェクト ストレージ システムの基礎ソフトウェアとして、Ceph が使用されていることがあります。 詳細については、Flex Metal Private Cloud を参照してください。

CephとはCephはオープンソースのストレージプラットフォームであり、単一のシステムでオブジェクト、ブロック、ファイルストレージを使用できるように設計されています。 自己回復と自己管理を目的として設計されたCephは、管理者と予算のコストを削減するよう努め、障害に自ら対処することを可能にします。 また、単一障害点のない完全な分散運用を目指し、エクサバイトレベルまで拡張可能です。 また、Cephのソフトウェアはコモディティハードウェア上で動作し、データを複製することでフォールトトレラントを実現します。

Cephの仕組み

Cephは5つの異なるデーモンを使用することができ、すべて完全に分散されて同じサーバセットで実行できるため、ユーザーは直接それらと対話できます。

• Cephモニター (ceph-mon) はアクティブおよび障害クラスタノードを記録しています。
• メタデータサーバ (ceph-mds) はinodeとディレクトリのメタデータを格納します。
• オブジェクトストレージデバイス (ceph-osd) は実際のコンテンツファイルを格納します。
• Representational state transfer (RESTful) gateways (ceph-rgw) はOpenStack Swift APIsと互換性を持つインタフェースとして、オブジェクトストレージレイヤーを公開します。

1つ以上のCephモニターと2つ以上のCephオブジェクトストレージデバイスの配置は、Ceph Storage Clusterと呼ばれます。 動作中、Cephファイルシステム、Cephオブジェクトストレージ、およびCephブロックデバイスは、Ceph Storage Clusterからデータを読み取り、Ceph Storage Clusterにデータを書き込みます。 Ceph Storage Cluster内で、Cephオブジェクトストレージデバイスは、データをストレージノード上のオブジェクトとして保存します。 Ceph Storage Clusterは、数千のストレージノードを持つことができます。

ストレージシステム自体の中で、Cephは分散オブジェクトストレージを使用します。これは、データをオブジェクトとして扱うコンピュータデータストレージアーキテクチャです。 これは、ファイルシステムのようなファイル階層でデータを管理する他のストレージ・アーキテクチャとは異なるものです。 Cephのソフトウェアライブラリを通じて、ユーザはオブジェクトベースのストレージシステムであるRADOS (reliable autonomic distributed object store)に直接アクセスでき、RADOS Block DeviceやCeph Filesystemなど、Cephのいくつかの機能の基盤にもなっています。

ブロックストレージ

Cephは、RDBまたはRadios Block DeviceというLinuxカーネルモジュールを通じて、Ceph Clusterをブロックデバイスとしてマウントすることでブロックストレージにアクセスできます。

ブロックデバイスを使ってCephにデータが書き込まれると、Cephはデータを自動的にストライピングしてクラスタ全体にレプリケーションを実行します。 Cephのオブジェクトストレージシステムにより、ユーザーはCephをシンプロビジョニングされたブロックデバイスとしてマウントすることもできます。 Cephのブロックデバイスは、スナップショット、レプリケーション、一貫性などのRADOS機能を利用します。 ブロックデバイスは、OpenStackの仮想マシンにブロックストレージを提供することもできます。

また、NVMeドライブの驚くべきパワーを活用するための専用OSDシステム、Ceph Crimsonの素晴らしいニュースもあります。 Cephメタデータサーバクラスタでは、ディレクトリとファイル名のマップがRADOSクラスタ内に格納されます。 さらに、メタデータ・サーバ・クラスタは、ファイルシステムを動的に拡張およびリバランスして、クラスタ・ホスト間でデータを均等に分散し、高いパフォーマンスを確保し、クラスタ内の高負荷を防止します。

Object Storage – Client Tools/RGW

ストレージ・システム自体の中で、Cephは分散オブジェクト・ストレージを使用します。 これは、Ceph Clusterに接続してオブジェクトストアとして使用する概念とは別のものです。 Cephには、RGWと呼ばれるネイティブなオブジェクトストレージゲートウェイがあります。 これはクラスタの複数またはすべてのメンバー上で実行されるサービスで、プログラムがオブジェクトを追加、削除などするためのS3互換APIとゲートウェイを提供します。 Flex Metal Cloudsはすべて、Coreの一部としてオンデマンドのCeph Object Storageを搭載しており、スタンドアロンのStorage Clustersも備えています。 ブロックストレージとオブジェクトストレージの簡単な説明が助けになるかもしれません。

Ceph Storage Cluster

Cephストレージクラスタは、1つ以上のCephモニターと2つ以上のCephオブジェクトストレージ装置という2種類のデーモンの展開です。 Ceph Storage Clusterは、すべてのCeph展開の基礎であり、数千のストレージデバイスを含むことができます。

仕組み

動作としては、Cephファイルシステム、Cephオブジェクトストレージ、およびCephブロックデバイスがCeph Storage Clusterからデータを読み取り、Ceph Storage Clusterにデータを書き込みます。 Ceph Storage Cluster内では、Cephオブジェクトストレージデバイスがデータをストレージノード上のオブジェクトとして保存します。 オブジェクトストレージデバイスは実際のコンテンツファイルを格納し、Cephモニタはアクティブなクラスタデバイスと故障したクラスタデバイスを追跡します。

Cephクラスタをセットアップ、変更、停止するユーザは、ceph-deployツールを使用します。 Ceph 専用に作られた ceph-deploy により、ユーザーは実用的な初期構成設定で迅速かつ容易に Ceph を起動できます。 このツールでは、リモートホストへのCephパッケージのインストール、クラスタの作成、モニターの追加、キーの収集と削除、オブジェクトストレージデバイスの追加、クラスタの停止などが可能です。

要約すると、Cephは素晴らしいソフトウェアであり、ハイパーコンバージドおよびコンバージドクラウドと当社が提供しているスタンドアロンのCeph駆動ペタバイト規模のストレージシステムにおける当社のストレージシステムの基礎を形成すると信じています。