Hosting w chmurze dla wdrożeń na poziomie przedsiębiorstwa wymaga wysoce skalowalnego rozwiązania pamięci masowej, aby usprawnić i zarządzać ważnymi danymi biznesowymi. W miarę jak technologia i najlepsze praktyki zmierzają w kierunku usług opartych na chmurze, aby nadążyć za rozwijającym się biznesem, Ceph narodził się z potrzeby stworzenia oprogramowania, które zachęca do zrównoważonego modelu rozwoju.

W tym artykule

• Co to jest Ceph?
• Jak działa Ceph?
• Object Storage
• Block Storage
• Filesystem
• Co to jest Ceph Storage?

Nasze doświadczenie z Ceph pochodzi z tego, że jest on częścią naszych hiperkonwergentnych chmur prywatnych, ale także bazowym oprogramowaniem dla naszych samodzielnych systemów obiektowej pamięci masowej. Aby uzyskać więcej informacji, sprawdź naszą Flex Metal Private Cloud.

Co to jest Ceph?

Ceph jest platformą pamięci masowej typu open-source, która została zaprojektowana, aby umożliwić przechowywanie obiektów, bloków i plików w jednym systemie. Zaprojektowany jako samoregenerujący się i samozarządzający się, Ceph dąży do zmniejszenia kosztów administratora i budżetu, pozwalając na samodzielne radzenie sobie z awariami. Dąży również do całkowicie rozproszonych operacji bez pojedynczego punktu awarii i jest skalowalny do poziomu eksabajtów. Oprogramowanie Ceph działa również na sprzęcie klasy commodity i replikuje dane, aby uczynić je odpornym na błędy.

Jak działa Ceph?

Ceph może korzystać z pięciu odrębnych demonów, które są w pełni rozproszone i mogą działać na tym samym zestawie serwerów, pozwalając użytkownikom na bezpośrednią interakcję z nimi:

• Monitory Ceph (ceph-mon) śledzą aktywne i uszkodzone węzły klastra.
• Menedżery Ceph (ceph-mgr) działają obok demonów monitorów, zapewniając dodatkowe monitorowanie i interfejsy do zewnętrznych systemów monitorowania i zarządzania.
• Serwery metadanych (ceph-mds) przechowują metadane węzłów i katalogów.
• Urządzenia do przechowywania obiektów (ceph-osd) przechowują pliki z rzeczywistą zawartością.
• Bramki RESTful (Representational State Transfer) (ceph-rgw) eksponują warstwę przechowywania obiektów jako interfejs zgodny z API OpenStack Swift.

Wdrożenie jednego lub więcej monitorów Ceph i dwóch lub więcej urządzeń do przechowywania obiektów Ceph jest nazywane klastrem Ceph Storage. W działaniu, system plików Ceph, obiektowy magazyn Ceph i urządzenia blokowe Ceph odczytują dane z i zapisują dane do Ceph Storage Cluster. W ramach Ceph Storage Cluster, urządzenia Ceph Object Storage przechowują dane jako obiekty na węzłach magazynowych. Klaster Ceph Storage Cluster może mieć tysiące węzłów magazynowych.

W obrębie samego systemu pamięci masowej Ceph używa rozproszonej pamięci obiektowej, która jest komputerową architekturą przechowywania danych, traktującą dane jako obiekty. Różni się to od innych architektur pamięci masowej, które zarządzają danymi w hierarchii plików, jak systemy plików. Dzięki bibliotekom programistycznym Ceph użytkownicy uzyskują bezpośredni dostęp do niezawodnego autonomicznego rozproszonego obiektowego systemu przechowywania danych (RADOS), który stanowi również podstawę dla niektórych funkcji Ceph, takich jak RADOS Block Device i Ceph Filesystem.

Magazyn blokowy

Ceph zapewnia dostęp do blokowej pamięci masowej poprzez montowanie klastra Ceph jako urządzenia blokowego za pośrednictwem modułu jądra Linuksa zwanego RDB lub Radios Block Device.

Gdy dane są zapisywane w Ceph przy użyciu urządzenia blokowego, Ceph automatycznie dokonuje paskowania i replikacji danych w całym klastrze. System przechowywania obiektów Ceph pozwala również użytkownikom montować Ceph jako urządzenie blokowe z cienkimi uprawnieniami. Urządzenia blokowe Ceph wykorzystują możliwości RADOS, które obejmują snapshotting, replikację i spójność. Urządzenie blokowe może również dostarczać pamięć blokową do maszyn wirtualnych w OpenStack.

Nadchodzą również wspaniałe wieści z Ceph Crimson, specjalnie zbudowanym systemem OSD, który pomaga wykorzystać niesamowitą moc dysków NVMe.

System plików

System plików Ceph (CephFS) jest systemem plików zgodnym z POSIX (są to standardy używane do zapewnienia kompatybilności plików między systemami operacyjnymi), który używa Ceph Storage Cluster do przechowywania danych. W przypadku klastra serwera metadanych Ceph, mapy katalogów i nazw plików są przechowywane w ramach klastrów RADOS. Ponadto klaster serwera metadanych może dynamicznie skalować i rebalansować system plików, aby równomiernie dystrybuować dane między hostami klastra, zapewniając wysoką wydajność i zapobiegając dużym obciążeniom wewnątrz klastra.

Object Storage – Client Tools/RGW

W obrębie samego systemu pamięci masowej Ceph wykorzystuje rozproszone przechowywanie obiektów. Jest to oddzielne od koncepcji łączenia się z klastrem Ceph, aby używać go jako magazynu obiektów. Ceph ma natywną bramę do przechowywania obiektów o nazwie RGW. Jest to usługa, która działa na kilku lub wszystkich członkach klastra i dostarcza API kompatybilne z S3 oraz bramę dla twoich programów, aby dodawać, usuwać itp. obiekty. Wszystkie chmury Flex Metal Clouds są wyposażone w Ceph Object Storage na żądanie jako część rdzenia oraz w samodzielne klastry pamięci masowej.

Na pewno może to być trochę mylące. Szybki opis pamięci blokowej vs obiektowej może pomóc.

Ceph Storage Cluster

Klaster Ceph Storage Cluster to wdrożenie dwóch demonów: jednego lub więcej monitorów Ceph i dwóch lub więcej urządzeń obiektowej pamięci masowej Ceph. Klaster Ceph Storage Cluster jest podstawą wszystkich wdrożeń Ceph i może zawierać tysiące urządzeń pamięci masowej.

Jak to działa?

W działaniu, system plików Ceph, obiektowy magazyn Ceph i urządzenia blokowe Ceph odczytują dane z i zapisują dane do klastra pamięci masowej Ceph. W ramach Ceph Storage Cluster, urządzenia Ceph Object Storage przechowują dane jako obiekty na węzłach magazynowych. Urządzenia Object Store przechowują pliki z rzeczywistą zawartością, a monitory Ceph śledzą aktywne i uszkodzone urządzenia klastra.

Użytkownicy zakładający, modyfikujący i likwidujący klastry Ceph będą korzystać z narzędzia ceph-deploy. Stworzone wyłącznie dla Ceph, ceph-deploy pozwala użytkownikom na szybkie i łatwiejsze uruchomienie Ceph z praktycznymi ustawieniami konfiguracji początkowej. Narzędzie daje możliwość instalowania pakietów Ceph na zdalnych hostach, tworzenia klastra, dodawania monitorów, gromadzenia i zapominania kluczy, dodawania obiektowych urządzeń pamięci masowej, zdejmowania klastrów i nie tylko.

Podsumowując, uważamy, że Ceph jest świetnym oprogramowaniem i stanowi podstawę naszych systemów pamięci masowej – zarówno w hiperkonwergentnych i konwergentnych chmurach, jak i w oferowanych przez nas samodzielnych systemach pamięci masowej o petabajtowej skali, zasilanych przez Ceph.

.