Molnhosting på företagsnivå behöver en mycket skalbar lagringslösning för att effektivisera och hantera viktiga affärsdata. Eftersom teknik och bästa praxis rör sig mot molnbaserade tjänster för att hålla jämna steg med en blomstrande verksamhet, föddes Ceph ur behovet av en programvarulösning som uppmuntrar en hållbar modell för tillväxt.

I den här artikeln

• Vad är Ceph?
• Hur fungerar Ceph?
• Objektlagring
• Blocklagring
• Filsystem
• Vad är Ceph Storage?

Vår bakgrund till Ceph kommer från att det är en del av våra hyperkonvergerade privata moln men också som vår underliggande programvara för våra fristående objektlagringssystem. Mer information finns i vårt Flex Metal Private Cloud.

Vad är Ceph?

Ceph är en lagringsplattform med öppen källkod som är utformad för att möjliggöra lagring av objekt, block och filer från ett enda system. Ceph är utformad för att vara självläkande och självförvaltande och strävar efter att minska administratörs- och budgetkostnader, vilket gör att den kan hantera avbrott på egen hand. Det syftar också till helt distribuerad verksamhet utan en enda felpunkt och är skalbart till exabyte-nivå. Ceph-mjukvaran körs också på vanlig hårdvara och replikerar data för att göra den feltolerant.

Hur fungerar Ceph?

Ceph kan använda fem olika daemoner som alla är helt distribuerade och kan köras på samma uppsättning servrar, vilket gör det möjligt för användare att interagera direkt med dem:

• Ceph-monitorer (ceph-mon) håller reda på aktiva och misslyckade klusternoder.
• Ceph-hanterare (ceph-mgr) körs vid sidan av monitordemoner för att tillhandahålla ytterligare övervakning och gränssnitt för externa övervaknings- och hanteringssystem.
• Metadataservrar (ceph-mds) lagrar metadata för inodes och kataloger.
• Objektlagringsenheter (ceph-osd) lagrar de faktiska innehållsfilerna.
• Representational state transfer (RESTful) gateways (ceph-rgw) exponerar objektlagringslagret som ett gränssnitt som är kompatibelt med OpenStack Swift API.

Uppsättningen av en eller flera Ceph-monitorer och två eller flera Ceph-objektlagringsenheter kallas Ceph Storage Cluster. I handling läser Ceph-filsystemet, Ceph-objektlagringen och Ceph-blockenheterna data från och skriver data till Ceph Storage Cluster. Inom Ceph Storage Cluster lagrar Ceph-objektlagringsenheterna data som objekt på lagringsnoder. Ett Ceph Storage Cluster kan ha tusentals lagringsnoder.

Inom själva lagringssystemet använder Ceph distribuerad objektlagring, vilket är en datalagringsarkitektur för datorer som behandlar data som objekt. Detta skiljer sig från andra lagringsarkitekturer som hanterar data i en filhierarki, som filsystem. Genom Cephs programvarubibliotek får användarna direkt tillgång till det tillförlitliga autonoma objektbaserade lagringssystemet RADOS (Autonomic Distributed Object Store), som också utgör grunden för vissa av Cephs funktioner, t.ex. RADOS Block Device och Ceph Filesystem.

Blocklagring

Ceph ger tillgång till blocklagring genom att montera Ceph Cluster som blockenhet via en modul i Linuxkärnan som kallas RDB eller Radios Block Device.

När data skrivs till Ceph med hjälp av en blockenhet strippar och replikerar Ceph automatiskt datan i hela klustret. Cephs objektlagringssystem gör det också möjligt för användare att montera Ceph som en tunn blockenhet. Cephs blockenheter använder RADOS-funktioner, som omfattar snapshotting, replikering och konsistens. Blockenheten kan också tillhandahålla blocklagring till virtuella maskiner i OpenStack.

Det finns också stora nyheter som kommer med Ceph Crimson, ett specialbyggt OSD-system som hjälper till att utnyttja den otroliga kraften hos NVMe-enheter.

Filsystem

Cephs filsystem (CephFS) är ett POSIX-kompatibelt (vilket är en standard som används för att säkerställa filkompatibilitet mellan operativsystem) filsystem som använder ett Ceph Storage Cluster för att lagra data. Med Cephs metadataserverkluster lagras kartor över kataloger och filnamn i RADOS-kluster. Dessutom kan metadataserverklustret skala och balansera filsystemet dynamiskt för att distribuera data jämnt mellan klustervärdarna, vilket säkerställer hög prestanda och förhindrar tunga belastningar inom klustret.

Objektlagring – Klientverktyg/RGW

Inom själva lagringssystemet använder Ceph distribuerad objektlagring. Detta är skilt från konceptet att ansluta till Ceph Cluster för att använda det som ett objektlager. Ceph har en inbyggd gateway för objektlagring som kallas RGW. Det är en tjänst som körs på flera eller alla medlemmar i ett kluster och tillhandahåller ett S3-kompatibelt API och en gateway för dina program för att lägga till, ta bort etc. objekt. Flex Metal Clouds har alla Ceph Object Storage på begäran som en del av kärnan och med fristående lagringskluster.

Det kan säkert vara lite förvirrande. En snabb beskrivning av blocklagring kontra objektlagring kan vara till hjälp.

Ceph Storage Cluster

Ett Ceph Storage Cluster är distributionen av två daemon-typer: en eller flera Ceph-monitorer och två eller flera Ceph-objektlagringsenheter. Ceph Storage Cluster är grunden för alla Ceph-installationer och kan innehålla tusentals lagringsenheter.

Hur fungerar det?

I praktiken läser Ceph-filsystemet, Ceph-objektlagringen och Ceph-blockenheterna data från och skriver data till Ceph Storage Cluster. Inom Ceph Storage Cluster lagrar Ceph-objektlagringsenheterna data som objekt på lagringsnoder. Objektlagringsenheter lagrar de faktiska innehållsfilerna, och Ceph-monitorer håller reda på aktiva och misslyckade klustenheter.

Användare som konfigurerar, ändrar och tar ner Ceph-kluster kommer att använda verktyget ceph-deploy. Ceph-deploy, som är exklusivt tillverkat för Ceph, gör det möjligt för användare att starta Ceph snabbt och enkelt med praktiska initiala konfigurationsinställningar. Verktyget ger dig möjlighet att installera Ceph-paket på fjärrvärdar, skapa ett kluster, lägga till monitorer, samla in och glömma nycklar, lägga till objektlagringsenheter, ta ner kluster med mera.

Sammanfattningsvis anser vi att Ceph är en fantastisk programvara och att den utgör grunden för våra lagringssystem – både på hyperkonvergerade och konvergerade moln och de fristående Ceph-drivna lagringsystem på petabyte-skalan vi erbjuder.