ceph文件服务器,Ceph分布式存储实战(6)——Ceph存储配置(CephFS的挂载)

一、什么是POSIX标准

有一种情况是,在windows上写的代码,放到Linux上去运行居然报错,为什么?

比如在代码中需要创建一个进程,linux下是fork函数,windows下是creatprocess函数,可我是在windows上写的代码,自然调用的是creatprocess函数

但是我将代码拿到linux上运行,linux内核提供的系统调用根本就没有creatprocess函数。怎么可能会不报错呢?对吧?

一定要注意,不同的内核提供的系统调用(也就是一个函数)是不同的。

因此,posix标准的出现就是为了解决这个问题。linux内核和windows内核提供的系统调用都要实现基本的posix标准,这样就方便移植了。

二、什么是CephFS

CephFS也称ceph文件系统,他是一个POSIX兼容的分布式文件系统。

三、实现ceph文件系统的要求

1、需要一个已经正常运行的ceph集群

2、至少包含一个ceph元数据服务器(MDS)

为什么ceph文件系统依赖于MDS?为毛线?

因为:

Ceph 元数据服务器( MDS )为 Ceph 文件系统存储元数据。

元数据服务器使得POSIX 文件系统的用户们,可以在不对 Ceph 存储集群造成负担的前提下,执行诸如 ls、find 等基本命令。

问题又来了,什么是元数据?

可以简单的理解为它是描述数据的数据,意思就是描述数据的信息,比如,数据的大小、位置、属性等等信息

【可以在不对 Ceph 存储集群造成负担的前提下,执行诸如 ls、find 等基本命令。】意思就是说

在执行数据搜索和查看的时候,首先查找的是元数据,通过元数据中的描述信息准确且快速的找到数据。

而不用大费周章的在整个集群的osd上查找

通常,客户端向cephfs发起I/O时,过程大概为两步:

1、client端与mds节点通讯,获取metadata信息(metadata也存在osd上)

2、client直接写数据到osd

四、挂载ceph文件系统的方式

支持两种方式

1、使用本地系统内核驱动程序进行挂载

2、使用ceph fuse进行挂载

五、创建mds

要运行 Ceph 文件系统,你必须先装起至少带一个 Ceph 元数据服务器的 Ceph 存储集群。

我这里让ceph-node1,ceph-node2,ceph-node3 这三个节点都成为mds的角色

在管理节点上,通过ceph-deploy工具进行部署,执行命令如下

[root@ceph-node1 ~]# cd my-cluster/ #进入存放了ceph集群配置文件的目录

[root@ceph-node1 my-cluster]# ceph-deploy mds create ceph-node1 ceph-node2 ceph-node3 #开始创建mds

六、创建CephFS

注意:

1、但是当前一套集群只能有一个文件系统存在。

2、一个 Ceph 文件系统需要至少两个 RADOS 存储池,一个用于数据、一个用于元数据。配置这些存储池时需考虑:

2.1 为元数据存储池设置较高的副本水平,因为此存储池丢失任何数据都会导致整个文件系统失效。

2.2 为元数据存储池分配低延时存储器(像 SSD ),因为它会直接影响到客户端的操作延时。

6.1 创建存储池

确定 pg_num 取值是强制性的,因为不能自动计算。下面是几个常用的值:

*少于 5 个 OSD 时可把 pg_num 设置为 128

*OSD 数量在 5 到 10 个时,可把 pg_num 设置为 512

*OSD 数量在 10 到 50 个时,可把 pg_num 设置为 4096

*OSD 数量大于 50 时,你得理解权衡方法、以及如何自己计算 pg_num 取值

*自己计算 pg_num 取值时可借助 pgcalc 工具

随着 OSD 数量的增加,正确的 pg_num 取值变得更加重要,因为它显著地影响着集群的行为、以及出错时的数据持久性(即灾难性事件导致数据丢失的概率)。

[root@ceph-node2 ~]# ceph osd pool create cephfs_data 128 #创建存储数据的存储池,128是PG数量

pool 'cephfs_data' created

[root@ceph-node2 ~]#  ceph osd pool create cephfs_metadata 128 #创建存储元数据的存储池

pool 'cephfs_metadata' created

[root@ceph-node2 ~]# ceph osd lspools #查看池

0 rbd,1 HPC_Pool,2 my-test-pool,3 cephfs_data,4 cephfs_metadata,

[root@ceph-node2 ~]#

6.2 创建文件系统

创建好存储池后,你就可以用 fs new 命令创建文件系统了:

[root@ceph-node2 ~]# ceph fs new mycephfs cephfs_metadata cephfs_data #开始执行创建,mycephfs是名字

new fs with metadata pool 4 and data pool 3

[root@ceph-node2 ~]# ceph fs ls #查看创建后的cephfs

name: mycephfs, metadata pool: cephfs_metadata, data pools: [cephfs_data ]

6.4 查看mds节点状态

[root@ceph-node2 ~]#  ceph mds stat

e45: 1/1/1 up {0=ceph-node3=up:active}, 2 up:standby #ceph-node3是活跃的,那么其他两个是处于热备份的状态

文件系统创建完毕后, MDS 服务器就能达到 active 状态了,比如在一个单 MDS 系统中

建好文件系统且 MDS 活跃后,你就可以挂载此文件系统了

七、使用内核驱动程序挂载CephFs

1、在ceph-client1客户端节点上创建挂载点目录

[root@ceph-client1 ~]# mkdir /mnt/mycephfs

2、查看管理员秘钥

因为要挂载启用了 cephx 认证的 Ceph 文件系统,所以必须指定用户名、密钥。

[root@ceph-client1 ~]# cd /etc/ceph/

[root@ceph-client1 ceph]# cat ceph.client.admin.keyring

[client.admin]

key = AQBOp0xaDyeNGBAAqbEktnUq5GFVF5arsWbesA==    #这个就是管理员的秘钥,等会挂载的时候用得上

caps mds = "allow *"

caps mon = "allow *"

caps osd = "allow *"

3、使用linux的mount命令挂载cephfs

[root@ceph-client1 mnt]# mount -t ceph 192.168.89.103:6789:/ /mnt/mycephfs -o name=admin,secret=AQBOp0xaDyeNGBAAqbEktnUq5GFVF5arsWbesA==

4、用df -h命令查看挂载情况

[root@ceph-client1 mnt]# df -h

Filesystem             Size  Used Avail Use% Mounted on

devtmpfs               471M     0  471M   0% /dev

tmpfs                  483M     0  483M   0% /dev/shm

tmpfs                  483M  6.6M  477M   2% /run

tmpfs                  483M     0  483M   0% /sys/fs/cgroup

/dev/mapper/cl-root    8.0G  1.5G  6.5G  19% /

/dev/sda1             1014M  186M  829M  19% /boot

/dev/rbd0               10G   33M   10G   1% /mnt/ceph-vol1

tmpfs                   97M     0   97M   0% /run/user/0

192.168.89.103:6789:/   45G  436M   45G   1% /mnt/mycephfs #这个就是挂载好的cephfs

5、卸载cephfs

[root@ceph-client1 mnt]# umount /mnt/mycephfs

[root@ceph-client1 mnt]# df -h

Filesystem           Size  Used Avail Use% Mounted on

devtmpfs             471M     0  471M   0% /dev

tmpfs                483M     0  483M   0% /dev/shm

tmpfs                483M  6.6M  477M   2% /run

tmpfs                483M     0  483M   0% /sys/fs/cgroup

/dev/mapper/cl-root  8.0G  1.5G  6.5G  19% /

/dev/sda1           1014M  186M  829M  19% /boot

/dev/rbd0             10G   33M   10G   1% /mnt/ceph-vol1

tmpfs                 97M     0   97M   0% /run/user/0

6、以更安全的方式挂载

用法会把密码遗留在 Bash 历史里,更安全的方法是从文件读密码

将admin的秘钥保存到文件里

[root@ceph-client1 mnt]# echo "AQBOp0xaDyeNGBAAqbEktnUq5GFVF5arsWbesA==" > /etc/ceph/admin.secret

[root@ceph-client1 mnt]# mount -t ceph 192.168.89.103:6789:/ /mnt/mycephfs -o name=admin,secretfile=/etc/ceph/admin.secret

[root@ceph-client1 mnt]# df -h

Filesystem             Size  Used Avail Use% Mounted on

devtmpfs               471M     0  471M   0% /dev

tmpfs                  483M     0  483M   0% /dev/shm

tmpfs                  483M  6.6M  477M   2% /run

tmpfs                  483M     0  483M   0% /sys/fs/cgroup

/dev/mapper/cl-root    8.0G  1.5G  6.5G  19% /

/dev/sda1             1014M  186M  829M  19% /boot

/dev/rbd0               10G   33M   10G   1% /mnt/ceph-vol1

tmpfs                   97M     0   97M   0% /run/user/0

192.168.89.103:6789:/   45G  436M   45G   1% /mnt/mycephfs #这个就是挂载好的cephfs

八、通过FUSE方式挂载CephFS

如果内核版本低于2.6.34,那么可以使用ceph的FUSE客户端来进行挂载ceph文件系统

1、在客户端上安装fuse

[root@ceph-client1 ~]# yum -y install ceph-fuse

2、创建挂载点目录

mkdir /mnt/fuse_cephfs/

3、开始挂载

[root@ceph-client1 mnt]# ceph-fuse -m 192.168.89.103:6789 /mnt/fuse_cephfs/

ceph-fuse[2254]: starting ceph client

2018-01-10 21:10:09.116450 7f9f777a9ec0 -1 init, newargv = 0x560707d1c780 newargc=11

ceph-fuse[2254]: starting fuse

4、查看挂载后的信息

[root@ceph-client1 mnt]# df -h

Filesystem           Size  Used Avail Use% Mounted on

devtmpfs             471M     0  471M   0% /dev

tmpfs                483M     0  483M   0% /dev/shm

tmpfs                483M  6.6M  477M   2% /run

tmpfs                483M     0  483M   0% /sys/fs/cgroup

/dev/mapper/cl-root  8.0G  1.5G  6.5G  19% /

/dev/sda1           1014M  186M  829M  19% /boot

tmpfs                 97M     0   97M   0% /run/user/0

ceph-fuse             45G  444M   45G   1% /mnt/fuse_cephfs

5、我把之前通过kernel驱动程序的挂载方式中的挂载点目录更改为了kernel_cephfs

并再次执行了挂载后

[root@ceph-client1 mnt]# df -h

Filesystem             Size  Used Avail Use% Mounted on

devtmpfs               471M     0  471M   0% /dev

tmpfs                  483M     0  483M   0% /dev/shm

tmpfs                  483M  6.6M  477M   2% /run

tmpfs                  483M     0  483M   0% /sys/fs/cgroup

/dev/mapper/cl-root    8.0G  1.5G  6.5G  19% /

/dev/sda1             1014M  186M  829M  19% /boot

tmpfs                   97M     0   97M   0% /run/user/0

ceph-fuse               45G  444M   45G   1% /mnt/fuse_cephfs #这是fuse客户端方式挂载

192.168.89.103:6789:/   45G  444M   45G   1% /mnt/kernel_cephfs #这是kernel的方式挂载

事实证明:这两者可以同时存在,我这里是在同一台机器上,当然更可以在不同的机器上挂载同一个cephfs

并且,我在/mnt/fuse_cephfs目录下创建了file_fuse_123.txt,然后再到/mnt/kernel_cephfs去查看,也出现了file_fuse_123.txt

此处证明,cephfs是分布式的且共享型的网络文件系统.

注意,这两种挂载方式虽然可以在一台机器上同时存在,但是在生产环境中这么做是没有太大意义的。我这里仅仅只是为了测试而已。

6、开机自动挂载cephfs

如需要开机时自动挂载cephfs,将下面的信息添加到客户端的/etc/fstab中

id=admin /mnt/fuse_cephfs fuse.ceph defaults 0 0

7、重启客户端的注意事项

1、重启前最好是先umont调挂载后的文件系统

2、然后再重启