Ceph存储概述

Ceph主存储是一个统一的分布式存储系统，设计初衷是向用户提供具有较好性能、高可靠性和高扩展性的存储产品。本章节主要介绍Ceph存储的构成和优势。

1.1 Ceph架构

Ceph共支持三种接口

  • Object（对象）：有原生的API，而且也兼容Swift和S3的API。
  • Block（块）：支持精简配置、快照、克隆。
  • File（文件）：Posix接口，支持快照。

核心组件

Ceph存储系统由以下核心组件构成：

  • Monitor 一个Ceph集群需要多个Monitor组成的小集群，它们通过Paxos同步数据，用来保存OSD的元数据。

  • OSD OSD全称Object Storage Device，是负责响应客户端请求返回具体数据的进程。一个Ceph集群通常有多个OSD。

  • MDS MDS全称Ceph Metadata Server，是CephFS服务依赖的元数据服务。

  • Object Object是Ceph最底层的存储单元，Object中包含元数据和原始数据。

  • PG PG全称Placement Grouops，是一个逻辑的概念，一个PG中含有多个OSD。引入此概念便于分配数据和定位数据。

  • RADOS RADOS全称Reliable Autonomic Distributed Object Store，是Ceph集群的精华，用于实现数据分配、Failover等集群操作。

  • Libradio Librados是RADOS提供库，因为RADOS是协议很难直接访问，因此上层的RBD、RGW和CephFS都是通过Librados访问的目前提供PHP、Ruby、Java、Python、C和C++支持。

  • CRUSH CRUSH是Ceph使用的数据分布算法，类似一致性哈希，让数据分配到预期的地方。

  • RBD RBD全称RADOS Block Device，是Ceph对外提供的块设备服务。

  • RGW RGW全称RADOS Gateway，是Ceph对外提供的对象存储服务，接口与S3和Swift兼容。

  • CephFS CephFS全称Ceph File System，是Ceph对外提供的文件系统服务。

1.2 Ceph存储特点

Ceph存储有以下优点：

高性能

  • 摒弃了传统的集中式存储元数据寻址的方案，采用CRUSH算法，数据分布均衡，并行度高。

  • 考虑了容灾域的隔离，能够实现各类负载的副本放置规则，例如跨机房、机架感知等。

  • 能够支持上千个存储节点的规模，支持TB到PB级的数据。

高可用性

  • 副本数可以灵活控制。
  • 支持故障域分隔，数据强一致性。
  • 多种故障场景自动进行修复自愈。

高可扩展性

  • 去中心化。
  • 扩展灵活。
  • 随着节点增加而线性增长。

特性丰富

  • 支持三种存储接口：块存储、文件存储、对象存储。
  • 支持自定义接口，支持多种语言驱动。

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