CEPH 存儲系統

一、簡介

• 它是一個分佈式文件系統，可以提供塊存儲、文件系統存儲和對象存儲。但是文件存儲還不非常成熟，不建議在生產環境中使用。
• 應用的最多的形式是塊存儲。

二、ceph 存儲的組件

在Ceph存儲系統架構中核心組件有Mon服務、OSD服務和MDS服務等。

• OSD服務：提供對象存儲設備，它是ceph中唯一的真正進行數據存儲的組件。通常情況下，一個OSD進程綁定到一塊物理磁盤。

• MON服務：Monitor監視器，跟蹤整個集羣的健康狀態。它爲每個ceph組件維護一個映射表。MON進程數目是奇數，如3、5、7……

• MDS服務：元數據服務器。爲ceph文件系統存儲提供元數據，如果不是文件系統存儲則不需要。

• 元數據：描述數據的數據。如一本書的出版社、頁數、作者、出版時間等都是元數據。

三、存儲系統實現的功能

• 如圖是Ceph存儲系統的架構，在該架構中與HDFS不同的地方在於該架構中沒有中心節點。
• 客戶端是通過一個設備映射關係計算出來其寫入數據的位置，這樣客戶端可以直接與存儲節點通信，從而避免中心節點的性能瓶頸。
  
• 對於塊存儲類型只需要 Mon服務、OSD服務和客戶端的軟件即可。
• 其中Mon服務用於維護存儲系統的硬件邏輯關係，主要是服務器和硬盤等在線信息。Mon服務通過集羣的方式保證其服務的可用性。
• OSD服務用於實現對磁盤的管理，實現真正的數據讀寫，通常一個磁盤對應一個OSD服務。
• 客戶端訪問存儲的大致流程是，客戶端在啓動後會首先從Mon服務拉取存儲資源佈局信息，然後根據該佈局信息和寫入數據的名稱等信息計算出期望數據的位置(包含具體的物理服務器信息和磁盤信息)，然後該位置信息直接通信，讀取或者寫入數據。

四、ceph的優勢

1、高性能

• 摒棄了傳統的集中式存儲元數據尋址方案，採用CRUSH算法，實現數據的分佈均衡。
• 設置了容災域的隔離和各類負載的副本放置規則，例如跨機房、機架感知等。
• 可以支持上千個存儲節點的規模，支持TB級到PB級的數據。

2、高可用性

• 副本數可以靈活控制。
• 支持故障域分隔，數據強一致性。
• 多種故障場景自動進行修復自愈。
• 沒有單點故障，自動管理。

3、高可擴展性

• 去除中心節點。
• 隨着存儲節點的增加，擴展性也越來越大。

4、特性豐富

• 支持三種存儲接口：塊存儲、文件存儲、對象存儲。
• 支持自定義接口，支持多種語言的開發驅動。