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1. Ceph 介绍
1.1. Ceph 介绍
在过去几年中,数据存储需求急剧增长。研究表明,大型组织中的数据正以每年 40%到
60%的速度增长,许多公司每年的数据都翻了一番。国际数据公司(IDC)的分析师估计,到 2000
年,全球共有 54.4 exabytes 的数据。到 2007 年,这一数字达到 295 艾字节,到 2020 年,
全球预计将达到 44 zettabytes 。传统的存储系统无法管理这样的数据增长;我们需要一个像
Ceph 这样的系统,它是分布式的,可扩展的,最重要的是,在经济上是可行的。Ceph 是专
门为处理当今和未来的数据存储需求而设计的。
1ZB=1024EB 1EB=1024PB 1PB=1024TB
(1) 软件定义存储 -SDS
SDS 是减少存储基础设施的 TCO(总体成本)所需要的。除了降低存储成本外,SDS 还可
以提供灵活性、可伸缩性和可靠性。Ceph 是一种真正的 SDS;它运行在没有厂商锁定的普通
硬件上。与传统的存储系统(硬件与软件结合在一起)不同,在 SDS 中,您可以从任何制造商
中自由选择硬件,也可以根据自己的需要自由设计异构硬件解决方案。Ceph 在此硬件之上
的软件定义存储提供了您需要的所有,并将负责所有事情,从软件层提供了所有企业存储特
性。
(2)云存储
目前已经和开源云架构 OpenStack 结合起来,成为 Openstack 后端存储的标配,并且
又同时支持用于 kubernetes 动态存储。
(3)下一代统一存储体系架构
统一存储的定义最近发生了变化。几年前,术语“统一存储”指从单个系统提供文件和块
存储。如今,由于近年来的技术进步,如云计算、大数据和物联网,一种新的存储方式正在
进化,即对象存储。因此,所有不支持对象存储的存储系统都不是真正的统一存储解决方案。
真正的统一存储就像 Ceph;它支持来自单个系统的块、文件和对象存储。
Ceph 是目前最热门的软件定义存储(SDS)技术,正在撼动整个存储行业。它是一个开源
项目,为块、文件和对象存储提供统一的软件定义的解决方案。Ceph 的核心思想是提供一
个分布式存储系统,该系统具有大规模的可伸缩性和高性能,并且没有单点故障。从根本上
说,它被设计成在通用硬件上运行时具有高度的可伸缩性(可达艾字节(ExaByte)级别甚至
更高) 。
Ceph 提供了出色的性能、巨大的可伸缩性、强大的功能和灵活性。它摆脱昂贵的专有
存储。Ceph 确实是一个企业级的存储解决方案,可以在普通硬件上运行;这是一个低成本但
功能丰富的存储系统。Ceph 的通用存储系统提供块存储、文件存储和对象存储,使客户可
以随心所欲地使用存储。
1.2 Ceph 架构
(1)Ceph 组件
• Ceph monitors(MON):Ceph 监视器通过保存集群状态的映射来跟踪整个集群的健康
状况
• Ceph 对象存储设备(OSD) : 一旦应用程序向 Ceph 集群发出写操作,数据就以对象
的形式存储在 OSD 中。
• 这是 Ceph 集群中存储实际用户数据的惟一组件,通常,一个 OSD 守护进程绑定到
集群中的一个物理磁盘。因此,通常来说,Ceph 集群中物理磁盘的总数与在每个物理磁盘
上存储用户数据的 OSD 守护进程的总数相同。
• Ceph metadata server (MDS): MDS 跟踪文件层次结构,仅为 Ceph FS 文件系统存储
元数据
• RADOS: RADOS 对象存储负责存储这些对象,而不管它们的数据类型如何。RADOS
层确保数据始终保持一致。
为此,它执行数据复制、故障检测和恢复,以及跨集群节点的数据迁移和再平衡。
• Librados: librados 库是一种访问 RADOS 的方便方法,支持 PHP、Ruby、Java 、Python、
C 和 c++编程语言。它为 Ceph 存储集群(RADOS)提供了本机接口,并为其他服务提供了基
础,如 RBD、RGW 和 CephFS,这些服务构建在 librados 之上。librados 还支持从应用程序
直接访问 RADOS,没有 HTTP 开销。
• RBD:提供持久块存储,它是瘦配置的、可调整大小的,并在多个 osd 上存储数据条
带。RBD 服务被构建为一个在 librados 之上的本机接口。
• RGW:
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