ceph（第三步） 基本使用

Posted 2023-03-29

参考技术A

系统的开始使用一个 ceph 集群。

本文将系统的介绍如何使用一个 ceph 集群。

涉及： crush、osd、pool、cache

ceph 版本：nautilus
ceph-deploy 版本：2.0.1

在基本使用需求下，一般需要存储集群提供高性能存储（SSD）和普通存储（hdd）。

在 ceph 中，具体表现为某些池使用高性能存储，某些池使用普通存储。而这种需求在 ceph 中由 crush 规则实现。

ceph 提供了缓存的概念。在普通的存储池之上架设一层高性能的缓存池，外部访问首先到达缓存池，如果发生未命中等情况再去访问存储池。这里需要提一点，并不是任何情况都需要缓存。

针对不同的场景，ceph 的使用方式多种多样，这里的介绍只能一切从简，但是会尽量全面。

一个标准的场景：一个存储池加一个缓存池，存储池使用普通设备，缓存池使用高性能设备。

首先添加一块高性能硬盘（我这里是虚拟环境，只能用普通硬盘充数）

然后需要利用 crush 让不同池使用不同的存储设备

这里只能拿普通的虚拟硬盘来做测试。

在 ceph02 虚拟机上增加一块 30G 的虚拟硬盘。
在 ceph03 虚拟机上增加一块 30G 的虚拟硬盘。

现在到部署节点进行操作：

如图 ceph02 出现了 osd.6，ceph03 出现了 osd.7。

这里涉及到 root （根）的概念，在文章末尾【扩展】中会介绍。这里可以直接先使用。

将 osd.6 osd.7 加入名称为 cache 的根中（根名称会自动创建，注意，由于默认情况下 osd 在启动时读取的是 hostname，因此该方法只是临时生效，在文章末尾【扩展】中会介绍永久生效办法）

“高性能”存储盘现在已经有了，并且将其置于 cache 根下，这么做的意义在下一步中有体现。

现在可以进行下一步了。

当前环境下已经有一个默认的 crush 规则。

具体属性解释参考：
https://docs.ceph.com/docs/mimic/rados/operations/crush-map-edits/#crush-map-rules

如上图划线处，当前规则只会使用 default 根的 osd。

前面创建高性能设备时，将其设置根为 cache。我们现在就可以创建一个只使用 cache 根中的 osd 的规则，从而实现缓存池和存储池使用不同的设备。

创建缓存池使用的规则：

其中：
replicated_cache 指该规则的名字。
cache 指该规则使用的根。
host 指故障域级别。

再次查看所有规则：

现在我们有了一个只使用高性能存储设备的规则了。接下来就可以开始创建使用不同规则的池了。

创建存储池：

查看池：

查看该池的规则：

存储池至此已经好了。

缓存池在 ceph 中常以 hot 标识。
普通存储池在 ceph 中常以 cold 标识。

缓存有多种形式（官方文档列出以下几种，实际更多）：

缓存参考：
https://docs.ceph.com/docs/master/rados/operations/cache-tiering/

创建缓存池

缓存池创建好以后，要将这个缓存池与对应存储池联系起来。这个联系的概念叫做 cache tiering，可以称之为缓存层，缓存代理。

参考：
https://docs.ceph.com/docs/master/rados/operations/cache-tiering/

对于 test_storage 池，我们有一个只读的缓存池了。只要我们读取 test_storage 中的某个对象，这个对象就应该自动的置于缓存池中一段时间。

可以发现，将对象上传回写模式的缓存池，存储池中也出现了对应的数据。

osd 的大小可能不相同，因此其上的数据量也不应该相同，因此引入权重来影响数据分布。
比如100G的 osd 权重为1，则200G的 osd 权重就应设置为2。

ceph osd tree 命令可以看到存储结构。可以结合自己机器执行的结果往下阅读。

一张官方图：

这是描述 ceph 存储结构的一张图。

首先这是一个树形结构。

其中最上层的 root default ：root 是根的意思，default 就是这个根的名字。

中间 host foo ：host 是主机的意思，foo 就是这个主机的名字。这里的主机名仅仅是个别称，不代表实际的主机，可以随意更改。

最下面的就是叶子节点了，具体指向 osd。

划分这三层结构的意义（不完全）：

本文使用 ceph-deploy 添加 osd 时，并没有直接将其设置到最终根下，后续还需要手动配置。这么操作是不合理的，暂时未找到 ceph-deploy 指定根的参数。

当前文章配置的缓存池是2副本的。

某些时候，缓存数据是允许丢失的，比如只读的缓存。这种缓存池单副本即可，但是经测试，单副本池在 ceph 中似乎困难重重。

可以通过修改该机器的 hostname ，一劳永逸

这个时候，当机器重启后，该机器的所有 osd 的 host 名称都一样了，导致 osd tree 混乱。这个时候可以在 ceph.conf 中具体配置某块盘的信息。

当前环境配置参考：

增加如下内容：

重启后，一切正常。

在 osd 的启动上做文章。
比如，配置 osd 的启动方式，容器化 osd，容器会记住某些信息，因此可以实现永久生效 hostname。

osd 上的 pg 数量会对整体集群性能造成影响，并不是越多越好，也不是越少越好。

由于池有副本的概念，因此产生了如下的计算方式：

官方建议每个 osd 上的 pg 数为 100。实际测试每个 osd 上的 pg 数到达 250 时开始告警，因此该集群的总 pg 数不应超过：

因此出现此问题的原因：
所有池的 pg 数加起来超过了设定的 总 pg 数 。但集群依然可正常使用，因此只是一个警告。

解决该问题的手段：

目前个人经验来说，不要使用单副本。

crush 规则参考：
https://docs.ceph.com/docs/master/rados/operations/crush-map/