Ceph分布式存储实战——Ceph存储配置（CephFS的挂载）

Posted 2020-10-20

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
    [[email protected] ~]# cd my-cluster/ #进入存放了ceph集群配置文件的目录
    [[email protected] 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）。
        
        [[email protected] ~]# 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
        [[email protected] ~]#  ceph osd pool create cephfs_metadata 128 #创建存储元数据的存储池
        pool 'cephfs_metadata' created
        [[email protected] ~]# ceph osd lspools #查看池
        0 rbd,1 HPC_Pool,2 my-test-pool,3 cephfs_data,4 cephfs_metadata,
        [[email protected] ~]#
    
    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：
    [[email protected] ~]# 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
    [[email protected] ~]# 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
    [[email protected] ~]#  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
    [[email protected] ~]# 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。
    [[email protected] ~]# cd /etc/ceph/
    [[email protected] 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
    [[email protected] 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
    [[email protected] 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
    [[email protected] mnt]# umount /mnt/mycephfs
    [[email protected] 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
    [[email protected] mnt]# echo "AQBOp0xaDyeNGBAAqbEktnUq5GFVF5arsWbesA==" > /etc/ceph/admin.secret
    [[email protected] mnt]# mount -t ceph 192.168.89.103:6789:/ /mnt/mycephfs -o name=admin,secretfile=/etc/ceph/admin.secret
    [[email protected] 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