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Ceph 集群部署

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雪雷
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发布于: 2020 年 08 月 21 日
Ceph集群部署

一 概述

1.1 背景


近期进行公司业务容器化改造,在为 kubernetes 提供存储选型方面,在选型中本地存储不可跨 node,NFS 共享存储不好做高可用,因此选型 Ceph 来为 k8s 提供存储类。特此笔记以备后用。


1.2 概述


Ceph 是一种为优秀的性能、可靠性和可扩展性而设计的统一的、分布式文件系统。Ceph 是一个开源的分布式文件系统。因为它还支持块存储、对象存储,所以很自然的被用做云计算框架 openstack 或 cloudstack 整个存储后端。当然也可以单独作为存储,例如部署一套集群作为对象存储、SAN 存储、NAS 存储等。可以作为 k8s 的存储类,来方便容器持久化存储。


1.3 支持格式


  • 对象存储:即 radosgw,兼容 S3 接口。通过 rest api 上传、下载文件。


  • 文件系统:posix 接口。可以将 ceph 集群看做一个共享文件系统挂载到本地。


  • 块存储:即 rbd。有 kernel rbd 和 librbd 两种使用方式。支持快照、克隆。相当于一块硬盘挂到本地,用法和用途和硬盘一样。比如在 OpenStack 项目里,Ceph 的块设备存储可以对接 OpenStack 的后端存储


1.4 优势


  • 统一存储:虽然 ceph 底层是一个分布式文件系统,但由于在上层开发了支持对象和块的接口


  • 高扩展性:扩容方便、容量大。能够管理上千台服务器、EB 级的容量。


  • 高可靠性:支持多份强一致性副本,EC。副本能够垮主机、机架、机房、数据中心存放。所以安全可靠。存储节点可以自管理、自动修复。无单点故障,容错性强。


  • 高性能:因为是多个副本,因此在读写操作时候能够做到高度并行化。理论上,节点越多,整个集群的 IOPS 和吞吐量越高。另外一点 ceph 客户端读写数据直接与存储设备(osd) 交互。


1.5 核心组件


  • Ceph OSDs:Ceph OSD 守护进程( Ceph OSD )的功能是存储数据,处理数据的复制、恢复、回填、再均衡,并通过检查其他 OSD 守护进程的心跳来向 Ceph Monitors 提供一些监控信息。当 Ceph 存储集群设定为有 2 个副本时,至少需要 2 个 OSD 守护进程,集群才能达到 active+clean 状态( Ceph 默认有 3 个副本,但你可以调整副本数)。


  • Monitors: Ceph Monitor 维护着展示集群状态的各种图表,包括监视器图、 OSD 图、归置组( PG )图、和 CRUSH 图。 Ceph 保存着发生在 Monitors 、 OSD 和 PG 上的每一次状态变更的历史信息(称为 epoch )。


  • MDSs: Ceph 元数据服务器( MDS )为 Ceph 文件系统存储元数据(也就是说,Ceph 块设备和 Ceph 对象存储不使用 MDS )。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。


二 安装部署


2.1 主机信息


| 主机名 | 操作系统 | 配置 | K8S 组件 | CEPH 组件 | 私网 IP | SSH 端口 | 用户名密码 |

| ------ | ---------------- | --------------- | ------- | -------------- | ----------- | ------- | --------------------- |

| master | CentOS 7.4 64bit | 4C8G + 500G 硬盘 | | admin,osd, mon | 172.16.60.2 | 2001/22 | root/uWWKxxxxxxcuh |

| node01 | CentOS 7.4 64bit | 4C8G + 500G 硬盘 | | osd, mon | 172.16.60.3 | 2002/22 | root/IZ5lxxxxxxxQOkLh |

| node02 | CentOS 7.4 64bit | 4C8G + 500G 硬盘 | | osd, mon | 172.16.60.4 | 2003/22 | root/nUMFxxxxxxzDMcE |


2.2 磁盘准备


需要在三台主机创建磁盘,并挂载到主机的/var/local/osd{0,1,2}


[root@master ~]# mkfs.xfs /dev/vdc[root@master ~]# mkdir -p /var/local/osd0[root@master ~]# mount /dev/vdc /var/local/osd0/

[root@node01 ~]# mkfs.xfs /dev/vdc[root@node01 ~]# mkdir -p /var/local/osd1[root@node01 ~]# mount /dev/vdc /var/local/osd1/
[root@node02 ~]# mkfs.xfs /dev/vdc [root@node02 ~]# mkdir -p /var/local/osd2[root@node02 ~]# mount /dev/vdc /var/local/osd2/
将磁盘添加进入fstab中,确保开机自动挂载
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2.3 配置各主机 hosts 文件


127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6172.16.60.2 master172.16.60.3 node01172.16.60.4 node02
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2.4 管理节点 ssh 免密钥登录 node1/node2


[root@master ~]# ssh-keygen -t rsa[root@master ~]# ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa.pub root@node01[root@master ~]# ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa.pub root@node02
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2.5 master 节点安装 ceph-deploy 工具


# 各节点均更新ceph的yum源vim /etc/yum.repos.d/ceph.repo 
[ceph]name=cephbaseurl=http://mirrors.aliyun.com/ceph/rpm-jewel/el7/x86_64/gpgcheck=0priority =1[ceph-noarch]name=cephnoarchbaseurl=http://mirrors.aliyun.com/ceph/rpm-jewel/el7/noarch/gpgcheck=0priority =1[ceph-source]name=Ceph source packagesbaseurl=http://mirrors.aliyun.com/ceph/rpm-jewel/el7/SRPMSgpgcheck=0priority=1
# 安装ceph-deploy工具yum clean all && yum makecacheyum -y install ceph-deploy
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2.6 创建 monitor 服务


创建 monitor 服务,指定 master 节点的 hostname


[root@master ~]# mkdir /etc/ceph && cd /etc/ceph[root@master ceph]# ceph-deploy new master[root@master ceph]# lltotal 12-rw-r--r-- 1 root root  195 Sep  3 10:56 ceph.conf-rw-r--r-- 1 root root 2915 Sep  3 10:56 ceph-deploy-ceph.log-rw------- 1 root root   73 Sep  3 10:56 ceph.mon.keyring

[root@master ceph]# cat ceph.conf [global]fsid = 5b9eb8d2-1c12-4f6d-ae9c-85078795794bmon_initial_members = mastermon_host = 172.16.60.2auth_cluster_required = cephxauth_service_required = cephxauth_client_required = cephxosd_pool_default_size = 2
配置文件的默认副本数从3改成2,这样只有两个osd也能达到active+clean状态,把下面这行加入到[global]段(可选配置)
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2.7 所有节点安装 ceph


# 各节点安装软件包yum -y install yum-plugin-priorities epel-release# master节点利用ceph-deply 部署ceph
[root@master ceph]# ceph-deploy install master node01 node02
[root@master ceph]# ceph --versionceph version 10.2.11 (e4b061b47f07f583c92a050d9e84b1813a35671e)
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2.8 部署相关服务


# 安装ceph monitor[root@master ceph]# ceph-deploy mon create master
# 收集节点的keyring文件[root@master ceph]# ceph-deploy gatherkeys master
# 创建osd[root@master ceph]# ceph-deploy osd prepare master:/var/local/osd0 node01:/var/local/osd1 node02:/var/local/osd2
# 权限修改[root@master ceph]# chmod 777 -R /var/local/osd{0..2}[root@master ceph]# chmod 777 -R /var/local/osd{0..2}/*
# 激活osd[root@master ceph]# ceph-deploy osd activate master:/var/local/osd0 node01:/var/local/osd1 node02:/var/local/osd2
# 查看状态[root@master ceph]# ceph-deploy osd list master node01 node02
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2.9 统一配置


用 ceph-deploy 把配置文件和 admin 密钥拷贝到所有节点,这样每次执行 Ceph 命令行时就无需指定 monitor 地址和 ceph.client.admin.keyring 了


[root@master ceph]# ceph-deploy admin master node01 node02
# 各节点修改ceph.client.admin.keyring权限:[root@master ceph]# chmod +r /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring

# 查看状态[root@master ceph]# ceph healthHEALTH_OK[root@master ceph]# ceph -s cluster 5b9eb8d2-1c12-4f6d-ae9c-85078795794b health HEALTH_OK monmap e1: 1 mons at {master=172.16.60.2:6789/0} election epoch 3, quorum 0 master osdmap e15: 3 osds: 3 up, 3 in flags sortbitwise,require_jewel_osds pgmap v27: 64 pgs, 1 pools, 0 bytes data, 0 objects 15681 MB used, 1483 GB / 1499 GB avail 64 active+clean
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2.10 部署 MDS 服务


我们在 node01/node02 上安装部署 MDS 服务


[root@master ceph]# ceph-deploy mds create node01 node02
# 查看状态[root@master ceph]# ceph mds state3:, 2 up:standby[root@master ~]# ceph mon state1: 1 mons at {master=172.16.60.2:6789/0}, election epoch 4, quorum 0 master
# 查看服务[root@master ceph]# systemctl list-unit-files |grep cephceph-create-keys@.service static ceph-disk@.service static ceph-mds@.service disabledceph-mon@.service enabled ceph-osd@.service enabled ceph-radosgw@.service disabledceph-mds.target enabled ceph-mon.target enabled ceph-osd.target enabled ceph-radosgw.target enabled ceph.target enabled
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至此,基本上完成了 ceph 存储集群的搭建。


三 创建 ceph 文件系统


3.1 创建文件系统


关于创建存储池

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)。


[root@master ceph]# ceph osd pool create cephfs_data <pg_num> [root@master ceph]# ceph osd pool create cephfs_metadata <pg_num>
[root@master ~]# ceph osd pool ls rbd[root@master ~]# ceph osd pool create kube 128pool 'kube' created[root@master ~]# ceph osd pool ls rbdkube
# 查看证书[root@master ~]# ceph auth listinstalled auth entries:
mds.node01 key: AQB56m1dE42rOBAA0yRhsmQb3QMEaTsQ71jHdg== caps: [mds] allow caps: [mon] allow profile mds caps: [osd] allow rwxmds.node02 key: AQB66m1dWuhWKhAAtbiZN7amGcjUh6Rj/HNFkg== caps: [mds] allow caps: [mon] allow profile mds caps: [osd] allow rwxosd.0 key: AQA46W1daFx3IxAAE1esQW+t1fWJDfEQd+167w== caps: [mon] allow profile osd caps: [osd] allow *osd.1 key: AQBA6W1daJG9IxAAQwETgrVc3awkEZejDSaaow== caps: [mon] allow profile osd caps: [osd] allow *osd.2 key: AQBI6W1dot4/GxAAle3Ii3/D38RmwNC4yTCoPg== caps: [mon] allow profile osd caps: [osd] allow *client.admin key: AQBu4W1d90dZKxAAH/kta03cP5znnCcWeOngzQ== caps: [mds] allow * caps: [mon] allow * caps: [osd] allow *client.bootstrap-mds key: AQBv4W1djJ1uHhAACzBcXjVoZFgLg3lN+KEv8Q== caps: [mon] allow profile bootstrap-mdsclient.bootstrap-mgr key: AQCS4W1dna9COBAAiWPu7uk3ItJxisVIwn2duA== caps: [mon] allow profile bootstrap-mgrclient.bootstrap-osd key: AQBu4W1dxappOhAA5FanGhQhAOUlizqa5uMG3A== caps: [mon] allow profile bootstrap-osdclient.bootstrap-rgw key: AQBv4W1dpwvsDhAAyp58v08XttJWzLoHWVHZow== caps: [mon] allow profile bootstrap-rgw
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3.2 创建客户端密钥


# 创建keyring[root@master ~]# ceph auth get-or-create client.kube mon 'allow r' osd 'allow rwx pool=kube' -o /etc/ceph/ceph.client.kube.keyring[root@master ~]# ceph auth list
# 将密钥拷贝到node1和node2[root@master ceph]# scp ceph.client.kube.keyring root@node01:/etc/ceph/
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四 卸载


清理机器上的ceph相关配置:停止所有进程: stop ceph-all卸载所有ceph程序:ceph-deploy uninstall [{ceph-node}]删除ceph相关的安装包:ceph-deploy purge {ceph-node} [{ceph-data}]删除ceph相关的配置:ceph-deploy purgedata {ceph-node} [{ceph-data}]删除key:ceph-deploy forgetkeys
卸载ceph-deploy管理:yum -y remove ceph-deploy
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参考链接



  • ceph 中文开源社区



发布于: 2020 年 08 月 21 日阅读数: 96
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stay hungry stay foolish 2019.08.16 加入

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