Ceph简介

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1. Ceph简介和特性

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Ceph是一种开源的软件定义存储系统。它也是一款以对象存储技术（独立存储技术）为核心，并在此基础之上实现块存储、文件存储的分布式存储系统。

Ceph可以实现NAS和SAN以及OSS对象存储功能。

Ceph诞生于2004年，最早致力于开发下一代高性能分布式文件系统的项目。Ceph可以部署在任意x86服务器上工作，具有良好的扩展性、兼容性和可靠性。

它能对外提供文件系统服务(cephfs)、块服务(rbd)和对象存储服务(rgw)，是一种统一存储系统。Ceph架构支持海量数据存储，集群可以扩展至PB容量，系统本身无热点数据，数据寻址依赖计算而不是查找，并能做到数据状态自维护，数据自修复，是一款优秀的分布式存储系统。

Ceph 项目最早起源于 Sage 就读博士期间的工作（最早的成果于2004年发表，论文发表于2006年），并随后贡献给开源社区。

ceph官网：https://ceph.com/en/

ceph文档官网：https://docs.ceph.com/en/latest

github地址：https://github.com/ceph/ceph

2.为什么 Ceph 这么火？

  • 功能强大：Ceph 能够同时提供对象存储（访问是基于通过URL的方式），块存储（SAN）和文件系统存储（NAS）三种存储服务的统一存储架构
  • 可扩展性：Ceph 得以摒弃了传统的集中式存储元数据寻址方式，通过内置Crush算法的寻址操作，有相当强大的扩展性
  • 高可用性：Ceph 数据副本数量可以由管理员自行定义，并可以通过 Crush 算法指定副本的物理存储位置以分割故障域，支持数据强一致性的特性也使得Ceph具有了高可靠性，可以忍受多种故障场景并自动尝试
  • 并行修复：RadosGW、RBD和CephFS都是RADOS存储服务的客户端，它们把RADOS的存储服务接口（librados）分别从不同的角度做了进一步的抽象，因而各自适用于不同的应用场景。

3.Ceph运行原理

Ceph 把每一个待管理的数据流（例如一个文件）切分成一到多个固定大小的对象数据，并以其为原子单元完成数据存取。（横向扩展方便，内置了副本技术，副本数默认是3。单机是无法实现Ceph，只能通过集群来实现Ceph）

Ceph通过内部的 crush 机制，实时方式计算出一个文件应该存储到哪个存储对象里面，从而实现快速查找对象的一种方式。

对象数据的底层服务是由多个主机（Host）组成的存储集群，该集群也称之为 RADOS（Reliable Automatic Distributed Object Store）存储集群，即可靠，自动化，分布式对象存储系统。

librados 是 RADOS 存储集群的 API，它支持 C、C++、Java、Python、Ruby 和PHP等编程语言。

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在RADOS集群之上，Ceph构建了块存储、文件存储和对象存储等存储形态。由于RADOS集群本身是以对象为粒度进行数据存储的，因此上述三种存储形态，在最终存储数据的时候都划分为对象。也就是说，Ceph 将三种三种存储类型统一在一个平台中，从而实现了更加强大的适用性。

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OSD - 对象存储守护进程 （OSD） 存储对象。

  • OSD 是在存储服务器上运行的进程。OSD 负责 管理单个存储单元，通常是单个磁盘。

MON - 是Ceph监控组件（Monitor，简称 MON）负责维护集群的状态和元数据信息。

LIBRADOS - 通过自编程方式实现数据的存储能力

RADOSGW - 通过标准的RESTful接口，提供一种云存储服务

RBD - 将ceph提供的空间，模拟成一个个的独立块设备。当ceph环境部署完成之后，服务端就准备好RBD接口

CFS - 通过一个标准的文件系统接口来进行数据的存储

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参考地址：https://docs.ceph.com/en/pacific/_images/stack.png

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3.Ceph 组件

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4.Ceph 网络模型

Ceph 生成环境中一般分为两个网段：

  • 公有网络：用于用户的数据通信，用户通过公有网络来访问Ceph集群
  • 集群网络：用于集群内部的管理通信，Ceph集群组件之间的通信网络，例如：数据交换

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5.Ceph 版本

每个Ceph的版本都有一个英文的名称和一个数字形式的版本编号。

第一个Ceph版本编号是 0.1，发布于 2008 年 1 月，之后是 0.2，0.3，… 多年来，版本号方案一直没变。

2015 年 4月 0.94.1（Hammer 的第一个修正版）发布后，为了避免 0.99（以及0.100胡总1.00？），制定了新的策略。

x 将从 9 算起，它代表版本名称 Infernalis （I 是第九个字母），这样第九个发布周期的第一个开发版就是 9.0.0；后续的开发版依次是 9.0.1、9.0.2 等等

x.0.z - 开发版（测试环境，个人爱好可以使用）

x.1.z - 候选版（测试环境，个人爱好可以使用）

x.2.z - 稳定，修正版（生产环境使用）

Ceph 版本说明：

https://docs.ceph.com/en/latest/releases/

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6.Ceph 部署方法介绍

由于Ceph组件众多以及环境复杂，所以官方提供了多种的快速部署工具和方法。

参考资料：

https://docs.ceph.com/en/pacific/install/

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