Ceph

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Ceph

典範案例

組織介紹

在 2004 年,Sage Weil 開發了一個名叫 Ceph 的開源專案,並於 2006 年,根據開源協議開源了 Ceph。Weil 曾經是「Inktank Storage」公司的創始人。Inktank Storage 一直專注於 Ceph 的研發,直到它被紅帽收購。2012 年,Ceph 的第一個穩定版本發布了。2014 年 10 月,Ceph 的開發團隊發布了 Ceph 的第七個穩定版本 Giant。為了讓 Ceph 更加成熟與完美,這個項目還在繼續開發中。

軟體介紹

它是以 RADOS (Reliable Autonomic Distributed Object Store) 為主要設計方式的分散式儲存平台,因此在水平擴展的能力極為強大。Ceph 以單一架構,同時提供物件、區塊、檔案的儲存,藉由 RADOS 函式庫中介,程式可直接存取底層叢集,並提供物件儲存閘道、區塊儲存裝置來對應存取,也可搭配原資料伺服器來提供檔案系統服務,而底層則是由多個 RADOS 節點組成的叢集所構成,可橫向擴充數千個節點,並以此提供 PB、甚至 EB 等級的儲存空間。

  • 物件儲存:Ceph 的底層是 RADO 儲存著許多的物件,應用程式可以透過 LIBRADOS 這個 API 或是透過 Ceph 提供的 RADOSGW (RADOS Gateway) 網頁介面存取物件。

  • 區塊設備:於 LIBRADOS 之上,RBD (Distributed Block Device) 提供區塊設備,可以當成系統的一個區塊設備格式化並掛載,也可以提供給 QEMU/KVM 虛擬機使用。

  • 檔案系統:於 LIBRADOS 之上,Ceph FS 提供檔案系統,類似 NFS 或 SAMBA,直接掛載就可以存取。

要使 Ceph 能夠成為高可靠度、高擴充性的儲存環境,它所採用的 RADOS 服務是重要基礎。RADOS 架構包含了儲存節點和監控器,而其中的儲存節點,又可區分為 OSD、檔案系統與硬碟等三大部分。

  • MON (Monitor):監控整個群集的狀態,算是 Ceph 群集的中樞,可以有多台來避免單點失效。

  • OSD (Object storage device):實際儲存資料,一台主機可以有多個 OSD,不建議使用 RAID。若發現有其他 OSD 故障則回報MON。

  • MDS (Metadata server):若有使用 Ceph FS 則必須有此 MDS 記錄檔案系統元資料,但目前只支援同時一台有效,因此會造成效能瓶頸。

應用

在 OpenStack 的系統架構下,為了充分支援各式資料儲存應用,而發展了 Cinder 和 Swift 套件,分別對應區塊式儲存與物件式儲存,此外,提供運算服務的 Nova 套件與映像服務的 Glance 套件,也都需要儲存資料。由於能同時滿足多種儲存環境的需求,採用Ceph 的使用者日益增加,尤其是想要運用 OpenStack 來建構雲環境的服務業者和企業。

包含大型網站、雲服務業者、企業。像是美國財經媒體彭博社,他們以 OpenStack 建構私有雲 IaaS 環境:Bloomberg Clustered Private Cloud 時,當中搭配了 Ceph 儲存系統,由 250 臺以上的運算節點所組成,提供的容量高達PB。

另一個例子是時代華納有線電視公司,他們也是在 2014 年建置 OpenStack 的初期,就開始採用 Ceph 作為區塊式儲存環境,以便搭配 OpenStack 的 Cinder 套件來使用,支援虛擬機器的不停機遷移應用,至今他們已經歷 4 次儲存容量擴展的作業。

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