理解Ceph：一個開源的分布式存儲平臺

Ceph是一個符合POSIX、開源的分布式存儲系統。最初由Sage Weill于2007年開發，Ceph的主要目標是設計成基于POSIX的沒有單點故障的分布式文件系統，使數據能容錯和無縫的復制。本文詳細介紹了Ceph的歷史和架構。

Ceph是一個軟件分布式存儲平臺，可運行在商用硬件上。為了了解Ceph的運行效率，我們首先要弄清什么是商用硬件。商用電腦是由多個硬件供應 商提供的硬件組裝而成的，供應商們開發這些硬件是基于同一個開放標準的。與超級微型計算機相比，商品電腦的成本更低，并且它的開放標準能減少眾多硬件提供 商提供的硬件差異性。Ceph存儲集群運行在商用機上，為了確保集群中數據的分布式存儲和良好的可擴展性，Ceph運用了著名的CRUSH（Controllled Replication Under Scalable Hashing）算法。Ceph開發的主要目標是提供高可擴展性和提供對象存儲、塊存儲和文件系統的存儲機制。Ceph提供一個單一的存儲平臺，可以處理 所有類型的數據存儲（包括對象、塊和文件）。它的高擴展性可以達到PB級，它還擁有高容錯性和高一致性數據冗余機制。

Ceph的歷史

在2004年，Sage Weil開發了一個名叫Ceph的開源項目，并于2006年，基于開源協議開源了Ceph。Weil 曾經是“Inktank Storage”公司的創始人。Inktank Storage一直專注于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。

一個Ceph集群由兩種類型的后臺進程（Daemon）組成：

• OSD Daemon
• Ceph Monitor

Ceph OSD Daemon

Object Storage Device（OSD）是 Ceph集群中的重要組成部分。OSD可以存儲文件或數據的內容，它使用文件系統來存儲數據。OSD Daemon主要負責管理集群中的所有磁盤。OSD Daemon還負責在本地文件系統存儲數據，并為不同的客戶軟件或存取媒介通過網絡提供數據訪問。而且，OSD Daemon還負責添加和刪除磁盤，磁盤分區，管理OSD、低層空間管理，提供安全措施和磁盤數據的可復制性。

Ceph Monitor

Ceph Monitor也是一種Ceph OSD Daemon，它主要負責管理全部集群。當你運行一個Ceph集群時，你就會需要Ceph Monitor每天幫你檢查集群的健康情況和狀態。管理一個集群需要每天做很多工作比如檢測所有OSD的狀態和文件系統或塊數據的狀態。你可以通過 Ceph Monitor來管理負載均衡和數據響應的詳細信息。為了更好的了解Ceph集群的工作原理，我們來看看它是如何處理三種類型數據存儲的機制。

Ceph Object storage

當向Ceph寫入數據時，Ceph通過內部機制自動跨集群標記和復制數據。Ceph存儲對象數據時，不僅可以通過調用Ceph內部的API來實 現，還可以通過亞馬遜的S3服務或AWS REST提供的API來實現。Ceph塊存儲機制提供了RADOS（Reliable Autonomic Distributed Object Store）服務。RADOS服務存儲機制中不可或缺的；RADOS服務通過使用節點中安裝的軟件管理工具能夠擴展千級的硬件設備（通常被應用為 “Nodes“）。

Ceph Block Storage

Ceph的塊存儲模式使用戶可以像掛載一個小型塊設備一樣掛載Ceph。在塊數據存儲級別上，RADOS服務也保證塊數據的可擴展性。 Librados就是包含在這一級別上的一個python類庫，你可以使用librados類庫和存儲服務器或節點進行通信。Librados是一個開源 的應用，你可以調整和增強它。Librados通過“RADOS Block Device“即RBD與后臺進行交互。RBD不僅繼承了Librados的功能，還能夠為集群建立快照和恢復數據。

Ceph File Storage

CephFS 是一個為Ceph集群設計的，且遵循POSIX標準的分布式文件系統。CephFS提供把數據目錄和文件映射到存儲在RADOS中對象的存儲的服務。通過 這種方式，CephFS和RADOS可以相互協作。在這里，RADOS動態均等地把數據分布到不同的節點上。這種文件系統支持無限的數據存儲和更強的數據 安全性。在文件存儲集群系統中，Ceph因提供容量大和高可擴展性而聞名。請注意你可以同時把Ceph與btrfs或EXT4一起使用，但Red Hat推薦使用最新Linux內核（3.14版本或者更新版本）。

結論

Red Hat下的Ceph文件系統擁有性價比高、操作簡單、集群數據高可靠性的特點。RedHat也一直為Ceph投入了很多人力，這也確保了Bug可的跟進速度，以及新特性的引入。由于Ceph是開源的，所以你可以按照你的需求隨意修改它。

原文鏈接：Understanding Ceph - An Open Source Distributed Storage Platform（翻譯：占帥兵 校對：李穎杰）

來自：http://dockerone.com/article/307