分布式存储之 ceph 管理操作

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作者
筋斗云
阅读量:2

一.资源池 Pool 管理

我们已经完成了 Ceph 集群的部署,但是我们如何向 Ceph 中存储数据呢?首先我们需要在 Ceph

中定义一个 Pool 资源池。Pool 是 Ceph 中存储 Object 对象抽象概念。我们可以将其理解为 Ceph

存储上划分的逻辑分区,Pool 由多个 PG 组成;而 PG 通过 CRUSH 算法映射到不同的 OSD 上;

同时 Pool 可以设置副本 size 大小,默认副本数量为 3。

Ceph 客户端向 monitor 请求集群的状态,并向 Pool 中写入数据,数据根据 PGs 的数量,通过

CRUSH 算法将其映射到不同的 OSD 节点上,实现数据的存储。 这里我们可以把 Pool 理解为存

储 Object 数据的逻辑单元;当然,当前集群没有资源池,因此需要进行定义。

PG (Placement Group),pg 是一个虚拟的概念,用于存放 object,PGP(Placement Group for

Placement purpose),相当于是 pg 存放的一种 osd 排列组合。

1.创建一个 Pool 资源池

其名字为 mypool,PGs 数量设置为 64,设置 PGs 的同时还需要设置,PGP(通常PGs和PGP的值是相同的)

cd /etc/ceph  ceph osd pool create mypool 64 64

2.查看集群 Pool 信息

ceph osd pool ls    或      rados lspools       或  ceph osd lspools

3.查看资源池副本的数量(默认3) 

ceph osd pool get mypool size

4.查看 PG 和 PGP 数量

ceph osd pool get mypool pg_num  ceph osd pool get mypool pgp_num

5.修改 pg_num 和 pgp_num 的数量为 n

ceph osd pool set mypool pg_num 128  ceph osd pool set mypool pgp_num 128

6.修改 Pool 副本数量

ceph osd pool set mypool size n

7.修改默认副本数为 2

(1)修改配置文件 ceph.conf

vim ceph.conf ...... osd_pool_default_size = 2

 (2)推送 ceph.conf 配置文件给所有 mon 节点

ceph-deploy --overwrite-conf config push node01 node02 node03

(3)所有 mon 节点重启 ceph-mon 服务

systemctl restart ceph-mon.target

 

8.删除 Pool 资源池

(1)删除存储池命令存在数据丢失的风险,Ceph 默认禁止此类操作,需要管理员先在 ceph.conf

配置文件中开启支持删除存储池的操作

cd /etc/ceph  vim ceph.conf ...... [mon] mon_allow_pool_delete = true

(2)推送 ceph.conf 配置文件给所有 mon 节点

ceph-deploy --overwrite-conf config push node01 node02 node03

(3)所有 mon 节点重启 ceph-mon 服务

systemctl restart ceph-mon.target

(4)执行删除 Pool 命令

ceph osd pool rm pool01 pool01 --yes-i-really-really-mean-it

拓展:一个Pool应该包含多少PG数?

OSD总数   小于 5 个,官方推荐 PG数 为 128
       5 ~ 10 个,官方推荐 PG数 为 512
       10 ~ 50 个,官方推荐 PG数 为 1024
       大于 50 个,参考公式 PG数=( Target PGs per OSD ) x ( OSD # ) x ( %Data )  /  ( Size )

Target PGs per OSD :表示每个OSD对应的PG数(如近期不扩容OSD数量可设置为100,如近期要扩容OSD数量可设置为200)
                      OSD # :表示当前OSD总数
                      %Data :当前Pool预计会占用Ceph总存储空间的百分比
                      Size :当前Pool的副本数
                      
举例:现有新建的Ceph集群,OSD不扩容,共60个OSD,Pool占用总空间50%,3个副本: 100 x 60 x 50% / 3 = 1000 -> 取最接近2的次方值 1024

二.CephFS 文件系统存储服务

1.服务端操作

(1)在管理节点创建 mds 服务

cd /etc/ceph/  ceph-deploy mds create mode01 node02 node03

(2)查看各个节点的 mds 服务

ssh root@node01 systemctl status ceph-mds@node01 ssh root@node02 systemctl status ceph-mds@node02 ssh root@node03 systemctl status ceph-mds@node03

(3)创建存储池,启用 ceph 文件系统

ceph 文件系统至少需要两个 rados 池,一个用于存储数据,一个用于存储元数据。此时数据池就类似于文件系统的共享目录。

ceph osd pool create cephfs_data 128					#创建数据Pool  ceph osd pool create cephfs_metadata 128				#创建元数据Pool  #创建 cephfs, 命令格式:ceph fs new <FS_NAME> <CEPHFS_METADATA_NAME> <CEPHFS_DATA_NAME> 

ceph fs new mycephfs cephfs_metadata cephfs_data		#启用ceph,元数据Pool在前,数据Pool在后  ceph fs ls					#查看cephfs  ceph fs status mycephfs

总共180个G内存,为什么只有80个G可用;

原因是有两个副本文件,数据保存要有两份,所以总空间要除以二

(4)查看mds状态,一个up,其余两个待命,目前的工作的是node01上的mds服务

ceph -s  ceph mds stat

(5)创建用户 CephFS

语法格式:  ceph fs authorize  <fs_name>  client.<client_id>  <path-in-cephfs>  rw

举例:

账户为 client.lxp,用户 name 为 lxp,lxp 对ceph文件系统的 / 根目录(注意不是操作系统的根目录)有读写权限

ceph fs authorize mycephfs client.lxp / rw | tee /etc/ceph/lxp.keyring

账户为 client.lisi,用户 name 为 lisi,lisi 对文件系统的 / 根目录只有读权限,

ceph fs authorize mycephfs client.lisi / r  | tee /etc/ceph/lisi.keyring
 

2.客户端操作

(1)客户端要在 public 网络内

(2)在客户端创建工作目录

mkdir /etc/ceph

(3)在 ceph 的管理节点给客户端拷贝账号的秘钥环文件 

scp lxp.keyring lisi.keyring client:/etc/ceph/

(4)在客户端安装 ceph 软件包

cd /opt wget https://download.ceph.com/rpm-nautilus/el7/noarch/ceph-release-1-1.el7.noarch.rpm --no-check-certificate rpm -ivh ceph-release-1-1.el7.noarch.rpm yum install -y ceph 

(5)在客户端制作秘钥文件

cd /etc/ceph ceph-authtool -n client.lxp -p lxp.keyring > lxp.key			  #把 lxp 用户的秘钥导出到 lxp.key  ceph-authtool -n client.lisi -p lisi.keyring > lisi.key						  #把 lisi 用户的秘钥导出到 lisi.key 

(6)客户端挂载

方式一:基于内核

语法格式: mount -t ceph node01:6789,node02:6789,node03:6789:/  <本地挂载点目录>  -o name=<用户名>,secret=<秘钥> mount -t ceph node01:6789,node02:6789,node03:6789:/  <本地挂载点目录>  -o name=<用户名>,secretfile=<秘钥文件> 
mount -t ceph node01:6789,node02:6789,node03:6789:/ /opt/lxp/ -o name=lxp,secretfile=lxp.key

lxp之后就可以进行数据的写入操作

mount -t ceph node01:6789,node02:6789,node03:6789:/ /opt/lisi/ -o name=lisi,secretfile=lisi.key

 lisi只有读的权限,而没有写的权限

方式二:基于 fuse 工具(ceph的工具)

(1)在 ceph 的管理节点给客户端拷贝 ceph 的配置文件 ceph.conf 和管理员账号的秘钥环文件 ceph.client.admin.keyring

scp ceph.conf ceph.client.admin.keyring client:/etc/ceph/

(2)在客户端安装 ceph-fuse

yum install -y ceph-fuse

(3)客户端挂载

cd /opt/ mkdir data cd /etc/ceph  ceph-fuse -m node01:6789,node02:6789,node03:6789 /opt/data/

 挂载时,如果挂载点不为空会挂载失败,指定 -o nonempty 可以忽略

之后就可以进行数据的读写操作,这种方法不限制权限

三. Ceph 块存储系统 RBD 接口

1、创建一个名为 rbd-xy101 的专门用于 RBD 的存储池

ceph osd pool create RBD-Pool名  PG数据         #创建RBD存储用的Pool  ceph osd pool create rbd-xy101 64
rbd ls -l -p rbd-xy101

2、将存储池转换为 RBD 模式

ceph osd pool application enable RBD-Pool名 rbd     #将Pool转换为RBD模式  ceph osd pool application enable rbd-xy101 rbd

3、初始化存储池

rbd pool init -p  RBD-Pool名                  #RBD初始化  rbd pool init -p rbd-xy101

4、创建镜像

rbd create -p RBD-Pool名 --image 镜像名 --size 镜像大小   #创建RBD镜像 rbd create  RBD-Pool名/镜像名  --size 镜像大小  rbd create -p rbd-xy101 --image rbd-demo1.img --size 10G

5、镜像管理

(1)查看存储池下存在哪些镜像

rbd ls -l -p RBD-Pool名                                   #查看Pool中的镜像列表  rbd ls -l rbd-xy101

(2)查看镜像的详细信息

rbd info  -p RBD-Pool名 --image 镜像名              #查看镜像的详细信息  rbd info -p rbd-xy101 --image rbd-demo1.img   rbd image 'rbd-demo.img': 	size 10 GiB in 2560 objects				     #镜像的大小与被分割成的条带数 	order 22 (4 MiB objects)					 #条带的编号,有效范围是12到25,对应4K到32M,而22代表2的22次方,这样刚好是4M 	snapshot_count: 0 	id: 5fc98fe1f304									 #镜像的ID标识 	block_name_prefix: rbd_data.5fc98fe1f304			 #名称前缀 	format: 2											 #使用的镜像格式,默认为2 	features: layering, exclusive-lock, object-map, fast-diff, deep-flatten #当前镜像的功能特性 	op_features:				 #可选的功能特性 	flags:

(3)修改镜像大小

rbd resize -p rbd-xy101 --image rbd-demo1.img --size 20G  rbd info -p rbd-xy101 --image rbd-demo1.img  #使用 resize 调整镜像大小,一般建议只增不减; 如果是减少的话需要加选项 --allow-shrink;减的话可能会造成数据丢失  rbd resize -p rbd-xy101 --image rbd-demo1.img --size 5G --allow-shrink

(4)删除镜像

直接删除镜像

rbd rm|remove  -p RBD-Pool名 --image 镜像名           #直接删除镜像  rbd rm -p rbd-xy101 --image rbd-demo1.img  rbd remove rbd-xy101/rbd-demo1.img rbd rm rbd-xy101/rbd-demo1.img

推荐使用 trash 命令,这个命令删除是将镜像移动至回收站,如果想找回还可以恢复

rbd trash move  -p RBD-Pool名 --image 镜像名         #临时删除镜像  rbd trash move rbd-xy101/rbd-demo1.img  rbd trash list -p RBD-Pool名      #查看被临时删除的镜像列表和镜像恢复ID  rbd trash list -p rbd-xy101  rbd trash restore  RBD-Pool名/镜像恢复ID           #恢复被临时删除的镜像  rbd trash restore rbd-xy101/2a95569660592  rbd ls -l rbd-xy101

6、Linux客户端使用

客户端使用 RBD 有两种方式:

  • 通过内核模块KRBD将镜像映射为系统本地块设备,通常设置文件一般为:/dev/rbd*
  • 另一种是通过librbd接口,通常KVM虚拟机使用这种接口。

本例主要是使用Linux客户端挂载RBD镜像为本地磁盘使用。开始之前需要在所需要客户端节点上面安装ceph-common软件包,因为客户端需要调用rbd命令将RBD镜像映射到本地当作一块普通硬盘使用。并还需要把ceph.conf配置文件和授权keyring文件复制到对应的节点。

(1)在管理节点创建并授权一个用户可访问指定的 RBD 存储池

ceph auth get-or-create client.<用户名> osd "allow * pool=<存储池名>" mon "allow r" > /etc/ceph/<用户名>.keyring   ceph auth get-or-create client.osd-mount osd "allow * pool=rbd-xy101" mon "allow r" > ceph.client.osd-mount.keyring

(2)修改RBD镜像特性

rbd feature disable rbd-xy101/rbd-demo1.img object-map, fast-diff, deep-flatten

(3)将用户的keyring文件和ceph.conf文件发送到客户端的/etc/ceph目录下

scp ceph.client.osd-mount.keyring ceph.conf client:/etc/ceph/

7、客户端操作

(1)安装 ceph-common 软件包

//linux客户端操作 #安装 ceph-common 软件包 yum install -y ceph-common

(2)执行客户端映射

语法格式 rbd map <存储池名>/<镜像名称> --keyring /etc/ceph/<用户名>.keyring --user <用户名> rbd map rbd-xy101/rbd-demo1.img --keyring ceph.client.osd-mount.keyring --user osd-mount

(3)查看映射状态

rbd showmapped rbd device list

(4)格式化并挂载

语法格式: mkfs -t xfs /dev/rbd0  ##针对xfs文件系统 mkdir /opt/rbd/ mount /dev/rbd0 /opt/rbd/
umount /opt/rbd     #解挂 rbd unmap rbd-xy101/rbd-demo1.img   #取消映射

(5)在线扩容

在管理节点调整镜像的大小 rbd resize <存储池名>/<镜像名称> --size 20G   在客户端刷新设备文件(扩容镜像后在线刷新) xfs_growfs /dev/rbd0		#刷新xfs文件系统容量 resize2fs /dev/rbd0			#刷新ext4类型文件系统容量   xfs_growfs /dev/rbd0 df -hT

8.快照管理

对 rbd 镜像进行快照,可以保留镜像的状态历史,另外还可以利用快照的分层技术,通过将快照克隆为新的镜像使用。

在管理节点对镜像创建快照
rbd snap create -p rbd-xy101 --image rbd-demo1.img --snap rbd-demo1.snap1
 
可简写为:
rbd snap create rbd-xy101/rbd-demo1.img@rbd-demo1.snap1

列出指定镜像所有快照
rbd snap list -p rbd-xy101 --image rbd-demo1.img
 
#用json格式输出:
rbd snap list rbd-demo/rbd-demo1.img --format json --pretty-format

回滚镜像到指定
在回滚快照之前,需要将镜像取消镜像的映射,然后再回滚。
 
#在客户端操作 取消映射
rm -rf /opt/rbd/*
umount /opt/rbd
rbd unmap rbd-xy101/rbd-demo1.img

#在管理节点操作
rbd snap rollback rbd-xy101/rbd-demo1.img@rbd-demo1.snap1
rbd snap rollback <存储池名>/<镜像名称>@<快照名称>
 
#在客户端重新映射并挂载
rbd map rbd-xy101/rbd-demo1.img --keyring ceph.client.osd-mount.keyring --user osd-mount
mount /dev/rbd0 /opt/rbd/
ls /opt/rbd        #发现数据还原回来了

限制镜像可创建快照数
rbd snap limit set rbd-xy101/rbd-demo1.img --limit 3
 
解除限制
rbd snap limit clear rbd-xy101/rbd-demo1.img

删除快照
#删除指定快照:
rbd snap rm rbd-xy101/rbd-demo1.img@demo1_snap1
 
#删除所有快照:
rbd snap purge rbd-xy101/rbd-demo1.img

9.快照分层

快照分层支持用快照的克隆生成新镜像,这种镜像与直接创建的镜像几乎完全一样,支持镜像的所有操作。唯一不同的是克隆镜像引用了一个只读的上游快照,而且此快照必须要设置保护模式。

快照克隆
1)将上游快照设置为保护模式:

 rbd snap protect rbd-xy101/rbd-demo1.img@rbd-demo1.snap666
2)克隆快照为新的镜像

 rbd clone rbd-xy101/rbd-demo1.img@rbd-demo1.snap666 --dest rbd-xy101/rbd-demo666.img
rbd ls -l -p rbd-xy101  #查看
 
3)命令查看克隆完成后快照的子镜像
rbd children myrbd/demon1.img@666.snap1

10.快照展平

通常情况下通过快照克隆而得到的镜像会保留对父快照的引用,这时候不可以删除该父快照,否则会有影响。

rbd snap rm rbd-xy101/rbd-demo1.img@rbd-demo1.snap666
#报错 snapshot '666.snap1' is protected from removal.
 
如果要删除快照但想保留其子镜像,必须先展平其子镜像,展平的时间取决于镜像的大小
1) 展平子镜像

rbd flatten rbd-xy101/rbd-demo666.img
2)取消快照保护
rbd snap unprotect rbd-xy101/rbd-demo1.img@rbd-demo1.snap666
3)删除快照
rbd snap rm rbd-xy101/rbd-demo1.img@rbd-demo1.snap666
 
 
rbd ls -l -p rbd-demo            #在删除掉快照后,查看子镜像依然存在

11.镜像导入导出

(1)导出镜像

rbd export rbd-xy101/rbd-demo666.img /opt/rbd-demo666.img

(2)导入镜像

client节点 #取消挂载、映射 umount /opt/rbd rbd unmap rbd-xy101/rbd-demo1.img   admin节点 #清除镜像下的所有快照,并删除镜像 rbd snap rm rbd-xy101/rbd-demo1.img --snap rbd-demo1.snap1    #删除快照 rbd rm rbd-xy101/rbd-demo1.img rbd rm rbd-xy101/rbd-demo666.img  #删除镜像   #导入镜像 rbd import /opt/rbd-demo666.img rbd-xy101/rbd-demo666.img   rbd ls -l -p rbd-xy101

admin节点 CentOS7默认情况下只支持layering和striping特性,需要将其它的特性关闭 bd feature disable rbd-xy101/rbd-demo666.img object-map, fast-diff, deep-flatten   rbd info rbd-xy101/rbd-demo666.img   #查看镜像详细情况   client节点重新做映射、挂载 rbd map rbd-xy101/rbd-demo666.img --keyring ceph.client.osd-mount.keyring --user osd-mount rbd showmapped  #查看 mount /dev/rbd0 /opt/rbd/ ls /opt/rbd

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