理解 Ceph：一个开源的分布式存储平台

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Ceph 是一个软件分布式存储平台，可运行在商用硬件上。为了了解 Ceph 的运行效率，我们首先要弄清什么是商用硬件。商用电脑是由多个硬件供应商提供的硬件组装而成的，供应商们开发这些硬件是基于同一个开放标准的。与超级微型计算机相比，商品电脑的成本更低，并且它的开放标准能减少众多硬件提供商提供的硬件差异性。Ceph 存储集群运行在商用机上，为了确保集群中数据的分布式存储和良好的可扩展性，Ceph 运用了著名的 CRUSH（Controllled Replication Under Scalable Hashing）算法。Ceph 开发的主要目标是提供高可扩展性和提供对象存储、块存储和文件系统的存储机制。Ceph 提供一个单一的存储平台，可以处理所有类型的数据存储（包括对象、块和文件）。它的高扩展性可以达到 PB 级，它还拥有高容错性和高一致性数据冗余机制。

在 2004 年，Sage Weil 开发了一个名叫 Ceph 的开源项目，并于 2006 年，基于开源协议开源了 Ceph。Weil 曾经是“Inktank Storage”公司的创始人。Inktank Storage 一直专注于 Ceph 的研发，直到它被红帽收购。2012 年，Ceph 的第一个稳定版本发布了。2014 年 10 月，Ceph 的开发团队发布了 Ceph 的第七个稳定版本 Giant。为了让 Ceph 更加成熟与完美，这个项目还在继续开发中。

一个 Ceph 集群由两种类型的后台进程（Daemon）组成：

OSD Daemon
Ceph Monitor

Object Storage Device（OSD）是 Ceph 集群中的重要组成部分。OSD 可以存储文件或数据的内容，它使用文件系统来存储数据。OSD Daemon 主要负责管理集群中的所有磁盘。OSD Daemon 还负责在本地文件系统存储数据，并为不同的客户软件或存取媒介通过网络提供数据访问。而且，OSD Daemon 还负责添加和删除磁盘，磁盘分区，管理 OSD、低层空间管理，提供安全措施和磁盘数据的可复制性。

Ceph Monitor 也是一种 Ceph OSD Daemon，它主要负责管理全部集群。当你运行一个 Ceph 集群时，你就会需要 Ceph Monitor 每天帮你检查集群的健康情况和状态。管理一个集群需要每天做很多工作比如检测所有 OSD 的状态和文件系统或块数据的状态。你可以通过 Ceph Monitor 来管理负载均衡和数据响应的详细信息。为了更好的了解 Ceph 集群的工作原理，我们来看看它是如何处理三种类型数据存储的机制。

当向 Ceph 写入数据时，Ceph 通过内部机制自动跨集群标记和复制数据。Ceph 存储对象数据时，不仅可以通过调用 Ceph 内部的 API 来实现，还可以通过亚马逊的 S3 服务或 AWS REST 提供的 API 来实现。Ceph 块存储机制提供了 RADOS（Reliable Autonomic Distributed Object Store）服务。RADOS 服务存储机制中不可或缺的；RADOS 服务通过使用节点中安装的软件管理工具能够扩展千级的硬件设备（通常被应用为“Nodes“）。

Ceph 的块存储模式使用户可以像挂载一个小型块设备一样挂载 Ceph。在块数据存储级别上，RADOS 服务也保证块数据的可扩展性。Librados 就是包含在这一级别上的一个 Python 类库，你可以使用 librados 类库和存储服务器或节点进行通信。Librados 是一个开源的应用，你可以调整和增强它。Librados 通过“RADOS Block Device“即 RBD 与后台进行交互。RBD 不仅继承了 Librados 的功能，还能够为集群建立快照和恢复数据。

CephFS 是一个为 Ceph 集群设计的，且遵循 POSIX 标准的分布式文件系统。CephFS 提供把数据目录和文件映射到存储在 RADOS 中对象的存储的服务。通过这种方式，CephFS 和 RADOS 可以相互协作。在这里，RADOS 动态均等地把数据分布到不同的节点上。这种文件系统支持无限的数据存储和更强的数据安全性。在文件存储集群系统中，Ceph 因提供容量大和高可扩展性而闻名。请注意你可以同时把 Ceph 与 btrfs 或 EXT4 一起使用，但 Red Hat 推荐使用最新 Linux 内核（3.14 版本或者更新版本）。

Red Hat 下的 Ceph 文件系统拥有性价比高、操作简单、集群数据高可靠性的特点。RedHat 也一直为 Ceph 投入了很多人力，这也确保了 Bug 可的跟进速度，以及新特性的引入。由于 Ceph 是开源的，所以你可以按照你的需求随意修改它。

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Ceph 环境配置文档 PDF http://www.linuxidc.com/Linux/2013-05/85212.htm

CentOS 6.3 上部署 Ceph http://www.linuxidc.com/Linux/2013-05/85213.htm

Ceph 的安装过程 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-05/85210.htm

HOWTO Install Ceph On FC12, FC 上安装 Ceph 分布式文件系统 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-05/85209.htm

Ceph 文件系统安装 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-05/85208.htm

CentOS 6.2 64 位上安装 Ceph 0.47.2 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-05/85206.htm

Ubuntu 12.04 Ceph 分布式文件系统 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-04/82588.htm

Fedora 14 上安装 Ceph 0.24 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-01/31580.htm

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