Ceph Pacific 版部署

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建议阅读官方文档：https://docs.ceph.com/en/latest/

一、介绍

  Ceph 分布式存储系统，支持对象存储、块设备服务和文件存储。一个 Ceph 存储集群至少需要一个 Ceph Monitor、Ceph Manager 和 Ceph OSD。运行 Ceph 文件系统客户端时也需要 Ceph 元数据服务器。

  Monitor：Ceph Monitor ( ceph-mon) 维护集群状态的映射，包括Monitor映射、Manager映射、OSD 映射、MDS 映射和 CRUSH 映射。这些映射是 Ceph 守护进程相互协调所需的关键集群状态。监视器还负责管理守护进程和客户端之间的身份验证。通常至少需要三个监视器才能实现冗余和高可用性。
  Manager：Ceph Manager ( ceph-mgr) 负责跟踪运行时指标和 Ceph 集群的当前状态，包括存储利用率、当前性能指标和系统负载。Ceph 管理器守护进程还托管基于 Python 的模块来管理和公开 Ceph 集群信息，包括基于 Web 的 Ceph 仪表板和 REST API。高可用性通常至少需要两个管理器。
  OSD：Ceph OSD（ceph-osd）存储数据，处理数据复制、恢复、重新平衡，并通过检查其他 Ceph OSD 守护进程的心跳来向 Ceph 监视器和管理器提供一些监控信息。通常至少需要 3 个 Ceph OSD 来实现冗余和高可用性。
  MDS：Ceph Metadata Server（ceph-mds）代表 Ceph 文件系统存储元数据（Ceph 块设备和 Ceph 对象存储不使用 MDS）。Ceph的元数据服务器允许 POSIX 文件系统的用户来执行基本的命令（如 ls、find） ，而不会给Ceph存储集群带来巨大负担。

  Ceph 将数据作为对象存储在逻辑存储池中。使用 CRUSH算法，Ceph 计算出哪个归置组应该包含该对象，并进一步计算出哪个 Ceph OSD 应该存储该归置组。CRUSH 算法使 Ceph 存储集群能够动态扩展、重新平衡和恢复。
 

二、环境

  Ceph 部署版本选择Pacific，方式采用官方推荐的 Cephadm。cephadm 需要容器支持（podman 或 docker）和 Python 3，因此要先准备好，这里容器选择podman。另外时间同步（chrony 或者 NTP）也是必不可少的，这里用chrony。
  注意，Pacific 版不支持Centos 7，支持Centos 8、Ubuntu 20.04、Ubuntu 18.04、Debian 10。

软件版本信息表：

软件 版本
Ceph 16.2.5
Podman 3.2.3
Python 3.8.10

环境信息表：

主机名 系统 外部IP 内部IP 磁盘
ceph1 Ubuntu 20.04.2 10.0.0.100 192.168.100.100 1*20G，2*10G
ceph2 Ubuntu 20.04.2 10.0.0.101 192.168.100.101 1*20G，2*10G
ceph3 Ubuntu 20.04.2 10.0.0.102 192.168.100.102 1*20G，2*10G

 

三、基础准备

1、主机映射

所有节点添加一下主机映射：

root@ceph:~# vim /etc/hosts
192.168.100.100 ceph1
192.168.100.101 ceph2
192.168.100.102 ceph3

 

2、时间同步

ceph1：

root@ceph1:~# apt install -y chrony
root@ceph1:~# sed -i 's/^pool/#&/' /etc/chrony/chrony.conf 
root@ceph1:~# cat >> /etc/chrony/chrony.conf  << EOF
#server ntp1.aliyun.com iburst
local stratum 10
allow 192.168.100.0/24
EOF

root@ceph1:~# systemctl restart chrony
root@ceph1:~# systemctl enable chrony

其它ceph节点：

root@ceph:~# apt install -y chrony
root@ceph:~# sed -i 's/^pool/#&/' /etc/chrony/chrony.conf 
root@ceph:~# cat >> /etc/chrony/chrony.conf  << EOF
server 192.168.100.100 iburst
EOF

root@ceph:~# systemctl restart chrony
root@ceph:~# systemctl enable chrony
root@ceph2:~# chronyc sources
210 Number of sources = 1
MS Name/IP address         Stratum Poll Reach LastRx Last sample               
===============================================================================
^* ceph1                        10   6    17     4   +998ns[+9670ns] +/-  141u

 

3、Podman

所有节点执行：

. /etc/os-release
echo "deb https://download.opensuse.org/repositories/devel:/kubic:/libcontainers:/stable/xUbuntu_${VERSION_ID}/ /" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/devel:kubic:libcontainers:stable.list
curl -L "https://download.opensuse.org/repositories/devel:/kubic:/libcontainers:/stable/xUbuntu_${VERSION_ID}/Release.key" | sudo apt-key add -
sudo apt-get update
sudo apt-get -y install podman

设置镜像加速器（阿里云镜像加速器）：

mv /etc/containers/registries.conf{,.bak}
cat >> /etc/containers/registries.conf << EOF
unqualified-search-registries = ["docker.io"]

[[registry]]
prefix = "docker.io"
location = "xxxxxx.mirror.aliyuncs.com"
EOF

 

四、部署

1、前置准备

  所有节点都执行。
  安裝cephadmn，使用 curl 获取最新版本的独立脚本，尽管独立脚本足以启动集群，但将 cephadm 命令安装在主机上会很方便。

root@ceph:~# curl --silent --remote-name --location https://github.com/ceph/ceph/raw/pacific/src/cephadm/cephadm
root@ceph:~# chmod +x cephadm
root@ceph:~# ./cephadm add-repo --release pacific
root@ceph:~# ./cephadm install
root@ceph:~# which cephadm
/usr/sbin/cephadm

安装 ceph-common软件包，其中包含所有 ceph 命令，包括ceph、rbd、mount.ceph（用于挂载 CephFS 文件系统）等：

root@ceph:~# cephadm add-repo --release pacific
root@ceph:~# cephadm install ceph-common
root@ceph:~# ceph orch status
Backend: cephadm
Available: Yes
Paused: No

 

2、集群引导

引导集群的建立：

root@ceph1:~# cephadm bootstrap --mon-ip 192.168.100.100
......
Ceph Dashboard is now available at:

         URL: https://ceph1:8443/
        User: admin
    Password: 1spuyyygx5

Enabling client.admin keyring and conf on hosts with "admin" label
You can access the Ceph CLI with:

    sudo /usr/sbin/cephadm shell --fsid 1bdcdefe-1455-11ec-9a76-9553eeb69f0a -c /etc/ceph/ceph.conf -k /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring
......

此命令会进行以下操作：
  • 在本地主机上为新集群创建一个监视器（ceph-mon）和管理器守护进程（ceph-mgr）。
  • 为 Ceph 集群生成一个新的SSH密钥并将其添加到root用户的 authorized_keys 文件中。
  • 将公钥的副本写入/etc/ceph/ceph.pub
  • 将最小配置文件写入/etc/ceph/ceph.conf. 需要此文件才能与新集群通信。
  • 将client.admin管理（特权！）密钥的副本写入/etc/ceph/ceph.client.admin.keyring.
  • 将_admin标签添加到引导主机。默认情况下，这个标签的任何主机将（也）获得的副本/etc/ceph/ceph.conf和 /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring。

dashboard 也会一起安装好，我们可以通过以下地址访问。

root@ceph1:~# ceph mgr services
{
    "dashboard": "https://192.168.100.100:8443/",
    "prometheus": "http://192.168.100.100:9283/"
}

看下起来了那些容器：

root@ceph1:~# podman ps --format "table {{.Names}}"
ceph-1bdcdefe-1455-11ec-9a76-9553eeb69f0a-mon.ceph1
ceph-1bdcdefe-1455-11ec-9a76-9553eeb69f0a-mgr.ceph1.pfwzam
ceph-1bdcdefe-1455-11ec-9a76-9553eeb69f0a-crash.ceph1
ceph-1bdcdefe-1455-11ec-9a76-9553eeb69f0a-node-exporter.ceph1
ceph-1bdcdefe-1455-11ec-9a76-9553eeb69f0a-prometheus.ceph1
ceph-1bdcdefe-1455-11ec-9a76-9553eeb69f0a-alertmanager.ceph1

此时已经运行了以下组件:
  • ceph-mgr ceph管理程序
  • ceph-monitor ceph监视器
  • ceph-crash 崩溃数据收集模块
  • prometheus prometheus监控组件
  • grafana 监控数据展示dashboard
  • alertmanager prometheus告警组件
  • node_exporter prometheus节点数据收集组件

  注，配置文件的修改，不能直接修改/etc/ceph/ceph.conf，需要进入到容器内修改。当然本篇文章不涉及配置文件各种参数的配置，本篇内容只是部署。

root@ceph1:/etc/ceph# cephadm  shell
Inferring fsid 1bdcdefe-1455-11ec-9a76-9553eeb69f0a
Inferring config /var/lib/ceph/1bdcdefe-1455-11ec-9a76-9553eeb69f0a/mon.ceph1/config
Using recent ceph image docker.io/ceph/ceph@sha256:829ebf54704f2d827de00913b171e5da741aad9b53c1f35ad59251524790eceb
root@ceph1:/# ls /etc/ceph/
ceph.conf     ceph.keyring  rbdmap

 

3、添加主机

# 现在集群就ceph1本身
oot@ceph1:~# ceph orch host ls
HOST   ADDR             LABELS  STATUS  
ceph1  192.168.100.100  _admin 

# 将集群的公钥钥添加到 root 用户 authorized_keys 文件中
root@ceph1:~# ssh-copy-id -f -i /etc/ceph/ceph.pub root@ceph2
root@ceph1:~# ssh-copy-id -f -i /etc/ceph/ceph.pub root@ceph3

# 添加目标主机到集群中，nodex是目标机器主机名，这个要对应
root@ceph1:~# ceph orch host add ceph2 192.168.100.101
root@ceph1:~# ceph orch host add ceph3 192.168.100.102
root@ceph1:~# ceph orch host ls
HOST   ADDR             LABELS  STATUS  
ceph1  192.168.100.100  _admin          
ceph2  192.168.100.101                  
ceph3  192.168.100.102

注：

添加主机命令格式：
    ceph orch host add *<newhost>* [*<ip>*] [*<label1> ...*]

我们可以为新主机添加一个或多个标签来标记。例如，默认情况下，_admin 标签将使 cephadm 在新主机的 /etc/ceph 目录下维护 ceph.conf 文件副本和 client.admin 密钥文件。

 

4、放置规范

  放置规范，即部署服务的编排器，会遵从放置规范去在哪里部署守护进程，以及要部署多少个守护进程。
  默认情况下，Cephadm 会按照放置规范自动在集群中部署服务，不过 Cephadm 不会在带有 _no_schedule 标签的主机上部署守护进程。

我们来列出下目前编排器已知的服务：

root@ceph1:~# ceph orch ls
NAME                       PORTS        RUNNING  REFRESHED  AGE  PLACEMENT  
alertmanager               ?:9093,9094      1/1  8m ago     73m  count:1    
crash                                       3/3  8m ago     73m  *          
grafana                    ?:3000           0/1  -          73m  count:1    
mgr                                         2/2  8m ago     73m  count:2    
mon                                         3/5  8m ago     73m  count:5    
node-exporter              ?:9100           3/3  8m ago     73m  *          
osd.all-available-devices                   4/7  -          9m   *          
prometheus                 ?:9095           1/1  8m ago     73m  count:1

  上图中，PLACEMENT 中*表示部署在所有主机，count:1 表示使用了指定数量主机（还会出现明确的主机名，表示直接使用了明确指定主机）。RUNNING 表示实现期望运行的 Deamon 和正在运行的 Deamon 比例，如 mon 显示3/5 表示 mon 默认指定了5个 Deamon，但现在只有3台主机，所有只有3个在运行，当然这个期望数量也是可以修改的。PORTS 表示该 Service 暴露的 IP 和端口。

查看集群中某主机上部署的服务：

root@ceph1:~# ceph orch ps ceph2
NAME                 HOST   PORTS        STATUS         REFRESHED  AGE  MEM USE  MEM LIM  VERSION  IMAGE ID      CONTAINER ID  
crash.ceph2          ceph2               running (43m)    54s ago  43m    7121k        -  16.2.5   6933c2a0b7dd  6fa4ec98aa28  
mgr.ceph2.kdnwml     ceph2  *:8443,9283  running (42m)    54s ago  42m     381M        -  16.2.5   6933c2a0b7dd  fe74f7479c5e  
mon.ceph2            ceph2               running (42m)    54s ago  42m     244M    2048M  16.2.5   6933c2a0b7dd  abd4ffd0cc05  
node-exporter.ceph2  ceph2  *:9100       running (42m)    54s ago  42m    10.0M        -  0.18.1   e5a616e4b9cf  77c00966aea2

 

5、OSD

部署OSD的设备必须满足以下所有条件，才认为存储设备可用：

• 设备必须没有分区。
• 设备不得具有任何 LVM 状态。
• 设备不得被挂载。
• 设备不得包含文件系统。
• 设备不得包含 Ceph BlueStore OSD。
• 设备必须大于 5 GB。

有两种方式创建OSD：

# 自动。自动将集群任何可用和未使用的存储设备创建成OSD。
ceph orch apply osd --all-available-devices

# 手动。从特定主机上的特定设备创建OSD。
ceph orch daemon add osd *<host>*:*<device-path>*

这里我们使用自动：

root@ceph1:~# ceph orch apply osd --all-available-devices
Scheduled osd.all-available-devices update...

root@ceph1:~# ceph orch device ls
Hostname  Path      Type  Serial                Size   Health   Ident  Fault  Available  
ceph1     /dev/vdb  hdd   e7e801aa-12d7-4b48-b  10.7G  Unknown  N/A    N/A    Yes        
ceph1     /dev/vdc  hdd   ad2d2070-0b75-4e5d-a  10.7G  Unknown  N/A    N/A    Yes        
ceph2     /dev/vdb  hdd   55d847d4-e703-4658-a  10.7G  Unknown  N/A    N/A    Yes        
ceph2     /dev/vdc  hdd   31448d57-20d7-4262-9  10.7G  Unknown  N/A    N/A    Yes        
ceph3     /dev/vdb  hdd   251ad1e5-d9b1-47b2-8  10.7G  Unknown  N/A    N/A    Yes        
ceph3     /dev/vdc  hdd   d9c5436f-224c-423a-8  10.7G  Unknown  N/A    N/A    Yes

root@ceph1:~# ceph osd status
ID  HOST    USED  AVAIL  WR OPS  WR DATA  RD OPS  RD DATA  STATE      
 0  ceph2  6936k  9.98G      0        0       0        0   exists,up  
 1  ceph1  6808k  9.98G      0        0       0        0   exists,up  
 2  ceph2  7000k  9.98G      0        0       0        0   exists,up  
 3  ceph1  6680k  9.98G      0        0       0        0   exists,up  
 4  ceph3  6612k  9.98G      0        0       0        0   exists,up  
 5  ceph3  6680k  9.98G      0        0       0        0   exists,up

 

6、RGW

 

7、MDS

 

8、NFS

 

9、ISCSI

 
参考文章：

https://docs.ceph.com/en/latest/
https://blog.51cto.com/renlixing/3134294

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