Almacenamiento distribuido
Puede utilizar Ceph para crear un clúster de servidores para almacenar datos en alta disponibilidad. Las réplicas de datos o los fragmentos de código de borrado se almacenan de forma distribuida en dispositivos que pertenecen a diferentes dominios de fallos predefinidos. Ceph puede mantener su servicio de datos sin pérdida de datos cuando varios dispositivos, nodos de servidor, racks o sitios fallan a la vez.
Los clientes interactúan directamente con todos los dispositivos de almacenamiento para leer y escribir utilizando el algoritmo de almacenamiento distribuido CRUSH de Ceph. Debido a esto, elimina el cuello de botella en el adaptador de bus de host (HBA) tradicional, que limita la escalabilidad del sistema de almacenamiento. Ceph puede escalar su capacidad linealmente con el rendimiento a la escala de exabytes. Puede usar Ceph para construir un clúster de servidores para almacenar datos en alta disponibilidad. Las réplicas de datos o los fragmentos de código de borrado se almacenan de forma distribuida en dispositivos que pertenecen a diferentes dominios de fallos predefinidos. Ceph puede mantener su servicio de datos sin pérdida de datos cuando varios dispositivos, nodos de servidor, racks o sitios fallan a la vez.
Los clientes interactúan directamente con todos los dispositivos de almacenamiento para leer y escribir utilizando el algoritmo de almacenamiento distribuido CRUSH de Ceph. Debido a esto, elimina el cuello de botella en el adaptador de bus de host (HBA) tradicional, que limita la escalabilidad del sistema de almacenamiento. Ceph puede escalar su capacidad linealmente con el rendimiento a la escala de exabytes.
Almacenamiento definido por software Ceph
Ceph está diseñado para ser escalable y no tener un solo punto de falla.
Monitor (MON), Object Storage Daemon (OSD) y Metadata Servers (MDS) son tres demonios clave (proceso de Linux) en el clúster de Ceph.
Por lo general, un clúster de Ceph tendrá tres o más nodos de monitor para la redundancia. Los monitores mantienen una copia maestra de los mapas de clúster, lo que permite a los clientes de Ceph comunicarse directamente con OSD y MDS. Estos mapas son un estado de clúster crítico requerido para que los demonios de Ceph se coordinen entre sí. Los monitores también son responsables de administrar la autenticación entre demonios y clientes. Un número impar de monitores mantiene el mapa del clúster mediante un quórum. Este algoritmo evita el punto único de falla en el monitor y garantiza que su consenso sea válido.
OSD es el demonio de almacenamiento de objetos para Ceph. Almacena datos, maneja la replicación, recuperación, reequilibrio de datos y proporciona cierta información de monitoreo a los Monitores Ceph al verificar otros Daemons OSD en busca de latidos cardíacos. Cada servidor de almacenamiento ejecuta uno o varios demonios OSD , uno por dispositivo de almacenamiento. Por lo general, se requieren al menos 3 OSD para obtener redundancia y alta disponibilidad.
El demonio MDS administra los metadatos relacionados con los archivos almacenados en el Sistema de archivos Ceph y también coordina el acceso al Clúster de almacenamiento Ceph compartido. Puede tener múltiples MDS activos para la redundancia y equilibrar la carga de cada MDS. Necesitará uno o más servidores de metadatos (MDS) solo cuando desee utilizar el sistema de archivos compartidos.
Ceph es almacenamiento escalable
En un sistema de almacenamiento tradicional, los clientes se comunican con un componente centralizado (por ejemplo, un adaptador de bus de host o una puerta de enlace), que es un único punto de entrada a un subsistema complejo. El controlador centralizado impone un límite tanto al rendimiento como a la escalabilidad, además de introducir un único punto de falla. Si el componente centralizado falla, todo el sistema también falla.
Los clientes de Ceph obtienen el mapa de clúster más reciente de los monitores y utilizan el algoritmo CRUSH para calcular qué OSD en el clúster. Este algoritmo permite a los clientes interactuar con Ceph OSD directamente sin pasar por un controlador centralizado. El algoritmo CRUSH elimina la ruta única, lo que provoca la limitación de escalabilidad.
El clúster Ceph OSD proporciona a los clientes un grupo de almacenamiento compartido. Cuando necesite más capacidad o rendimiento, puede agregar un nuevo OSD para escalar horizontalmente el grupo. El rendimiento de un clúster Ceph es linealmente proporcional al número de OSD. La siguiente imagen muestra que las IOPS de lectura / escritura aumentan si aumentamos el número de OSD.
La matriz de discos tradicional usa el controlador RAID para proteger los datos de fallas en el disco. La capacidad de una unidad de disco duro era de unos 20 MB cuando se inventó la tecnología RAID. Hoy en día, la capacidad del disco alcanza los 16 TB. El tiempo para reconstruir un disco fallido en el grupo RAID puede llevar una semana. Mientras el controlador RAID está reconstruyendo la unidad fallida, existe la posibilidad de que un segundo disco falle al mismo tiempo. Si la reconstrucción lleva más tiempo, la probabilidad de perder datos es mayor.
Ceph recupera los datos perdidos en el disco fallido por todas las demás unidades en buen estado del clúster. Ceph reconstruirá solo los datos almacenados en la unidad defectuosa. Si hay más discos en buen estado, el tiempo de recuperación será más corto.
- Configurar Ceph CRUSH Map & Rule
Utilice el administrador de UVS para definir el mapa Ceph CRUSH y las reglas CRUSH.