k8s 集群部署rook-ceph存储系统及使用

2024-03-27 09:03:58

一、Rook 、ceph简介

Ceph分布式存储系统

Ceph是一种高度可扩展的分布式存储解决方案，提供对象、文件和块存储。在每个存储节点上，您将找到Ceph存储对象的文件系统和Ceph OSD（对象存储守护程序）进程。在Ceph集群上，您还可以找到Ceph MON（监控）守护程序，它们确保Ceph集群保持高可用性。

Rook
Rook 是一个开源的cloud-native storage编排, 提供平台和框架；为各种存储解决方案提供平台、框架和支持，以便与云原生环境本地集成。
Rook 将存储软件转变为自我管理、自我扩展和自我修复的存储服务，它通过自动化部署、引导、配置、置备、扩展、升级、迁移、灾难恢复、监控和资源管理来实现此目的。
Rook 使用底层云本机容器管理、调度和编排平台提供的工具来实现它自身的功能。
Rook 目前支持Ceph、NFS、Minio Object Store和CockroachDB。

二、前期准备

1.已有一个可以正常跑应用的k8s集群

2.在集群中至少有三个节点可用，满足ceph高可用要求，并且服务器具备一块未格式化未分区的硬盘。

3.rook-ceph项目地址：https://github.com/rook/rook

https://github.com/rook/rook/blob/master/Documentation/ceph-quickstart.md 部署文档

4.rook使用存储方式

rook默认使用所有节点的所有资源，rook operator自动在所有节点上启动OSD设备，Rook会用如下标准监控并发现可用设备：

设备没有分区
设备没有格式化的文件系统
Rook不会使用不满足以上标准的设备。另外也可以通过修改配置文件，指定哪些节点或者设备会被使用。

三、部署Rook Operator

需要用到的镜像，部署服务前首先得将镜像导入
rook/ceph:v1.4.1

ceph/ceph:v15.2.4

quay.io/cephcsi/cephcsi:v3.1.0

#github clone项目部署文件,可以指定不同的版本，如果不指定默认则克隆Master分支测试1.4.1版本pv可以动态创建
git clone --single-branch --branch v1.4.1 https://github.com/rook/rook.git
#移动到项目目录下
cd rook/cluster/examples/kubernetes/ceph

#所有的pod都会在rook-ceph命名空间下创建
kubectl create -f common.yaml

#部署Rook操作员
kubectl create -f operator.yaml

#创建Rook Ceph集群
kubectl create -f cluster.yaml

#部署Ceph toolbox 命令行工具
#默认启动的Ceph集群，是开启Ceph认证的，这样你登陆Ceph组件所在的Pod里，是没法去获取集群状态，以及执行CLI命令，这时需要部署Ceph toolbox，命令如下
kubectl create -f toolbox.yaml

#进入ceph tool容器
kubectl exec -it pod/rook-ceph-tools-545f46bbc4-qtpfl -n rook-ceph bash

#查看ceph状态
ceph status

#至此已经部署完成了，查看rook-ceph命名空间下的pod，首先看pod的情况，有operator、mgr、agent、discover、mon、osd、tools，且osd-prepare是completed的状态，其它是running的状态：

#暴露方式有多种选择适合自己的一个即可
https://github.com/rook/rook/blob/master/Documentation/ceph-dashboard.md

#执行完cluster.yaml后rook会自动帮我们创建ceph的Dashboard，pod及service如下图,默认dashboard为ClusterIP，需要我们改为NodePort对外暴露服务。
kubectl  edit svc rook-ceph-mgr-dashboard -n rook-ceph

四、访问Web Ceph Dashboard

访问地址，注意是https，http会访问不成功
https://192.168.10.215:32111/#/dashboard

默认用户名为
admin

密码获取方式执行如下命令
kubectl -n rook-ceph get secret rook-ceph-dashboard-password -o jsonpath="{['data']['password']}" | base64 --decode && echo

Ceph Dashboard首页，点击首页小齿轮修改admin的密码

五、ceph分布式存储使用

1.安装rbd插件storageclass
 kubectl  apply -f /opt/k8s-install-tool/rook-ceph/rook/cluster/examples/kubernetes/ceph/csi/rbd/storageclass.yaml
2.查看创建rbd结果
kubectl  get storageclasses.storage.k8s.io

3.创建pvc指定storageClassName为rook-ceph-block

CEPHFS安装使用

1.安装cephfs元数据存储池及插件storageclass

kubectl  apply -f /opt/k8s-install-tool/rook-ceph/rook/cluster/examples/kubernetes/ceph/filesystem.yaml
kubectl  apply -f /opt/k8s-install-tool/rook-ceph/rook/cluster/examples/kubernetes/ceph/csi/cephfs/storageclass.yaml

2.以pod的形式部署在rook-ceph命名空间中，会有两个pod。
kubectl -n rook-ceph get pod -l app=rook-ceph-mds

NAME                                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
rook-ceph-mds-myfs-a-6b9cc74d4d-tgvv6   1/1     Running   0          14m
rook-ceph-mds-myfs-b-6b885f5884-qw8tk   1/1     Running   0          14m

3.查看创建rbd结果
kubectl  get storageclasses.storage.k8s.io

NAME              PROVISIONER                     RECLAIMPOLICY   VOLUMEBINDINGMODE   ALLOWVOLUMEEXPANSION   AGE
rook-ceph-block   rook-ceph.rbd.csi.ceph.com      Delete          Immediate           true                   18h
rook-cephfs       rook-ceph.cephfs.csi.ceph.com   Delete          Immediate           true                   13m

4.cephfs使用和rbd一样指定storageClassName的值即可，需要注意的是rbd只支持ReadWriteOnce，cephfs可以支持ReadWriteMany。

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  namespace: default
  name: "airflow-service-log-pvc"
spec:
  accessModes:
    #- ReadWriteOnce
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi
  storageClassName: rook-cephfs

知识点：

pv的三种访问模式
ReadWriteOnce，RWO，仅可被单个节点读写挂载
ReadOnlyMany，ROX，可被多节点同时只读挂载
ReadWriteMany，RWX，可被多节点同时读写挂载

pv回收策略
Retain，保持不动，由管理员手动回收
Recycle，空间回收，删除所有文件，仅NFS和hostPath支持
Delete，删除存储卷，仅部分云端存储支持

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