前言
哈喽大家好呀! 这次给大家带来的Liunx软件分享是鼎鼎大名的Ceph分布式文件系统,笔者了解到Ceph也是遇到了一个问题就是在使用Kubeneters的时候在各个容器中都需要使用同一套文件,但是使用NAS盘的方式不管是更新还是读取都要忍受2分钟之久而且还会出现文件占用失败的问题,笔者找了找现有和Kuberneters结合比较好的文件系统才发现Ceph,那么就开始进行Ceph的搭建和使用吧
附上:
喵了个咪的博客:w-blog.cn
Ceph官网 :https://ceph.com/
1. 环境准备
首先需要3台服务器来做集群,ceph默认会进行文件三份的冗余来保障文件不易丢失,服务器IP地址如下:
PS:这里使用的是Centos7的系统版本
192.168.3.101 ceph-1
192.168.3.102 ceph-2
192.168.3.103 ceph-3这里使用docker的方式进行安装不会应为安装过程污染环境方便删除重试:
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
yum install -y docker-ce需要配置好国内docker源来提高速度并且配置好开启自启(需要使用自己的阿里云账号获取加速地址)
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": ["https://xxxxxxxx.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
sudo systemctl enable docker2. 集群部署
在各个节点上拉取需要使用到的Docker镜像
docker pull ceph/daemon在node1节点上运行 mon
docker run -d \
--name=mon \
--net=host \
-v /etc/ceph:/etc/ceph \
-v /var/lib/ceph/:/var/lib/ceph/ \
-e MON_IP=192.168.3.101 \
-e CEPH_PUBLIC_NETWORK=192.168.3.0/24 \
ceph/daemon mon查看docker运行状态,并且执行命令查看ceph的集群情况
[root@ceph-1 ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
b0c9d7680461 ceph/daemon "/entrypoint.sh mon" About a minute ago Up About a minute mon
[root@ceph-1 ~]# docker exec mon ceph -s
cluster:
id: da8f7f5b-b767-4420-a510-287f4ced25de
health: HEALTH_OK
services:
mon: 1 daemons, quorum ceph-1
mgr: no daemons active
osd: 0 osds: 0 up, 0 in
data:
pools: 0 pools, 0 pgs
objects: 0 objects, 0 B
usage: 0 B used, 0 B / 0 B avail
pgs: 虽然我们没有映射端口,Ceph容器会把后续需要使用到的端口映射出来
[root@ceph-1 ~]# yum install tcping
[root@ceph-1 ~]# tcping 192.168.3.101 6789
192.168.3.101 port 6789 openCeph有两种方式在各个节点之间共享配置,一种是文件的方式需要吧第一个启动起来的节点的文件CP到其他节点,另外一种是使用配置服务(比如etcd或者consul)
这里使用的文件的方式存放公共配置问题复制配置文件
将 node1 上的配置文件复制到 node02 和 node03,复制的路径包含/etc/ceph和/var/lib/ceph/bootstrap-*下的所有内容。
ssh root@192.168.3.102 mkdir -p /var/lib/ceph
scp -r /etc/ceph root@192.168.3.102:/etc
scp -r /var/lib/ceph/bootstrap* root@192.168.3.102:/var/lib/ceph
ssh root@192.168.3.103 mkdir -p /var/lib/ceph
scp -r /etc/ceph root@192.168.3.103:/etc
scp -r /var/lib/ceph/bootstrap* root@192.168.3.103:/var/lib/ceph
启动第二个和第三个 mon
在 node02 上执行以下命令启动 mon,注意修改 MON_IP
docker run -d \
--net=host \
--name=mon \
-v /etc/ceph:/etc/ceph \
-v /var/lib/ceph/:/var/lib/ceph/ \
-e MON_IP=192.168.3.102 \
-e CEPH_PUBLIC_NETWORK=192.168.3.0/24 \
ceph/daemon mon在 node03 上执行以下命令启动 mon,注意修改 MON_IP
docker run -d \
--net=host \
--name=mon \
-v /etc/ceph:/etc/ceph \
-v /var/lib/ceph/:/var/lib/ceph/ \
-e MON_IP=192.168.3.103 \
-e CEPH_PUBLIC_NETWORK=192.168.3.0/24 \
ceph/daemon mon在任意节点上在查看ceph集群状态可以看到有三个mos上线了
[root@ceph-1 ~]# docker exec mon ceph -s
cluster:
id: da8f7f5b-b767-4420-a510-287f4ced25de
health: HEALTH_OK
services:
mon: 3 daemons, quorum ceph-1,ceph-2,ceph-3
mgr: no daemons active
osd: 0 osds: 0 up, 0 in
data:
pools: 0 pools, 0 pgs
objects: 0 objects, 0 B
usage: 0 B used, 0 B / 0 B avail
pgs: 接着就需要运行osd服务把某个磁盘给ceph作为文件共享系统的基础存储,所以我们需要为三台服务器挂载对应的磁盘(笔者这里使用的是阿里云的云服务器,这里挂载了100GB的SSD)
[root@ceph-1 ~]# fdisk -l
Disk /dev/vda: 42.9 GB, 42949672960 bytes, 83886080 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x0008d73a
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/vda1 * 2048 83884031 41940992 83 Linux
Disk /dev/vdb: 107.4 GB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes三台机器分别运行(如果需要挂载多块可以运行多个osd即可)
docker run -d \
--net=host \
--name=osd \
-v /etc/ceph:/etc/ceph \
-v /var/lib/ceph/:/var/lib/ceph/ \
-v /dev/:/dev/ \
--privileged=true \
-e OSD_FORCE_ZAP=1 \
-e OSD_DEVICE=/dev/vdb \
ceph/daemon osd_ceph_disk我们再次查看发现osd3个节点已经上线了
[root@ceph-1 ~]# docker exec mon ceph -s
cluster:
id: da8f7f5b-b767-4420-a510-287f4ced25de
health: HEALTH_WARN
no active mgr
services:
mon: 3 daemons, quorum ceph-1,ceph-2,ceph-3
mgr: no daemons active
osd: 3 osds: 3 up, 3 in
data:
pools: 0 pools, 0 pgs
objects: 0 objects, 0 B
usage: 0 B used, 0 B / 0 B avail
pgs:
但是我们并看不到有存储空间,主要是mgr没有启动,我们把mds和rgw也一起跑起来在node1节点上:
docker run -d \
--net=host \
--name=mgr \
-v /etc/ceph:/etc/ceph \
-v /var/lib/ceph/:/var/lib/ceph/ \
ceph/daemon mgrdocker run -d \
--net=host \
--name=mds \
-v /etc/ceph:/etc/ceph \
-v /var/lib/ceph/:/var/lib/ceph/ \
-e CEPHFS_CREATE=1 \
ceph/daemon mdsdocker run -d \
--name=rgw \
-p 80:80 \
-v /etc/ceph:/etc/ceph \
-v /var/lib/ceph/:/var/lib/ceph/ \
ceph/daemon rgw初始化完成
[root@ceph-1 ~]# docker exec mon ceph -s
cluster:
id: da8f7f5b-b767-4420-a510-287f4ced25de
health: HEALTH_OK
services:
mon: 3 daemons, quorum ceph-1,ceph-2,ceph-3
mgr: ceph-1(active)
mds: cephfs-1/1/1 up {0=ceph-1=up:active}
osd: 3 osds: 3 up, 3 in
rgw: 1 daemon active
data:
pools: 6 pools, 48 pgs
objects: 209 objects, 3.4 KiB
usage: 6.0 GiB used, 292 GiB / 298 GiB avail
pgs: 48 active+clean3. 简单使用和性能
可以使用ceph挂载磁盘进行使用,但是ceph有很强的用户校验机制所以需要先拿到访问key ,并且在使用过程中可以指定多个节点这就形成了负载均衡
用内核驱动挂载 Ceph 文件系统 — Ceph Documentation
mkdir /mnt/mycephfs
[root@ceph-1 ~]# cat /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring
[client.admin]
key = AQBXv0VbKtikExAAwHHp+F2HJSnYIIqaozjt3g==
auid = 0
caps mds = "allow"
caps mgr = "allow *"
caps mon = "allow *"
caps osd = "allow *"
mount -t ceph 192.168.3.101,192.168.3.102,192.168.3.103:/ /mnt/mycephfs -o name=admin,secret=AQBhlz1bZBHcLxAAt6eIyBxnAxFoyA7PDTqAkQ==
umount /mnt/mycephfs
[root@ceph-1 ~]# lsof /mnt/mycephfs
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
bash 10486 root cwd DIR 0,0 2 1099511627781 /mnt/mycephfs/data/dev/code这样只是最简单的使用,还有关于rdb对象存储以及Ceph还有快照功能
如果大家没有搞定也可以先试试官方也提供整合好的demo 不需要开这么多组件才能使用,只需要以下命令即可:
docker run -d \
--net=host \
-v /etc/ceph:/etc/ceph \
-e MON_IP=172.16.0.13 \
-e CEPH_PUBLIC_NETWORK=172.16.0.0/24 \
ceph/demo在搭建好整个集群之后进行测试文件速度(这里主要测试的是5000多个小文件拷贝速度)如下:
# NAS盘
/app # time cp -rf php/ general/test
real 2m 7.05s
user 0m 0.13s
sys 0m 1.80s
# CEPH
/app # time cp -rf php/ generalceph/test
real 0m 6.88s
user 0m 0.05s
sys 0m 0.39s
# 本地磁盘
/app # time cp -rf php/ php2
real 0m 1.16s
user 0m 0.02s
sys 0m 0.21s大家可以看到CEPH的速度对于NAS盘提升不是一点两点是质的提升,面对本地磁盘差距也没有到不能接受的情况
4. Kubernetes使用
笔者的最终目的是在K8S中可以使用ceph作为高速共享盘,那么就需要借助K8S支持的cephFS文件挂载,具体对应的编排如下
因为使用ceph需要密码所以我们先创建一个secret
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
name: ceph-secret
namespace: dev
data:
key: QVFCMTZWMVZvRjVtRXhBQTVrQ1FzN2JCajhWVUxSdzI2Qzg0SEE9PQ==最后创建我们需要的volume挂载卷就可以在POD中正常使用了
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: cephfs-pv
spec:
capacity:
storage: 200Gi
accessModes:
- ReadWriteMany
cephfs:
monitors:
- 192.168.3.101:6789
- 192.168.3.102:6789
- 192.168.3.103:6789
user: admin
secretRef:
name: ceph-secret
readOnly: false
storageClassName: ceph
persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
---
kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
name: cephfs-pv-claim
spec:
accessModes:
- ReadWriteMany
resources:
requests:
storage: 100Gi
storageClassName: ceph5. 小技巧
被ceph占用的磁盘会自己划分分区,无法在被二次使用了,如果需要重新初始化可以使用命令对磁盘进行全盘格式
[root@ceph-1 ~]# fdisk -l
Disk /dev/vda: 42.9 GB, 42949672960 bytes, 83886080 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x0008d73a
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/vda1 * 2048 83884031 41940992 83 Linux
WARNING: fdisk GPT support is currently new, and therefore in an experimental phase. Use at your own discretion.
Disk /dev/vdb: 107.4 GB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: gpt
Disk identifier: 17E24D34-44A5-46BB-8753-A882133156FF
# Start End Size Type Name
1 2048 206847 100M unknown ceph data
2 3483648 209715166 98.3G unknown ceph block
3 206848 2303999 1G unknown ceph block.db
4 2304000 3483647 576M unknown ceph block.wal如果需要重新部署需要先,清理磁盘可以通过以下命名进行格式化
docker run -d --privileged=true -v /dev/:/dev/ -e OSD_DEVICE=/dev/vdb ceph/daemon zap_device