存储基石RADOS

分布式对象存储系统RADOS是Ceph最为关键的技术，它是一个支持海量存储对象的分布式对象存储系统。RADOS层本身就是一个完整的对象存储系统，事实上，所有存储在Ceph系统中的用户数据最终都是由这一层来存储的。而Ceph的高可靠、高可扩展、高性能、高自动化等特性，本质上也是由这一层所提供的。因此，理解RADOS是理解Ceph的基础与关键。

Ceph的设计哲学如下。

每个组件必须可扩展。

不存在单点故障。

解决方案必须是基于软件的。

可摆脱专属硬件的束缚即可运行在常规硬件上。

推崇自我管理。

由第1章的讲解可以知道，Ceph包含以下组件。

分布式对象存储系统RADOS库，即LIBRADOS。

基于LIBRADOS实现的兼容Swift和S3的存储网关系统RADOSGW。

基于LIBRADOS实现的块设备驱动RBD。

兼容POSIX的分布式文件Ceph FS。

最底层的分布式对象存储系统RADOS。

2.1　Ceph功能模块与RADOS

Ceph中的这些组件与RADOS有什么关系呢，笔者手绘了一张简单的Ceph架构图，我们结合图2-1来分析这些组件与RADOS的关系。

 图2-1　Ceph架构图

Ceph存储系统的逻辑层次结构大致划分为4部分：基础存储系统RADOS、基于RADOS实现的Ceph FS，基于RADOS的LIBRADOS层应用接口、基于LIBRADOS的应用接口RBD、RADOSGW。Ceph架构（见图1-1）我们在第1章有过初步的了解，这里详细看一下各个模块的功能，以此了解RADOS在整个Ceph起到的作用。

（1）基础存储系统RADOS

RADOS这一层本身就是一个完整的对象存储系统，事实上，所有存储在Ceph系统中的用户数据最终都是由这一层来存储的。Ceph的很多优秀特性本质上也是借由这一层设计提供。理解RADOS是理解Ceph的基础与关键。物理上，RADOS由大量的存储设备节点组成，每个节点拥有自己的硬件资源（CPU、内存、硬盘、网络），并运行着操作系统和文件系统。本书后续章节将对RADOS进行深入介绍。

（2）基础库LIBRADOS

LIBRADOS层的功能是对RADOS进行抽象和封装，并向上层提供API，以便直接基于RADOS进行应用开发。需要指明的是，RADOS是一个对象存储系统，因此，LIBRADOS实现的API是针对对象存储功能的。RADOS采用C++开发，所提供的原生LIBRADOS API包括C和C++两种。物理上，LIBRADOS和基于其上开发的应用位于同一台机器，因而也被称为本地API。应用调用本机上的LIBRADOS API，再由后者通过socket与RADOS集群中的节点通信并完成各种操作。

（3）上层应用接口

Ceph上层应用接口涵盖了RADOSGW（RADOS Gateway）、RBD（Reliable Block Device）和Ceph FS（Ceph File System），其中，RADOSGW和RBD是在LIBRADOS库的基础上提供抽象层次更高、更便于应用或客户端使用的上层接口。

其中，RADOSGW是一个提供与Amazon S3和Swift兼容的RESTful API的网关，以供相应的对象存储应用开发使用。RADOSGW提供的API抽象层次更高，但在类S3或Swift LIBRADOS的管理比便捷，因此，开发者应针对自己的需求选择使用。RBD则提供了一个标准的块设备接口，常用于在虚拟化的场景下为虚拟机创建volume。目前，Red Hat已经将RBD驱动集成在KVM/QEMU中，以提高虚拟机访问性能。

（4）应用层

应用层就是不同场景下对于Ceph各个应用接口的各种应用方式，例如基于LIBRADOS直接开发的对象存储应用，基于RADOSGW开发的对象存储应用，基于RBD实现的云主机硬盘等。

下面就来看看RADOS的架构。