技术

Ceph 提供对象存储、块存储和文件存储,在一个统一的系统中。

Ceph 具有高度的可靠性、易于管理且是免费的。Ceph 提供非凡的可扩展性:数千个客户端访问 PB 级的数据。

Ceph 堆栈:架构概述

基于 RADOS 的 Ceph 堆栈

无论您需要哪种交付框架,Ceph 都可以进行调整和应用。Ceph 提供了一个灵活、可扩展、可靠且智能分布式的数据存储解决方案,建立在 RADOS(可靠自主分布式对象存储)的统一基础上。通过将所有存储作为 RADOS 中的对象进行操作,Ceph 能够轻松地将数据分布在整个集群中,甚至对于块存储和文件存储类型。

Ceph 的核心架构通过将 RGW(RADOS 网关)、RBD(RADOS 块设备)和 CephFS(符合 POSIX 标准的文件系统)分层在 RADOS 之上来实现,以及一组以 LIBRADOS 形式呈现的应用程序库,用于直接应用程序连接。

对象存储

Ceph RGW 对象存储服务提供行业领先的 S3 API 兼容性,以及一套强大的安全、分层和互操作性功能。使用 S3 或 Swift 对象存储的应用程序可以在单个数据中心内利用 Ceph 的可扩展性和性能,或者联合多个 Ceph 集群跨越全球,以创建一个具有广泛的复制、迁移和其他数据服务的全球存储命名空间。

丰富的元数据属性

在 Ceph 中利用对象存储丰富的元数据属性,实现超高效的非结构化数据存储和检索

  • 创建易于搜索和管理的大规模数据存储库。
  • 使用云分层将经常访问的数据保留在您的集群中,并将不常使用的转移到其他地方。

透明缓存分层

使用您的超快速固态硬盘作为缓存层,并使用经济实惠的硬盘驱动器作为存储层,这可以在 Ceph 中原生实现。

  • 设置一个备份存储池、一个缓存池,然后通过 CRUSH 规则设置您的故障域。
  • 将缓存分层与纠删编码相结合,以实现更经济的数据存储。
缓存分层文档

块存储

Ceph RBD(RADOS 块设备)块存储在 Ceph 存储集群中的对象上条带化虚拟磁盘,将数据和工作负载分配到所有可用设备,以实现极高的可扩展性和性能。RBD 磁盘镜像采用稀疏配置,支持只读快照和可写克隆,并且可以异步镜像到其他数据中心的远程 Ceph 集群,以进行灾难恢复或备份,使 Ceph RBD 成为公共/私有云和虚拟化环境中块存储的首选。

配置一个完全集成的块存储基础设施

享受使用 Ceph 的 iSCSI 网关提供的所有功能和优势,它导出了 RBD 镜像作为 SCSI 磁盘,提供高度可用的 iSCSI 目标。

iSCSI 概述

与 Kubernetes 集成

动态配置 RBD 镜像以支持 Kubernetes 卷,将 RBD 镜像映射为块设备。由于 Ceph 最终将块设备作为条带化在集群上的对象存储,因此您将比使用独立服务器获得更好的性能!

Kubernetes 和 RBD 文档

使用 RBD 创建集群快照

请参阅下面的链接,了解有关使用 Ceph RBD 使用快照的更多详细信息。


文件系统

Ceph 文件系统 (CephFS) 是一个健壮、功能齐全的符合 POSIX 标准的分布式文件系统,提供快照、配额和多集群镜像功能。CephFS 文件条带化在 Ceph 存储的对象上,以实现极高的可扩展性和性能。Linux 系统可以通过基于 FUSE 的客户端或通过 NFSv4 网关本机挂载 CephFS 文件系统。

可扩展的文件存储

  • 文件元数据存储在与文件数据不同的 RADOS 池中,并通过一个可调整大小的元数据服务器 (MDS) 集群提供服务,该集群可以根据需要扩展以支持元数据工作负载。
  • 由于文件系统客户端直接访问 RADOS 以读取和写入文件数据块,因此工作负载可以随底层 RADOS 对象存储的大小线性扩展,避免了需要网关或代理来调解客户端数据 I/O。

导出到 NFS

可以使用 NFS-Ganesha NFS 服务器通过 NFS 协议导出 CephFS 命名空间。可以运行多个 NFS 与 RGW,从集群导出相同或不同的资源。


CRUSH 算法

CRUSH(受可扩展哈希控制的复制)算法通过自动复制来保护组织的的数据安全并使存储具有可扩展性。使用 CRUSH 算法,Ceph 客户端和 Ceph OSD 守护程序能够跟踪存储对象的位置,从而避免了依赖于中央查找表的架构固有的问题。

CRUSH 算法简介

可靠自主分布式对象存储 (RADOS)

RADOS(可靠自主分布式对象存储)旨在利用设备智能来分配围绕一致数据访问、冗余存储、故障检测和故障恢复的复杂性,在由数千个存储设备组成的集群中。RADOS 专为 PB 级存储系统而设计:此类系统本质上是动态的,因为它们会随着新存储的部署和旧设备的退役而增量增长和收缩。RADOS 确保对数据分布有始终如一的视图,同时保持对数据对象的一致读取和写入访问。

发现更多

  • 优势

    Ceph 可以依靠提供可靠的数据备份、灵活的存储选项和快速的可扩展性。借助 Ceph,您的组织可以提升数据驱动的决策能力,最大限度地降低存储成本,并构建耐用、有弹性的集群。

    了解更多关于 Ceph 的优势
  • 用例

    企业、学术机构、全球组织等可以使用 Ceph 来简化其数据存储,实现可靠性和扩展到 PB 级别。

    了解 Ceph 的使用方式
  • 案例研究

    Ceph 可以在各种通用硬件上运行,并且可以定制为提供高度特定的、高度高效的统一存储,并根据您的确切需求进行微调。

    Ceph 实际应用示例