Ceph分布式存储实战（6）——Ceph存储配置（CephFS的挂载）

ts2009

　　一、什么是POSIX标准
    有一种情况是，在windows上写的代码，放到Linux上去运行居然报错，为什么？
    比如在代码中需要创建一个进程，linux下是fork函数，windows下是creatprocess函数，可我是在windows上写的代码，自然调用的是creatprocess函数
    但是我将代码拿到linux上运行，linux内核提供的系统调用根本就没有creatprocess函数。怎么可能会不报错呢？对吧？
    一定要注意，不同的内核提供的系统调用（也就是一个函数）是不同的。
    因此，posix标准的出现就是为了解决这个问题。linux内核和windows内核提供的系统调用都要实现基本的posix标准，这样就方便移植了。

二、什么是CephFS
    CephFS也称ceph文件系统，他是一个POSIX兼容的分布式文件系统。
   
三、实现ceph文件系统的要求
    1、需要一个已经正常运行的ceph集群
    2、至少包含一个ceph元数据服务器（MDS）
   
    为什么ceph文件系统依赖于MDS？为毛线？
    因为：
        Ceph 元数据服务器（ MDS ）为 Ceph 文件系统存储元数据。
        元数据服务器使得POSIX 文件系统的用户们，可以在不对 Ceph 存储集群造成负担的前提下，执行诸如 ls、find 等基本命令。
        
        问题又来了，什么是元数据？
            可以简单的理解为它是描述数据的数据，意思就是描述数据的信息，比如，数据的大小、位置、属性等等信息
        
        【可以在不对 Ceph 存储集群造成负担的前提下，执行诸如 ls、find 等基本命令。】意思就是说
        在执行数据搜索和查看的时候，首先查找的是元数据，通过元数据中的描述信息准确且快速的找到数据。
        而不用大费周章的在整个集群的osd上查找
        
    通常，客户端向cephfs发起I/O时，过程大概为两步：
    1、client端与mds节点通讯，获取metadata信息（metadata也存在osd上）
    2、client直接写数据到osd

        
四、挂载ceph文件系统的方式
    支持两种方式
        1、使用本地系统内核驱动程序进行挂载
        2、使用ceph fuse进行挂载

五、创建mds
    要运行 Ceph 文件系统，你必须先装起至少带一个 Ceph 元数据服务器的 Ceph 存储集群。
    我这里让ceph-node1，ceph-node2，ceph-node3 这三个节点都成为mds的角色
    在管理节点上，通过ceph-deploy工具进行部署，执行命令如下
    [root@ceph-node1 ~]# cd my-cluster/ #进入存放了ceph集群配置文件的目录
    [root@ceph-node1 my-cluster]# ceph-deploy mds create ceph-node1 ceph-node2 ceph-node3 #开始创建mds


六、创建CephFS
    注意：
        1、但是当前一套集群只能有一个文件系统存在。
        2、一个 Ceph 文件系统需要至少两个 RADOS 存储池，一个用于数据、一个用于元数据。配置这些存储池时需考虑：
            2.1 为元数据存储池设置较高的副本水平，因为此存储池丢失任何数据都会导致整个文件系统失效。
            2.2 为元数据存储池分配低延时存储器（像 SSD ），因为它会直接影响到客户端的操作延时。

    6.1 创建存储池
        确定 pg_num 取值是强制性的，因为不能自动计算。下面是几个常用的值：
            *少于 5 个 OSD 时可把 pg_num 设置为 128
            *OSD 数量在 5 到 10 个时，可把 pg_num 设置为 512
            *OSD 数量在 10 到 50 个时，可把 pg_num 设置为 4096
            *OSD 数量大于 50 时，你得理解权衡方法、以及如何自己计算 pg_num 取值
            *自己计算 pg_num 取值时可借助 pgcalc 工具
            随着 OSD 数量的增加，正确的 pg_num 取值变得更加重要，因为它显著地影响着集群的行为、以及出错时的数据持久性（即灾难性事件导致数据丢失的概率）。
        
        [root@ceph-node2 ~]# ceph osd pool create cephfs_data 128 #创建存储数据的存储池，128是PG数量
        pool 'cephfs_data' created
        [root@ceph-node2 ~]#  ceph osd pool create cephfs_metadata 128 #创建存储元数据的存储池
        pool 'cephfs_metadata' created
        [root@ceph-node2 ~]# ceph osd lspools #查看池
        0 rbd,1 HPC_Pool,2 my-test-pool,3 cephfs_data,4 cephfs_metadata,
        [root@ceph-node2 ~]#
   
    6.2 创建文件系统
    创建好存储池后，你就可以用 fs new 命令创建文件系统了：
    [root@ceph-node2 ~]# ceph fs new mycephfs cephfs_metadata cephfs_data #开始执行创建，mycephfs是名字
    new fs with metadata pool 4 and data pool 3
    [root@ceph-node2 ~]# ceph fs ls #查看创建后的cephfs
    name: mycephfs, metadata pool: cephfs_metadata, data pools: [cephfs_data ]
   
    6.4 查看mds节点状态
    [root@ceph-node2 ~]#  ceph mds stat
    e45: 1/1/1 up {0=ceph-node3=up:active}, 2 up:standby #ceph-node3是活跃的，那么其他两个是处于热备份的状态
   
    文件系统创建完毕后， MDS 服务器就能达到 active 状态了，比如在一个单 MDS 系统中
        建好文件系统且 MDS 活跃后，你就可以挂载此文件系统了

   
七、使用内核驱动程序挂载CephFs
   
    1、在ceph-client1客户端节点上创建挂载点目录
    [root@ceph-client1 ~]# mkdir /mnt/mycephfs
   
   
    2、查看管理员秘钥
    因为要挂载启用了 cephx 认证的 Ceph 文件系统，所以必须指定用户名、密钥。
    [root@ceph-client1 ~]# cd /etc/ceph/
    [root@ceph-client1 ceph]# cat ceph.client.admin.keyring
    [client.admin]
        key = AQBOp0xaDyeNGBAAqbEktnUq5GFVF5arsWbesA==    #这个就是管理员的秘钥，等会挂载的时候用得上
        caps mds = "allow *"
        caps mon = "allow *"
        caps osd = "allow *"
   
    3、使用linux的mount命令挂载cephfs
    [root@ceph-client1 mnt]# mount -t ceph 192.168.89.103:6789:/ /mnt/mycephfs -o name=admin,secret=AQBOp0xaDyeNGBAAqbEktnUq5GFVF5arsWbesA==
   
    4、用df -h命令查看挂载情况
    [root@ceph-client1 mnt]# df -h
    Filesystem             Size  Used Avail Use% Mounted on
    devtmpfs               471M     0  471M   0% /dev
    tmpfs                  483M     0  483M   0% /dev/shm
    tmpfs                  483M  6.6M  477M   2% /run
    tmpfs                  483M     0  483M   0% /sys/fs/cgroup
    /dev/mapper/cl-root    8.0G  1.5G  6.5G  19% /
    /dev/sda1             1014M  186M  829M  19% /boot
    /dev/rbd0               10G   33M   10G   1% /mnt/ceph-vol1
    tmpfs                   97M     0   97M   0% /run/user/0
    192.168.89.103:6789:/   45G  436M   45G   1% /mnt/mycephfs #这个就是挂载好的cephfs
   
    5、卸载cephfs
    [root@ceph-client1 mnt]# umount /mnt/mycephfs
    [root@ceph-client1 mnt]# df -h
    Filesystem           Size  Used Avail Use% Mounted on
    devtmpfs             471M     0  471M   0% /dev
    tmpfs                483M     0  483M   0% /dev/shm
    tmpfs                483M  6.6M  477M   2% /run
    tmpfs                483M     0  483M   0% /sys/fs/cgroup
    /dev/mapper/cl-root  8.0G  1.5G  6.5G  19% /
    /dev/sda1           1014M  186M  829M  19% /boot
    /dev/rbd0             10G   33M   10G   1% /mnt/ceph-vol1
    tmpfs                 97M     0   97M   0% /run/user/0
   
    6、以更安全的方式挂载
    用法会把密码遗留在 Bash 历史里，更安全的方法是从文件读密码
    将admin的秘钥保存到文件里
    [root@ceph-client1 mnt]# echo "AQBOp0xaDyeNGBAAqbEktnUq5GFVF5arsWbesA==" > /etc/ceph/admin.secret
    [root@ceph-client1 mnt]# mount -t ceph 192.168.89.103:6789:/ /mnt/mycephfs -o name=admin,secretfile=/etc/ceph/admin.secret
    [root@ceph-client1 mnt]# df -h
    Filesystem             Size  Used Avail Use% Mounted on
    devtmpfs               471M     0  471M   0% /dev
    tmpfs                  483M     0  483M   0% /dev/shm
    tmpfs                  483M  6.6M  477M   2% /run
    tmpfs                  483M     0  483M   0% /sys/fs/cgroup
    /dev/mapper/cl-root    8.0G  1.5G  6.5G  19% /
    /dev/sda1             1014M  186M  829M  19% /boot
    /dev/rbd0               10G   33M   10G   1% /mnt/ceph-vol1
    tmpfs                   97M     0   97M   0% /run/user/0
    192.168.89.103:6789:/   45G  436M   45G   1% /mnt/mycephfs #这个就是挂载好的cephfs
　　八、通过FUSE方式挂载CephFS
    如果内核版本低于2.6.34，那么可以使用ceph的FUSE客户端来进行挂载ceph文件系统
   
    1、在客户端上安装fuse
    [root@ceph-client1 ~]# yum -y install ceph-fuse

    2、创建挂载点目录
    mkdir /mnt/fuse_cephfs/
   
    3、开始挂载
    [root@ceph-client1 mnt]# ceph-fuse -m 192.168.89.103:6789 /mnt/fuse_cephfs/
    ceph-fuse[2254]: starting ceph client
    2018-01-10 21:10:09.116450 7f9f777a9ec0 -1 init, newargv = 0x560707d1c780 newargc=11
    ceph-fuse[2254]: starting fuse
   
    4、查看挂载后的信息
    [root@ceph-client1 mnt]# df -h
    Filesystem           Size  Used Avail Use% Mounted on
    devtmpfs             471M     0  471M   0% /dev
    tmpfs                483M     0  483M   0% /dev/shm
    tmpfs                483M  6.6M  477M   2% /run
    tmpfs                483M     0  483M   0% /sys/fs/cgroup
    /dev/mapper/cl-root  8.0G  1.5G  6.5G  19% /
    /dev/sda1           1014M  186M  829M  19% /boot
    tmpfs                 97M     0   97M   0% /run/user/0
    ceph-fuse             45G  444M   45G   1% /mnt/fuse_cephfs
   
    5、我把之前通过kernel驱动程序的挂载方式中的挂载点目录更改为了kernel_cephfs
    并再次执行了挂载后
    [root@ceph-client1 mnt]# df -h
    Filesystem             Size  Used Avail Use% Mounted on
    devtmpfs               471M     0  471M   0% /dev
    tmpfs                  483M     0  483M   0% /dev/shm
    tmpfs                  483M  6.6M  477M   2% /run
    tmpfs                  483M     0  483M   0% /sys/fs/cgroup
    /dev/mapper/cl-root    8.0G  1.5G  6.5G  19% /
    /dev/sda1             1014M  186M  829M  19% /boot
    tmpfs                   97M     0   97M   0% /run/user/0
    ceph-fuse               45G  444M   45G   1% /mnt/fuse_cephfs #这是fuse客户端方式挂载
    192.168.89.103:6789:/   45G  444M   45G   1% /mnt/kernel_cephfs #这是kernel的方式挂载
   
    事实证明：这两者可以同时存在，我这里是在同一台机器上，当然更可以在不同的机器上挂载同一个cephfs
                并且，我在/mnt/fuse_cephfs目录下创建了file_fuse_123.txt，然后再到/mnt/kernel_cephfs去查看，也出现了file_fuse_123.txt
                此处证明，cephfs是分布式的且共享型的网络文件系统.
        注意，这两种挂载方式虽然可以在一台机器上同时存在，但是在生产环境中这么做是没有太大意义的。我这里仅仅只是为了测试而已。
               
    6、开机自动挂载cephfs
    如需要开机时自动挂载cephfs，将下面的信息添加到客户端的/etc/fstab中
    id=admin /mnt/fuse_cephfs fuse.ceph defaults 0 0
   
    7、重启客户端的注意事项
        1、重启前最好是先umont调挂载后的文件系统
        2、然后再重启