Ceph块设备管理与Openstack配置（上）

爱在莫斯科

Oepnstack之CEPH系列是根据Ceph Cookbook整理的笔记，分为以下几个部分：

• 　　《Ceph简介》
  
• 　　《Ceph集群操作》
  
• 　　《Ceph块设备管理与Openstack配置》
  
• 　　《深入Ceph》
  
• 　　《ceph优化与性能测试》
  

注意：此文对应ceph版本为10.1.2
#ceph -v
ceph version 10.1.2(4a2a6f72640d6b74a3bbd92798bb913ed380dcd4)前言
  目前接触到的Mitaka版本Openstack中，ceph主要用来提供块设备作为cinder、nova、glance的存储端。本篇也是讲述的块设备的相关概念及管理，以及在Openstack中虚拟机不同的启动方式对应ceph中不同的存储结构。本篇分为两个部分：块设备的特性与rbd命令;Openstack中ceph块设备使用。
Ceph块设备
  Ceph块设备即RBD（RADOS Block Device），RBD通过librbd将数据条带化的存在ceph集群的OSD上。同时RBD是建立RADOS层之上，这样每一个块设备都会分布在多个ceph节点上。目前RBD驱动已经完美集成在linux内核中，提供了多种企业特性，如完整和增量快照（full and incremental snapshot）、自动精简配置（thin provision）、写时复制克隆（copy on write clone）、动态调整大小（dynamic resizing）、内存内缓存（In-memory caching）。
RBD的读写方式有下面两种：

• 　　1、在虚拟化引擎支持下，通过Hypervisor控制librbd库来对块设备读写。在对接上Openstack后，可以很好的利用RBD写时复制特性来快速启动多台虚拟机，后面会进一步介绍相关内容。
  
• 　　2、在映射完块设备后，本地文件系统通过内核KRBD驱动直接访问。
  

一、RBD命令操作
　　创建块设备
~~~bash
rbd create  -p  volumes  --size 1024   rbd_test
-p 参数指定存储池，--size 指定大小，默认以M为单位，可以自己加单位如10G，最后rbd_test为创建的镜像名。
rbd ls|list   -p volumes
查看volumes池下的images即块设备
rbd  du   -p volumes
查看volumes的使用情况。可以观察到使用了精简配置。
rbd info  -p volumes   rbd_test
查看rbd_test的相关信息，如大小，objects数量，order，format id和features。
~~~　　

Tips：
　　1、-p 参数有时候可省略，使用pool/image_name的方式，如rbd info volumes/rbd_test
2、 创建块设备时默认object层为2,即带上了 –image-format 2的参数，会有许多高级性能，默认有features: layering, exclusive-lock, object-map, fast-diff, deep-flatten。


　　映射块设备
rbd map volumes/rbd_test
映射rbd_test到本地
rbd showmapped  
查看映射的设备，有点问题，默认只能查看rbd池的块设备，其他池的只能看上一条命令的输出结果。默认从/dev/rbd0开始
mkfs.xfs  /dev/rbd0;mkdir  -p /mnt/rbd_test; mount /dev/rbd0   /mnt/rbd_test
格式化并挂载。　　

Tips：
　　1、map是报错”rbd: sysfs write failed
rbd: map failed: (6) No such device or address“，这是因为上面创建的object特性引起的，在我当前Ubuntu1610上，map命令不支持exclusive-lock之后等相关特性，需要手动指定layering特性，或者将image-format值设为1

rbd create -p volumes --size 10  rbd_test1 --image-format 2 --image-feature layering　　

　　
　　调整RBD镜像大小

　　在上面的映射完块设备格式化挂载后，使用resize命令调整RBD，然后用XFS在线调整特性扩容文件系统。
rbd resize  volume/rbd_test  --size 20
xfs_growfs -d /mnt/rbd_test二、RBD快照与克隆
为了深入了解Openstack中nova、cinder、glance之前的存储关
系，需要学习RBD的快照与克隆。
快照是某时间点上生成的只读RBD镜像的副本。
　　1、RBD快照操作
echo "hello ,This is a file ready to delete!" >>/mnt/rbd_test/snap_test_file
在块设备的挂载目录创建一个文件。
rbd snap create volumes/rbd_test@snapshot1
创建一个snapshot1的镜像。
rbd snap ls  volumes/rbd_test
查看volumes池中rbd_test镜像所拥有的快照
##测试快照功能
rm  -rf /mnt/rbd_test/*
rbd snap rollback   volumes/rbd_test@snapshot1
将volumes/rbd_test的快照snapshot1回滚
umount  /dev/rbd0
mount /dev/rbd0 /mnt/rbd_test
ls  /mnt/rbd_test
观察到文件恢复
## 快照的删除
rbd snap  rm volumes/rbd_test@snapshot1
rbd snap purge volumes/rbd_test
批量删除rbd_test上的镜像。　　

Tips：
　　1、快照和被快照的镜像是同等的，具有相同大小和特性，都是池中的一个镜像。
2、新建的快照通过”rbd ls”查看不到，需要用”rbd du”


　　2、RBD克隆操作
  Ceph一个非常好的特性，即以COW（写时复制）的方式从RBD快照创建克隆(clone)，在ceph中也称为快照分层（snapshow layering）。
  在云平台中通常以创建快照来保护RBD镜像(rbd du -p images查看)。然后再从快照上来启动实例。启动的实例是COW克隆镜像。每一个克隆镜像都需要读取父镜像的数据，因此父镜像需要设置保护。当新的数据写入克隆镜像时会存在本身，克隆镜像与RBD镜像具有相同功能，如创建快照等。

rbd snap create volumes/rbd_test@snapshot_for_clone
创建一个名为snapshot_for_clone的镜像
rbd snap protect  volumes/rbd_test@snapshot_for_clone
对此镜像设置保护
rbd clone  volumes/rbd_test@snapshot_for_clone   volumes/clone_rbd
创建克隆镜像
rbd info  volumes/clone_rbd
查看克隆镜像
##将克隆镜像独立出来，完全拥有父镜像数据，中断依赖关系
rbd flatten  volumes/clone_rbdTips：
1、一个快照需要有分层特性(layering)才能创建COW克隆。在旧版本创建镜像默认为format-1类型，不具有此特性。
Ending：Ceph块设备管理与Openstack配置上篇结束，下篇将开始记录RBD在Openstack中的不同表现方式～