深度学习后端分布式存储ceph技术建议书
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存储方案建议书
尊敬的领导:
随着信息化时代的到来,企业数据量不断增加,对数据存储的
需求也越来越大。
为了更好地管理和保护企业的数据资产,我们建
议采取以下存储方案:
1. 云存储,云存储是一种灵活、可扩展、高可靠的存储方式,
可以帮助企业将数据存储在云端,实现远程访问和备份。
我们建议
选择知名的云存储服务提供商,如AWS、Azure或Google Cloud,
根据企业实际需求选择合适的存储方案。
2. 分布式存储,分布式存储是将数据分布在多个节点上,提高
数据的可靠性和可用性。
我们建议采用分布式存储系统,如Hadoop、GlusterFS或Ceph,将数据分散存储在多个节点上,提高数据的安
全性和性能。
3. 容灾备份,为了应对突发情况,我们建议建立容灾备份系统,将数据备份到不同地理位置的存储设备上,确保数据不会因为灾难
事件而丢失。
4. 数据压缩和去重,为了节省存储空间,我们建议采用数据压
缩和去重技术,将重复的数据进行去重处理,将数据进行压缩存储,减少存储成本。
5. 数据加密,为了保护数据安全,我们建议对存储的数据进行
加密处理,防止数据泄露和非法访问。
综上所述,我们建议采取以上存储方案,以提高数据的安全性、可靠性和可用性,为企业的发展提供有力的支持。
谢谢!。
分布式文件存储 CephFS详尽介绍及使用经验1. Ceph架构介绍Ceph是一种为优秀的性能、可靠性和可扩展性而设计的统一的、分布式文件系统。
特点如下:- 高性能a. 摒弃了传统的集中式存储元数据寻址的方案,采用CRUSH算法,数据分布均衡,并行度高。
b.考虑了容灾域的隔离,能够实现各类负载的副本放置规则,例如跨机房、机架感知等。
c. 能够支持上千个存储节点的规模,支持TB到PB级的数据。
- 高可用性a. 副本数可以灵活控制。
b. 支持故障域分隔,数据强一致性。
c. 多种故障场景自动进行修复自愈。
d. 没有单点故障,自动管理。
- 高可扩展性a. 去中心化。
b. 扩展灵活。
c. 随着节点增加而线性增长。
- 特性丰富a. 支持三种存储接口:块存储、文件存储、对象存储。
b. 支持自定义接口,支持多种语言驱动。
使用场景:•块存储 (适合单客户端使用)o典型设备:磁盘阵列,硬盘。
o使用场景:a. docker容器、虚拟机远程挂载磁盘存储分配。
b. 日志存储。
...•文件存储 (适合多客户端有目录结构)o典型设备:FTP、NFS服务器。
o使用场景:a. 日志存储。
b. 多个用户有目录结构的文件存储共享。
...•对象存储 (适合更新变动较少的数据,没有目录结构,不能直接打开/修改文件) o典型设备:s3, swift。
o使用场景:a. 图片存储。
b. 视频存储。
c. 文件。
d. 软件安装包。
e. 归档数据。
...系统架构:Ceph 生态系统架构可以划分为四部分:1.Clients:客户端(数据用户)2.mds:Metadata server cluster,元数据服务器(缓存和同步分布式元数据)3.osd:Object storage cluster,对象存储集群(将数据和元数据作为对象存储,执行其他关键职能)4.mon:Cluster monitors,集群监视器(执行监视功能)2. NFS介绍1. NAS(Network Attached Storage)- 网络存储基于标准网络协议NFSv3/NFSv4实现数据传输。
ceph运维手册一、介绍Ceph是一个分布式存储系统,具有高性能、高可靠性和高可扩展性的特点。
在大规模数据存储领域,Ceph已经成为一种非常流行的解决方案。
本文将深入探讨Ceph的运维手册,包括必要的配置、监控、故障处理等方面。
二、环境准备在进行Ceph的运维工作之前,需要准备以下环境:1.硬件设备:Ceph要求至少3台服务器,并且每台服务器要有足够的计算和存储资源。
2.操作系统:推荐使用Linux操作系统,例如CentOS、Ubuntu等。
3.网络配置:确保服务器之间能够正常通信,并且网络带宽要足够支持存储系统的数据传输。
三、Ceph集群部署3.1 安装Ceph软件包在每台服务器上执行以下命令,安装Ceph软件包:$ sudo apt-get install ceph -y3.2 配置Ceph集群1.创建一个用于存储Ceph配置文件的目录:$ sudo mkdir /etc/ceph2.在主节点上执行以下命令,生成配置文件:$ sudo ceph-deploy new <主节点>3.编辑生成的Ceph配置文件,添加以下内容:osd pool default size = 2osd crush chooseleaf type = 14.在主节点上执行以下命令,部署配置文件到所有节点:$ sudo ceph-deploy --overwrite-conf config push <所有节点>3.3 启动Ceph集群在主节点上执行以下命令,启动Ceph集群:$ sudo ceph-deploy mon create-initial四、Ceph监控Ceph提供了一套监控工具,可以用于实时监控集群的状态和性能。
4.1 安装和配置监控工具在主节点上执行以下命令,安装和配置监控工具:$ sudo apt-get install ceph-mgr ceph-mgr-dashboard -y4.2 访问监控面板通过浏览器访问主节点的IP地址和监控面板端口,例如:主节点IP地址>:7000。
块存储与分布式存储块存储,简单来说就是提供了块设备存储的接口。
通过向内核注册块设备信息,在Linux 中通过lsblk可以得到当前主机上块设备信息列表。
本文包括了单机块存储介绍、分布式存储技术Ceph介绍,云中的块存储Cinder,以及华为软件定义的存储解决方案。
单机块存储一个硬盘是一个块设备,内核检测到硬盘然后在/dev/下会看到/dev/sda/。
因为需要利用一个硬盘来得到不同的分区来做不同的事,通过fdisk工具得到/dev/sda1, /dev/sda2等,这种方式通过直接写入分区表来规定和切分硬盘,是最死板的分区方式。
分布式块存储在面对极具弹性的存储需求和性能要求下,单机或者独立的SAN越来越不能满足企业的需要。
如同数据库系统一样,块存储在scale up的瓶颈下也面临着scale out的需要。
分布式块存储系统具有以下特性:分布式块存储可以为任何物理机或者虚拟机提供持久化的块存储设备;分布式块存储系统管理块设备的创建、删除和attach/detach;分布式块存储支持强大的快照功能,快照可以用来恢复或者创建新的块设备;分布式存储系统能够提供不同IO性能要求的块设备。
现下主流的分布式块存储有Ceph、AMS ESB、阿里云磁盘与sheepdog等。
1Ceph1.1Ceph概述Ceph目前是OpenStack支持的开源块存储实现系统(即Cinder项目backend driver之一) 。
Ceph是一种统一的、分布式的存储系统。
“统一的”意味着Ceph可以一套存储系统同时提供对象存储、块存储和文件系统存储三种功能,以便在满足不同应用需求的前提下简化部署和运维。
“分布式”在Ceph系统中则意味着真正的无中心结构和没有理论上限的系统规模可扩展性。
Ceph具有很好的性能、可靠性和可扩展性。
其核心设计思想,概括为八个字—“无需查表,算算就好”。
1.2Ceph系统的层次结构自下向上,可以将Ceph系统分为四个层次:基础存储系统RADOS(Reliable, Autonomic, Distributed Object Store,即可靠的、自动化的、分布式的对象存储);基础库LIBRADOS;高层应用接口:包括了三个部分:RADOS GW(RADOS Gateway)、RBD(Reliable Block Device)和Ceph FS(Ceph File System)。
如何利用Ceph构建高可靠性分布式存储系统Ceph是一个免费开源的分布式存储系统,可以轻松地构建高可靠性的分布式存储系统。
Ceph是基于对象存储的,并提供了可伸缩性、高可用性和高性能的特性。
Ceph的体系结构包括Ceph存储集群、Ceph客户端和Ceph Gateway。
Ceph存储集群由一组存储节点组成,这些存储节点可以是笔记本电脑、台式机或服务器。
Ceph客户端是与应用程序交互的组件,提供了文件系统、块存储和对象存储接口。
Ceph Gateway是一个可选组件,提供了S3和Swift接口。
Ceph的存储数据结构是RADOS(可靠自定存储对象),是一个对象存储系统。
RADOS的数据对象是具有唯一标识和可用性功能的二进制对象。
RADOS存储的二进制数据与Ceph存储集群的存储节点分布有关,可以利用Ceph内置的一个分布式文件系统(CephFS)或基于块设备(RBD)来使用存储。
Ceph利用三个关键技术来实现高可靠性分布式存储系统:分布式副本、PG(placement groups)和CRUSH(Controlled Replication Under Scalable Hashing)算法。
分布式副本是Ceph副本管理的核心部分。
每个PG都有多个副本,Ceph在多个存储节点上分别存储这些副本,确保在节点故障的情况下数据的可用性。
PG是Ceph在存储集群上分配桶的方式,它将桶分组为小的计算单位,以便根据负载平衡和其他因素有效地管理设备。
CRUSH算法是一种分布式算法,它能够在存储集群中组织节点和数据副本的散列。
CRUSH算法通过构建一颗基于哈希值的树(称为CRUSH树),将所有的存储节点和副本散列到CRUSH树上的节点上。
这样,每个数据对象都可以存储在CRUSH树上的某个节点上,而这个节点也对应一个存储节点。
当存储节点发生故障时,CRUSH算法可以自动重新映射数据对象的存储位置,以确保数据的可用性。
ceph运维手册Ceph是一个开源的分布式存储系统,可提供高可用性、高性能和可扩展性。
为了能够有效地管理和维护Ceph集群,需要掌握一些运维技巧和最佳实践。
以下是关于Ceph运维的一些指南和手册。
1. 部署和安装Ceph集群:- 选择合适的硬件配置:了解Ceph的硬件要求,并根据需要选择适当的硬件,如存储设备、网络等。
- 安装Ceph软件包:根据操作系统版本和类型,选择合适的Ceph 软件包,并按照官方文档进行安装。
- 配置Ceph集群:了解Ceph的配置文件和参数,按照需求进行相应的配置,如存储池、存储节点等。
2. 监控和调优Ceph集群:- 使用Ceph管理工具:了解Ceph提供的管理工具,如cephadm、ceph-deploy等,可以方便地监控和管理Ceph集群。
- 监控集群状态:配置和使用监控工具,如Ceph Dashboard、Prometheus等,定期监控集群的状态和性能指标,及时发现和解决问题。
- 调优集群性能:根据实际需求和负载特点,调整Ceph集群的参数和配置,例如调整副本数、调整缓存策略等,以提高性能和可靠性。
3. 故障排除和故障恢复:- 日志分析和排查:仔细分析Ceph集群的日志,找出可能的问题根源,并采取相应的解决措施。
- 数据恢复和修复:当发生数据丢失或损坏时,根据Ceph提供的工具和方法,进行数据恢复和修复操作,确保数据的完整性和可用性。
- 灾难恢复:制定和实施灾难恢复计划,确保在灾难事件发生时,能够快速恢复Ceph集群的运行。
4. 安全和权限管理:- 访问控制和身份认证:了解Ceph的访问控制机制,配置和管理用户、角色和权限,确保集群的安全性。
- 数据加密和传输安全:配置和使用Ceph的加密功能,保护数据的隐私和机密性,确保数据在传输过程中的安全性。
5. 升级和扩展Ceph集群:- 升级Ceph软件:根据官方文档,了解和执行Ceph软件的升级过程,确保平滑升级,并避免数据丢失或故障。
ceph分布式存储技术参数
摘要:
1.Ceph 简介
2.Ceph 的分布式存储技术
3.Ceph 的技术参数
4.总结
正文:
1.Ceph 简介
Ceph 是一种开源的、高度可扩展的分布式存储系统,旨在提供优秀的性能、可靠性和可扩展性。
它采用了一种名为“对象存储”的数据存储方式,使得数据可以在集群中的多个节点上分布式存储,从而实现了高可用性和高性能。
2.Ceph 的分布式存储技术
Ceph 的分布式存储技术主要包括三个部分:Ceph OSD(Object Storage Daemon)、Ceph Monitor(Ceph Mon)和Ceph 元数据服务器。
其中,Ceph OSD 负责数据存储和数据复制,Ceph Monitor 负责集群管理和监控,Ceph 元数据服务器负责存储元数据信息。
3.Ceph 的技术参数
Ceph 的技术参数主要包括以下几个方面:
(1) 存储容量:Ceph 可以横向扩展,理论上可以支持无限的存储容量。
(2) 数据可靠性:Ceph 支持数据副本,可以根据用户的需求进行配置,以实现不同的数据可靠性和性能平衡。
(3) 性能:Ceph 的性能非常出色,可以支持高并发访问和大规模数据存储。
(4) 可扩展性:Ceph 可以水平扩展,可以支持大量的节点和存储设备。
(5) 安全性:Ceph 支持多种访问控制方式,可以实现数据的安全存储和访问。
Ceph分布式存储系统Ceph是根据加州大学Santa Cruz分校的Sage Weil的博士论文所设计开发的新一代自由软件分布式文件系统,其设计目标是良好的可扩展性(PB级别以上)、高性能及高可靠性。
Ceph其命名和UCSC(Ceph 的诞生地)的吉祥物有关,这个吉祥物是“Sammy”,一个香蕉色的蛞蝓,就是头足类中无壳的软体动物。
这些有多触角的头足类动物,是对一个分布式文件系统高度并行的形象比喻。
其设计遵循了三个原则:数据与元数据的分离,动态的分布式的元数据管理,可靠统一的分布式对象存储机制。
本文将从Ceph的架构出发,综合性的介绍Ceph分布式文件系统特点及其实现方式。
一、Ceph基本架构Ceph是一个高可用、易于管理、开源的分布式存储系统,可以在一套系统中同时提供对象存储、块存储以及文件存储服务。
其主要由Ceph存储系统的核心RADOS以及块存取接口、对象存取接口和文件系统接口组成,如图所示Ceph的底层是RADOS,它的意思是“A reliable,autonomous, distributed object storage”。
RADOS作为Ceph分布式文件系统的一个子项目,是为了满足Ceph的需求而设计的,但是,其也可以单独作为一种分布式数据存储系统,给其他的有类似需求的分布式文件系统提供数据存储服务。
Ceph文件系统, Ceph对象存储和Ceph块设备从RADOS的存储集群中读去和写入数据。
Ceph作为一个分布式存储系统,其对外提供的接口,决定了其通用性以及扩展性。
如上图架构图中所示的那样,Ceph对外提供了丰富多样的服务接口,包括多种编程语言接口LIBRADOS(备注,上图来自Ceph中文社区,社区人员在翻译的过程中将字母L遗失掉了)、对象存储接口(RADOSGW)、块存储接口(RBD)以及文件系统接口(Ceph FS)。
其中LIBRADOS编程接口是其他各种客户端接口的基础,其他接口都是基于LIBRADOS来进行扩展实现的。
存储方案建议书
尊敬的领导:
随着信息化时代的到来,企业的数据量不断增加,对数据的存
储需求也日益增长。
因此,我们建议对企业的存储方案进行升级和
优化,以满足日益增长的数据存储需求,并确保数据的安全性和可
靠性。
首先,我们建议采用分布式存储技术,将数据存储在多个节点上,以实现数据的备份和容灾。
这样可以避免单点故障导致的数据
丢失,提高数据的可靠性和安全性。
同时,分布式存储还可以提高
数据的访问速度,满足企业对数据实时访问的需求。
其次,我们建议引入云存储技术,将部分数据存储在云端,以
降低企业的存储成本。
云存储提供了弹性的存储空间和灵活的付费
方式,可以根据实际需求进行扩展和收缩,避免了因为存储需求的
波动而造成的资源浪费。
另外,我们建议对存储设备进行升级,采用高性能的存储设备,提高数据的读写速度和响应速度。
这样可以提高企业的数据处理效
率,满足对大数据的高速处理需求。
最后,我们建议加强对存储数据的安全保护,采用加密技术和
访问控制技术,确保数据的机密性和完整性。
同时,建立完善的数
据备份和恢复机制,以应对意外事件导致的数据丢失或损坏。
综上所述,我们建议对企业的存储方案进行升级和优化,采用
分布式存储、云存储和高性能存储设备,加强数据的安全保护,以
满足企业日益增长的数据存储需求,并确保数据的安全性和可靠性。
谢谢!。
ceph分布式存储技术参数
Ceph 是一个开源的分布式存储系统,具有许多参数和特性。
以
下是一些关于 Ceph 分布式存储技术的参数:
1. 可扩展性,Ceph 可以轻松地扩展到数千台服务器,以适应
不断增长的存储需求。
2. 可靠性,Ceph 使用复制和纠删码等技术来确保数据的高可
靠性和容错性。
3. 性能,Ceph 具有良好的性能,能够处理大规模的并发访问,并在不同的硬件环境下提供高性能的存储服务。
4. 对象存储,Ceph 提供对象存储服务,允许用户以对象的形
式存储和访问数据。
5. 块存储,Ceph 也支持块存储,可以作为虚拟化平台的后端
存储使用。
6. 文件系统,Ceph 还提供了分布式文件系统 CephFS,可以为
应用程序提供共享文件系统的访问。
7. 可管理性,Ceph 提供了丰富的管理工具和 API,可以方便地管理和监控存储集群。
以上是关于 Ceph 分布式存储技术的一些参数和特性。
希望这些信息能够帮助您更好地了解 Ceph。
Linux高级存储教程使用Ceph构建分布式存储系统随着云计算和大数据应用的不断发展,分布式存储系统成为企业和组织中不可或缺的一部分。
Ceph作为一种开源分布式存储系统,其强大的功能和灵活的架构吸引了越来越多的用户和开发者。
本文将介绍如何使用Ceph构建高效、可靠的分布式存储系统。
一、Ceph简介Ceph是一个可扩展分布式文件系统,提供了高性能、高可靠性和高可扩展性的存储解决方案。
它采用了纠删码技术和数据分布算法,能够自动故障恢复和负载均衡,确保数据的安全性和可靠性。
Ceph提供了多种接口,例如块设备、对象存储和文件系统接口,方便用户根据自己的需求选择适合的访问方式。
二、Ceph的架构Ceph的核心组件包括监视器(Monitor)、对象存储设备(OSD)、元数据服务器(Metadata Server)和客户端(Client)。
监视器负责管理集群的运行状态和元数据信息,对象存储设备负责存储和管理实际的数据,元数据服务器用于处理文件系统的元数据操作,而客户端提供了访问接口。
三、构建Ceph集群要构建一个Ceph集群,首先需要安装Ceph软件包,并进行初始配置。
随后,通过添加监视器、对象存储设备和元数据服务器等组件,逐步搭建起完整的分布式存储系统。
在添加组件的过程中,需要考虑数据的分布和冗余,以及网络的带宽和延迟等因素,以确保系统的性能和可靠性。
四、Ceph的基本操作一旦Ceph集群搭建完成,用户可以通过客户端接口进行各种操作。
例如,可以使用rados命令行工具管理对象存储池,创建、删除和修改对象等。
同时,Ceph还提供了针对块设备的rbd命令行工具和文件系统的CephFS接口,方便用户进行更加高级的操作。
五、Ceph的优势和应用场景Ceph作为一种高级存储系统,具有许多优势。
首先,Ceph可以实现数据的自动冗余和恢复,提高数据的可靠性和稳定性。
其次,Ceph支持在线扩缩容,可以根据需要快速增加存储容量。
Ceph分布式存储解决⽅案汇总混合硬件架构⽅案建议考虑成本,选择SSD与HDD混合硬件架构⽅案⼀:使主本数据放在SSD OSD,副本数据放在HDD OSD,编写新的crush rule⽅案⼆:存储池分配优先级,通过编写crush rule来实现,冷热数据分离⽅案三:分层存储,ceph缓存代理技术⽅案四:SSD固态盘分配block_db和block_wal分区做加速参考:Ceph最佳实践节点硬件配置OSD节点配置针 IOPS 密集型场景,服务器配置建议如下:OSD:每个 NVMe SSD 上配置四个 OSD(lvm)。
Controller:使⽤ Native PCIe 总线。
⽹络:12osd/万兆⼝内存:16G + 2G/osdCPU:5c/ssd针对⾼吞吐量型,服务器配置建议如下:OSD: HDD/7200转⽹络:12osd/万兆⼝内存:16G + 2G/osdCPU:1c/hdd针对⾼容量型,服务器配置建议如下:OSDs: HDD/7200转⽹络:12osd/万兆⼝内存:16G + 2G/osdCPU:1c/hddCPU中的1C = 1GHz其它各节点配置:MDS:4C/2G/10GbpsMonitor:2C/2G/10GbpsManager:2C/2G/10GbpsBluestore 下:slow、 DB 和 WAL 的配⽐slow(SATA):DB(SSD):WAL(NVMe SSD)=100:1:1ceph集群实践⽅案硬件推荐以1PB为例,⾼吞吐量型OSD节点数量:21CPU:16c内存:64G⽹络:10Gbps * 2硬盘:7200转HDD/4T * 12 (12个OSD + 1个系统)系统:Ubuntu 18.04Monitor节点数量:3CPU:2c内存:2G⽹络:10Gbps * 2硬盘:20G系统:Ubuntu 18.04Manager节点数量:2CPU:2c内存:2G⽹络:10Gbps * 2硬盘:20G系统:Ubuntu 18.04MDS(对于cephFS)数量:2CPU:4c内存:2G⽹络:10Gbps * 2硬盘:20G系统:Ubuntu 18.04Intel硬件⽅案⽩⽪书PCIe/NVMe固态盘:机械硬盘 1:12。
分布式存储技术研究与设计
可用。
(3)高扩展性
Ceph不同构,没有主控制器,
接口层,提供RBD、CephFS
RadosGW,分别对应块设备、件系统、对象存储的应用,使Ceph集群可以同时满足不同业数据以对象(Object)的形式
储到物理磁盘中。
同时,数据间心跳同步、增删改查也由OSD 责,外部客户端可以直接对OSD
图1 Ceph逻辑架构图
Network)。
每个 OSD 均会传输集群信息(cluster_messenger)和公共信息(public_messenger)。
其中,公共信息提供面向客户端的监听地址并传输客户端与OSD 心跳和数据复制的流量,OSD与MON之间的连接;集群信息主要负责不同OSD间心跳和数据复制流量,OSD与MON之间的监听地址。
将公共网络与集群网络分离
图2 Ceph功能组件整体架构图图3 Ceph网络配置逻辑图
(1)提高
除数据恢复、
平衡时对公共网络的压力,
不同OSD间心跳网络的可靠性。
图4 Ceph分布式存储设计图。
华为FusionStorage分布式存储技术建议书Huawei Technologies Co., Ltd.华为技术有限公司All rights reserved版权所有侵权必究Revision record 修订记录为一种存储与计算高度融合的存储软件,通过突破性的架构和设计,达到高性能、高可靠、高性价比。
它具有一致的、可预测的性能及可扩展性,具有高弹性和自愈能力,具有计算存储高度融合。
FusionStorage采用分布式集群控制技术和分布式Hash数据路由技术,提供分布式存储功能特性。
FusionStorage功能架构图如下所示:FusionStorage功能模块:存储接口层:通过SCSI驱动接口向操作系统、数据库提供卷设备。
存储服务层:提供各种存储高级特性,如快照、链接克隆、精简配置、分布式cache、容灾备份等。
存储引擎层:FusionStorage存储基本功能,包括管理状态控制、分布式数据路由、强一致性复制技术、集群故障自愈与并行数据重建子系统等。
存储管理层:实现FusionStorage软件的安装部署、自动化配置、在线升级、告警、监控和日志等OM功能,同时对用户提供Portal界面。
FusionStorage系统软件架构:FusionStorage通过分布式架构把分散的、低速的SATA/SAS机械硬盘组织成一个高效的虚拟化SAN存储池设备,提供比SAN设备更高的IO能力,把性能发挥到极致。
FusionStorage分布式存储系统包含三个子系统:无状态机头无状态机头对外提供本地SCSI接口或者ISCSI服务接口,可以部署在存储节点,也可以灵活部署在计算节点。
系统启动时,无状态机头会从元数据集群获取最新的数据分布视图。
在IO过程中,无状态机头会将数据均衡的分发到各个存储节点。
无状态机头提供多种接口支持,其中包括本地SCSI,ISCSI。
本地SCSI支持主流的linux 操作系统,其他操作系统可以通过ISCSI接口提供块存储服务。
云计算与虚拟化技术丛书Ceph分布式存储学习指南Learning Ceph(芬)卡伦·辛格(Karan Singh) 著Ceph中国社区 译ISBN:978-7-111-56279-5本书纸版由机械工业出版社于2017年出版,电子版由华章分社(北京华章图文信息有限公司,北京奥维博世图书发行有限公司)全球范围内制作与发行。
版权所有,侵权必究客服热线:+ 86-10-68995265客服信箱:service@官方网址:新浪微博 @华章数媒微信公众号 华章电子书(微信号:hzebook)我们喜欢称呼Ceph为“未来的存储”,这是一个能够引起很多不同层的人共鸣的称呼。
对于系统架构师而言,Ceph的系统架构满足了所有人都希望构建的一类系统的需求。
它是模块化和可扩展的,并且有容错设计的。
对于用户来说,Ceph为传统和新兴的工作负载提供了一系列存储接口,可以在商用硬件上运行,并且支持仅以适度的资本投资来部署生产集群。
对于免费软件爱好者来说,Ceph持续推动着这些技术,这些技术的代码库是完全开源的,且允许所有人免费审查、修改并完善这些代码,在存储行业中这些代码仍然成本昂贵且具有专有的使用权限。
Ceph项目始于我在加州大学圣克鲁斯的一个研究计划,这个计划由几个能源部实验室(洛斯·阿拉莫斯、劳伦斯·利弗莫尔和桑迪亚)资助。
这个计划的目标是进一步加强拍字节(PB)级别的扩展、基于对象的存储系统。
在2005年加入该组织的时候,我最初的重点是为文件系统构建可扩展的元数据管理,即如何在多个服务器之间管理文件和目录层次结构,这样,系统就可以响应超级计算机中的100万个处理器,在同一时间将文件写入文件系统的同一目录下。
在接下来的3年里,我们主要研究了这个关键概念,然后构建了一个完整的体系结构并一直致力于这种系统的实现。
2006年当我们将最初描述Ceph的学术论文发表,并将相关代码开源且发布在网上后,我想我的主要工作就已经完成了。
分布式存储系统Ceph分布式存储系统Ceph:实现大规模存储的自由和弹性随着当今存储技术的发展,分布式存储系统已经成为快速、可靠、低成本的存储技术,它可以克服传统存储系统(如SAN)所面临的技术瓶颈。
Ceph是一个开源的分布式存储系统,它可以提供可靠的、可扩展的、低成本的存储服务,并且支持非常大的数据量。
这使得其能够满足越来越多的企业和机构的存储需求,而这些机构也正在不断探索如何利用Ceph来改善其存储系统。
Ceph是一个全功能的分布式存储系统,它可以提供可靠的存储,并且可以支持大规模的存储。
Ceph的核心是一个分布式文件系统,它可以提供高可用性、可扩展性和可靠性。
它可以存储和管理大量的数据,并且可以让用户访问这些数据而无需担心其可靠性和可用性。
Ceph的可扩展性也引起了众多企业的关注,它的存储容量可以持续增长,并且可以根据应用的需求进行调整。
Ceph的可靠性是其最大的优势之一。
它可以实现高可靠性,可以提供99.999%的可用性,这意味着只有在极其罕见的情况下才会出现故障。
Ceph的这一优势使其成为解决大规模存储问题的理想选择。
Ceph的另一个优势是其可扩展性。
Ceph可以提供可靠的、可扩展的存储系统,无论是对数据量还是对可用性的要求都可以得到满足。
此外,用户也可以自行扩展存储空间,以适应不断变化的需求。
Ceph还可以提供灵活的管理选项,它支持多种不同的存储技术,包括块存储、对象存储和文件存储。
这使得Ceph可以满足用户的不同需求,并提供更多的灵活性。
Ceph的最后一个优势是它低成本的存储方案。
Ceph可以使用普通的服务器硬件,并且可以使用开源软件实现存储服务。
由于Ceph是开源软件,因此它可以免费使用,这也使得Ceph成为一个非常有吸引力的存储选择。
总之,Ceph是一个强大的分布式存储系统,它可以提供可靠的、可扩展的、低成本的存储服务,并且可以支持大规模的数据量。
Ceph的优势使其成为解决大规模存储问题的理想选择,并且可以满足众多企业和机构的存储需求。
深度学习后端分布式存储c e p h技术建议书-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KIIAI平台分布式存储(ceph)技术建议书目录1. 前言 (3)2. 现状 (4)3. 技术调研 (5)3.1. 要求 (5)3.2. 技术选型 (5)3.2.1.分布式存储分类 (5)3.2.2.特性对比 (6)4. ceph技术原理 (6)4.1. 基本组成 (6)4.2. 逻辑架构 (8)4.3. 数据流程 (9)5. 资源要求 (9)5.1. 硬件指标 (9)5.1.1.cpu (10)5.1.2.内存 (10)5.1.3.硬盘 (10)5.1.4.日志盘 (11)5.1.5.osd节点密度 (11)5.1.6.分配方式 (11)5.2. 网络结构 (12)5.3. 软件兼容性 (13)5.4. 快速配置参考 (14)6. 数据安全 (15)6.1. 用户 (15)6.2. 认证机制 (15)6.3. 用户分类 (16)6.4. 授权类型 (17)7. 存储割接 (18)8. 其他 (18)1.前言目前公司AI平台所用后端数据存储包含三种方式,对象存储(OSS):冷数据,备份数据,共享存储(NFS):热数据,训练任务用数据,节点存储(DEV):服务器自身磁盘,除了节点存储,其他两类在迁移容器云后依然保留,节点存储则不再使用。
由于nfs服务的局限性,建议使用分布式共享存储替换当前的nfs方式,以满足后续的因业务增长,对存储的容量和性能更高要求。
2.现状目前物理服务器5台,借用其他业务测试用主机构建NFS高可用,单机磁盘裸容量36T,为了增加磁盘的读写效率,同时保障数据安全性,做了RAID5+RAID0组合方式,该架构目前提供共计20T共享热数据文件存储。
由于nfs容易上手,部署方便且快速,维护十分简单,在项目前期可以作为简单的共享存储使用,伴随着用户训练任务的增长,nfs方式的短板日趋明显,扩容受限,已不能够支撑后续多任务,多用户对数据的大批量、高性能读写请求。
当前存在问题:a.容易发生单点故障,虽然采用keepalived高可用,但增加了维护的复杂度,同时更拔高了其他短板的表现,尤其在连接管理,效率性能方面,并且在两节点切换期间不可避免存在数据丢失情况;b.扩容受限,在高并发下NFS效率/性能有限;c.客户端没用用户认证机制,且数据是通过明文传送,无安全保障;e.多台机器挂载NFS服务器时,连接管理维护麻烦;3.技术调研3.1.要求目前公司提供的存储,能够和AI当前架构对接的仅限于OSS对象存储,其他的hdfs,hive、hbase均无法采用,公司的NAS资源有限,目前支撑其他项目,无扩容计划,不借用,在无资源和资金支撑下,分布式存储选择需要以下要求:✓文件存储:支持POSIX接口,可以像普通文件系统(如ext4)那样访问✓开源性:不采用第三方公司产品,或二次封装方式;✓安全性:能够满足最基本的用户接入控制,并不限于此;✓去中心化:高可用,能够纵向升级和横向扩展,即分布式需求;✓通用性:普通硬件,即能够正常运行Linux服务器即可;3.2.技术选型分布式存储已经研究很多年,但直到近年来,伴随着谷歌、亚马逊和阿里等互联网公司云计算和大数据应用的兴起,它才大规模应用到工程实践中。
如谷歌的分布式文件系统GFS、分布式表格系统google Bigtable,亚马逊的对象存储AWS,阿里的TFS等都是很好的代表,同时也催生了一大批优秀的开源分布式存储系统,包括ceph、swift、Lustre和glusterfs等。
3.2.1.分布式存储分类分布式存储按其存储接口分为三种:文件存储、块存储和对象存储。
在主流的分布式存储技术中,HDFS/GPFS/GFS属于文件存储,Swift属于对象存储,而Ceph可支持块存储、对象存储和文件存储,故称为统一存储。
文件存储通常支持POSIX接口(如glusterfs,但GFS、HDFS是非POSIX接口的),可以像普通文件系统(如ext4)那样访问,但又比普通文件系统多了并行化访问的能力和冗余机制。
主要的分布式文件存储系统有TFS、cephfs、glusterfs和HDFS等。
主要存储非结构化数据,如普通文件、图片、音视频等。
可以采用NFS和CIFS等协议访问,共享方便。
块存储这种接口通常以QEMU Driver或者Kernel Module的方式存在,主要通过qemu或iscsi 协议访问。
主要的块存储系统有ceph块存储、sheepdog等。
主要用来存储结构化数据,如数据库数据。
数据共享不方便。
DAS和SAN都是块存储类型。
对象存储对象存储系统综合了NAS和SAN的优点,同时具有SAN的高速直接访问和NAS的数据共享等优势。
以对象作为基本的存储单元,向外提供RESTful数据读写接口,常以网络服务的形式提供数据访问。
主要的对象存储系统有AWS、swift和ceph对象存储。
主要用来存储非结构化数据。
3.2.2.特性对比按照选型要求和各技术特性对比,规划采用ceph方式的文件系统。
4.ceph技术原理4.1.基本组成Ceph 支持三种存储接口:对象存储 RGW(rados gateway)、块存储 RBD(rados block device) 和文件存储 CephFS,这三个接口只是在客户端的封装库不同,到服务端了都是对象存储;对象存储(RGW:RADOS gateway)Ceph 对象存储服务提供了 REST 风格的 API ,它有与 Amazon S3 和 OpenStack Swift 兼容的接口。
也就是通常意义的键值存储,其接口就是简单的GET、PUT、DEL和其他扩展;块存储(RBD:RADOS block device)RBD 是通过librbd库对应用提供块存储,主要面向云平台的虚拟机提供虚拟磁盘;RBD 类似传统的SAN存储,提供数据块级别的访问;目前 RBD 提供了两个接口,一种是直接在用户态实现,通过 QEMU Driver 供 KVM 虚拟机使用。
另一种是在操作系统内核态实现了一个内核模块。
通过该模块可以把块设备映射给物理主机,由物理主机直接访问。
文件存储Ceph 文件系统服务提供了兼容 POSIX 的文件系统,可以直接挂载为用户空间文件系统。
它跟传统的文件系统如Ext4是一个类型,区别在于分布式存储提供了并行化的能力;原生接口除了以上3种存储接口,还可以直接使用 librados 的原生接口,直接和RADOS通信;原生接口的优点是是它直接和和应用代码集成,操作文件很方便;但它的问题是它不会主动为上传的数据分片;一个1G的大对象上传,落到 Ceph 的存储磁盘上就是1G的文件;4.2.逻辑架构ceph 的组件采用插件的机制,包括后端存储,KV 数据库,磁盘管理等。
各组件之间可以灵活的组合。
Ceph Monitor(ceph-mon)维护集群状态的映射,包括监视器映射,管理器映射,OSD 映射和CRUSH映射。
这些映射是Ceph守护进程相互协调所需的关键集群状态。
监视器还负责管理守护进程和客户端之间的身份验证。
冗余和高可用性通常至少需要三个监视器。
Ceph Manager守护程序(ceph-mgr)负责跟踪运行时指标和Ceph集群的当前状态,包括存储利用率,当前性能指标和系统负载。
Ceph Manager守护进程还托管基于python的插件来管理和公开Ceph集群信息,包括基于Web的仪表板和REST API。
高可用性通常至少需要两名经理。
Ceph OSD(对象存储守护进程 ceph-osd)存储数据,处理数据复制,恢复,重新平衡,并通过检查其他Ceph OSD守护进程来获取心跳,为Ceph监视器和管理器提供一些监视信息。
冗余和高可用性通常至少需要3个Ceph OSD。
Ceph元数据服务器(MDS ceph-mds)代表Ceph文件系统存储元数据(即,Ceph块设备和Ceph对象存储不使用MDS)。
Ceph的元数据服务器允许POSIX文件系统的用户来执行基本的命令(如 ls,find没有放置在一个Ceph存储集群的巨大负担,等等)。
4.3.数据流程ceph寻址过程1. file --- object映射,把file分割成N个相同的对象2.object - PG映射,利用静态hash得到objectID的伪随机值,在 "位与" mask上使得object获取属于自己的PG3.pg --osd映射,将pg映射到实际的存储单元osd,RADOS利用crush算法,由pgid 得到一组n个osd,再由osd daemon执行映射到本地的object在本地系统中存储,访问,数据维护,此次映射功能直接受到crush map以及rule限制,只有cluster map和rule不发生改变时,pg和osd的映射关系才固定。
5.资源要求5.1.硬件指标Ceph 可以运行在廉价的普通硬件上,小型生产集群和开发集群可以在一般的硬件上,PB 级生产集群也可以使用普通硬件,但应该配备更多内存、 CPU 和数据存储空间来解决流量压力。
5.1.1.cpu每一个osd守护进程至少有一个cpu核,计算公式如下:((cpu sockets * cpu cores per soket * cpu clock speed in GHZ) /No.Of OSD)>=1 例如:一台服务器拥有一个单插座,6核,2.5Ghz的cpu,就足以支持12个osd,每个osd将大致得到1.25FGhz的计算能力((1*6*2.5)/12)=1.25Iter Xeon Processor E5-2620(2.4GHz,6 core)1 * 6 * 2.40=14.1 适合多达14个osd的ceph节点5.1.2.内存moniter和metadata的守护进程,一般会随着集群的大小而变化,ceph mds很大程度上取决于数据缓存,需要大量的RAM,RAM越高,cephfs性能越好。
osd会要求数量客观的内存,一般每个OSD守护进程1G足以,不过从性能上讲每个守护进程2G是一个更好的选择。
5.1.3.硬盘当一个osd接受请求写一个object时,它会首先把object写到pg acting set中的osd 对应的日志盘,然后发送一个写确认给客户端,很快日志数据会同步到数据盘,使用ssd做日志盘,可以减少访问时间,降低写延迟,大幅提升吞吐量。
OSD应该有足够的硬盘空间来存放对象数据。
我们建议硬盘驱动器的最小容量为1T。
考虑到较大磁盘的每GB的成本优势。
我们建议将硬盘驱动器的价格除以千兆字节,得出每千兆字节的成本,因为较大的驱动器可能会对每千兆字节的成本有很大影响。