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无论是通过Ceph块设备、对象存储还是文件系统，Ceph存储群集都从Ceph客户端接收数据，并将其存储为对象。每个对象对应于文件系统中的一个文件，该文件存储在对象存储设备上。Ceph OSD守护程序处理存储磁盘上的读/写操作。
此博文基于部署ceph集群 （Nautilus版）进行操作！
没有特殊声明，在 ceph-node-11 节点上执行
一、ceph资源池的相关概念
Ceph存储系统支持“池”的概念，“池”是用于存储对象的逻辑分区。
Ceph客户端从Ceph监控器检索集群映射，并将对象写入池中。池的size副本数或副本数，CRUSH规则和放置组的数量决定了Ceph将如何放置数据。
1.1 创建存储池
$ ceph osd pool create ceph-demo 64 64 # 创建一个名字为ceph-demo的pool（第一个64是pg数量，第二个64是pgp数量）
pool 'ceph-demo' created
$ ceph osd lspools # 查看当前所有pool
1 ceph-demo
$ ceph osd pool application enable ceph-demo rbd # 将 ceph-demo 池分类为 rbd
enabled application 'rbd' on pool 'ceph-demo'
$ ceph osd pool application get ceph-demo # 查看资源池类型为rbd
{
"rbd": {}
}
1.2 ceph中pg与pgp的关系
pg是用来存放object的，pgp相当于是pg存放osd的一种排列组合！
举例说明：比如有3个osd，osd1、osd2、osd3 ，副本数是2，如果pgp的数目是1，那么所有的pg存放的osd组合就只有一种，可能是[osd.1,osd.2]，那么所有的pg主从副本分别存放到osd.1和osd.2，如果pgp设为2，那么其osd组合可以两种，可能是[osd.1,osd.2]和[osd.1,osd.3]，是不是很像我们高中数学学过的排列组合，pgp就是代表这个意思。一般来说应该将pg和pgp的数量设置为相等。
1.3 调整存储池副本数
$ ceph osd pool get ceph-demo size # 查看pool的副本数（默认副本为3）
size: 3
$ ceph osd pool set ceph-demo size 2 # 调整pool副本数为2
$ ceph osd pool get ceph-demo size
size: 2
1.4 调整存储池的pg即pgp数量
$ ceph osd pool get ceph-demo pg_num # 查看pg和pgp的数量
pg_num: 64
$ ceph osd pool get ceph-demo pgp_num
pgp_num: 64
$ ceph osd pool set ceph-demo pg_num 128 # 调整pg数量为128
set pool 1 pg_num to 128
$ ceph osd pool get ceph-demo pg_num # 查看确认
pg_num: 128
$ ceph osd pool set ceph-demo pgp_num 128 # 最好将pgp数量调整为和pg数量一致
set pool 1 pgp_num to 128
$ ceph osd pool get ceph-demo pgp_num # 查看确认
pgp_num: 128
二、RDB（块存储）
ceph集群搭建起来后，可以在ceph集群上进行块存储、对象存储以及文件系统存储。从架构上来看，在ceph集群的上面是rados协议，该协议为使用ceph集群的用户提供必要的支持（ceph用户通过调用rados协议来使用ceph集群）。对于块存储来说，可以通过内核模块的方式使用ceph集群也可以通过用户态调用librbd库来使用ceph集群。通过内核模块方式可以充分的利用内核的page cache机制，而通过用户态调用librbd也可以使用librbd在用户态提供的cache方式提高性能。
在进行创建rbd之前，需要先按照上面的操作，创建出来一个可用的pool。
2.1 创建rbd
$ rbd -p ceph-demo ls # 确认当前pool中没有rbd
$ rbd create -p ceph-demo --image rbd-demo.img --size 10G
# 基于ceph-demo池创建名称为rbd-demo.img的块文件
$ rbd create ceph-demo/rbd-demo-1.img --size 10G
# 换种语法格式创建第二个块文件
$ rbd -p ceph-demo ls # 查看ceph-demo池中的块文件
rbd-demo-1.img
rbd-demo.img
2.2 查看块文件的详细信息
$ rbd info ceph-demo/rbd-demo.img # 查看rbd-demo.img块文件
rbd image 'rbd-demo.img': # 此块设备大小为10G，包含了2560个object，每个object的大小为4M
size 10 GiB in 2560 objects
order 22 (4 MiB objects)
snapshot_count: 0
id: 11194f22705d
block_name_prefix: rbd_data.11194f22705d
format: 2
features: layering, exclusive-lock, object-map, fast-diff, deep-flatten
op_features:
flags:
create_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
access_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
modify_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
$ rbd info -p ceph-demo --image rbd-demo.img # 查看rbd-demo-1.img块文件
rbd image 'rbd-demo.img':
size 10 GiB in 2560 objects
order 22 (4 MiB objects)
snapshot_count: 0
id: 11194f22705d
block_name_prefix: rbd_data.11194f22705d
format: 2
features: layering, exclusive-lock, object-map, fast-diff, deep-flatten
op_features:
flags:
create_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
access_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
modify_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
2.3 删除块设备
$ rbd -p ceph-demo rm --image rbd-demo-1.img
Removing image: 100% complete...done.
$ rbd -p ceph-demo ls # 确认已删除
rbd-demo.img
2.4 内核级别挂载使用块设备
$ rbd map ceph-demo/rbd-demo.img
# 默认创建的块文件有些特性不支持，会报错如下
rbd: sysfs write failed
RBD image feature set mismatch. You can disable features unsupported by the kernel with "rbd feature disable ceph-demo/rbd-demo.img object-map fast-diff deep-flatten".
In some cases useful info is found in syslog - try "dmesg | tail".
rbd: map failed: (6) No such device or address
2.5 删除块设备不支持的特性
$ rbd info ceph-demo/rbd-demo.img # 查看块设备特性
rbd image 'rbd-demo.img':
size 10 GiB in 2560 objects
order 22 (4 MiB objects)
snapshot_count: 0
id: 11194f22705d
block_name_prefix: rbd_data.11194f22705d
format: 2
features: layering, exclusive-lock, object-map, fast-diff, deep-flatten
op_features:
flags:
create_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
access_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
modify_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
# 删除不支持的特性
$ rbd feature disable ceph-demo/rbd-demo.img deep-flatten
$ rbd feature disable ceph-demo/rbd-demo.img fast-diff
# 删除上面两个后，就可以再次进行内核级别挂载了，如果还不行，再删除下面两个
$ rbd feature disable ceph-demo/rbd-demo.img object-map
$ rbd feature disable ceph-demo/rbd-demo.img exclusive-lock
$ rbd info ceph-demo/rbd-demo.img # 确认不支持的特性已删除
rbd image 'rbd-demo.img':
size 10 GiB in 2560 objects
order 22 (4 MiB objects)
snapshot_count: 0
id: 11194f22705d
block_name_prefix: rbd_data.11194f22705d
format: 2
features: layering # layering特性需要保持
op_features:
flags:
create_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
access_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
modify_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
$ rbd map ceph-demo/rbd-demo.img # 再次映射块设备
/dev/rbd0
2.6 查看块设备
$ rbd device list
id pool namespace image snap device
0 ceph-demo rbd-demo.img - /dev/rbd0
$ lsblk /dev/rbd0
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
rbd0 252:0 0 10G 0 disk
至此，就可以将/dev/rbd0当成我们一个本地的磁盘来使用了。
2.7 格式化并使用块设备
如果将ceph对接云平台，当成云盘来使用，那么不建议对块设备进行分区，这样可以避免块设备扩容带来的麻烦。
$ mkfs.xfs /dev/rbd0
meta-data=/dev/rbd0 isize=512 agcount=16, agsize=163840 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=2621440, imaxpct=25
= sunit=1024 swidth=1024 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=8 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
# 挂载并测试使用
$ mkdir /data && mount /dev/rbd0 /data/
$ echo 'test block' > /data/test.txt
2.8 RBD数据写入流程
一个文件被切割成多个object，每个object大小为4M，object存储到pg上（经过hash运算，再取掩码，得到它要落到哪个pg上，），pg再通过crush算法，最终找到对应的osd上。
2.9 RDB块设备扩容
rdb块设备，支持扩缩容，但是对于缩容操作，强烈不建议，可能会造成数据丢失。
$ rbd -p ceph-demo info --image rbd-demo.img # 确认当前块设备大小
rbd image 'rbd-demo.img':
size 10 GiB in 2560 objects
order 22 (4 MiB objects)
snapshot_count: 0
id: 11194f22705d
block_name_prefix: rbd_data.11194f22705d
format: 2
features: layering
op_features:
flags:
create_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
access_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
modify_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
$ rbd resize ceph-demo/rbd-demo.img --size 20G
# 从10G大小扩容到20G
Resizing image: 100% complete...done.
$ rbd -p ceph-demo info --image rbd-demo.img # 确认已扩容20G
rbd image 'rbd-demo.img':
size 20 GiB in 5120 objects
order 22 (4 MiB objects)
snapshot_count: 0
id: 11194f22705d
block_name_prefix: rbd_data.11194f22705d
format: 2
features: layering
op_features:
flags:
create_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
access_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
modify_timestamp: Sun Jun 13 17:13:51 2021
$ df -hT /data # 此时块设备已经扩容，但文件系统还未识别到，如下，还是原来的10G
文件系统 类型 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/rbd0 xfs 10G 33M 10G 1% /data
$ xfs_growfs /dev/rbd0
$ partprobe
# 扩容文件系统（原磁盘是xfs格式的，故需要使用xfs_growfs指令扩容）
$ resize2fs /dev/rbd0
# 如果你格式化为ext4的，请执行该命令
$ df -hT /data # 确认已扩容成功
文件系统 类型 容量 已用 可用 已用% 挂载点
/dev/rbd0 xfs 20G 34M 20G 1% /data