Ceph RADOS深度解析：存储集群与监控管理

"Ceph RADOS简介 - 何雨：统一存储Ceph之RADOS关键概念与架构解析" Ceph RADOS（Reliable, Autonomic Distributed Object Store）是一种分布式对象存储系统，由京东虚拟化总监何雨进行讲解。该系统设计的目标是提供高可靠性和自修复能力，用于大规模的数据存储。在Ceph架构中，RADOS是核心组成部分，它构建了一个健壮且可扩展的基础，支持多种上层存储服务，如块存储、文件系统和对象存储。 **RADOS架构** 1. **OSDs（Object Storage Devices）集群**：由大量可变数量的OSDs组成，它们是实际的数据存储节点。每个OSD负责存储和管理一系列的“对象”（Objects），并执行数据的读写操作。这些OSDs共同构成一个大规模的存储集群，可以横向扩展以适应不同的存储需求。 2. **Monitors集群**：由少数几个强耦合的Monitors组成的小型集群，主要职责是维护Cluster Map，这是一个至关重要的数据结构。Monitors监控整个系统状态，包括所有OSD的状态、集群成员关系、属性以及数据分布策略等。每个Monitor都保存Cluster Map的最新副本，并通过epoch机制确保其及时更新。 **Cluster Map组件** - **Monitor Map**：包含集群的file system ID（fsid），每个Monitor的位置、名称、地址和端口信息。 - **OSD Map**：列出集群的fsid，定义了存储池（Pools）、副本大小、放置组（Placement Groups, PGs）的数量，以及OSDs的状态列表。 - **PG Map**：记录PG的版本、时间戳、最近的OSD映射epoch，PG的完整比率，以及每个PG的详细信息，如PG ID、UpSet（当前活动的OSD集合）、ActingSet（正在执行的OSD集合）、PG的状态（如active+clean）和每个池的数据使用统计。 - **CRUSH Map**：存储设备列表，故障域层次结构（如设备、主机、机架、行、房间等），以及遍历此层次结构时存储数据的规则。CRUSH（Controlled Replication Under Scalable Hashing）算法用于智能地分配数据，以确保容错性和负载均衡。 - **MDS Map**：元数据服务器（MDS）映射的年代，存储元数据的池，以及当前在线的元数据服务器列表。 **数据存放** 在Ceph RADOS中，数据以对象的形式存储，每个对象都有一个唯一的ID。数据的存放策略由CRUSH Map决定，它考虑了故障域和存储设备的拓扑，以实现冗余和性能优化。当数据写入时，会被分割成多个块，并根据CRUSH规则分散到不同OSD上，形成多个副本以提高数据耐久性。 总结来说，Ceph RADOS通过其独特的OSD和Monitor集群设计，以及关键的Cluster Map组件，实现了高度可靠和自动化的分布式对象存储。这种架构允许Ceph在大规模环境中提供高效、弹性的存储解决方案，同时保证了数据的安全性和可用性。