Ceph Day Shanghai: Erasure Coding, Cache Tiering in Object Stora...

"这篇文档是Samuel Just在2015年上海Ceph Day上的演讲，主题涵盖了数据恢复、纠错编码（Erasure Coding）以及缓存分层在Ceph存储系统中的应用。Ceph是一个开源的分布式存储解决方案，由Intel和RedHat共同支持。" 在Ceph存储系统中，有几个关键的架构组件： 1. **RGW (Rados Gateway)**：这是一个面向对象存储的Web服务网关，与Amazon S3和OpenStack Swift兼容。RGW允许客户端通过RESTful API访问存储集群，提供对对象存储的接口。 2. **LibRados**：这是一个库，允许应用程序直接访问Rados，支持多种编程语言，如C、C++、Java、Python、Ruby和PHP。它提供了丰富的对象API，包括字节、属性、键值数据、现有数据的部分覆盖以及单对象的复合原子操作。 3. **Rados**：这是一个软件实现的、可靠的、自治的分布式对象存储系统，由自我修复、自我管理的智能存储节点和轻量级监控器组成。Rados具有平坦的对象命名空间，每个池内都有强一致性保证（CP系统），并具备基础设施感知的动态拓扑。基于哈希的放置策略（CRUSH）确保了数据的均衡分布。 4. **RBD (Rados Block Device)**：提供了一个可靠、完全分布式的块设备，支持云平台集成。RBD允许多个客户端并发访问同一块设备，为虚拟化环境和云计算提供了强大的支持。 5. **CephFS**：是一个分布式文件系统，遵循POSIX语义，并且具有扩展的元数据管理能力。它可以提供大规模的并行访问和高可用性。 6. **OSD (Object Storage Daemon)**：在Ceph集群中，有数十到数百个OSD，每个可以对应一个硬盘或SSD，甚至可以是RAID组。OSD负责实际的数据存储和处理，执行数据的读写操作，以及使用Erasure Coding进行数据保护。 **Erasure Coding** 是一种数据冗余技术，不同于传统的RAID，它将数据分割成多个部分，然后添加额外的校验数据，当部分数据丢失时，可以通过剩下的数据和校验信息来重建丢失的数据，从而提高了数据恢复的效率和可能性。 **Cache Tiering** 在这里指的是Ceph如何利用高速缓存（如SSD）来提升性能。通过将频繁访问的数据放在高速缓存层，可以显著减少对底层慢速存储（如HDD）的访问，提高I/O性能。 这份文档深入探讨了Ceph存储系统的架构、其组件的功能，特别是如何通过Erasure Coding增强数据恢复能力和利用Cache Tiering优化性能。这对于理解Ceph如何在大规模分布式环境中实现高可用性和高性能存储至关重要。