一、了解分布式存储
分布式存储系统，就是通过网络将数据分散存储在多**立的设备上
二。分布式存储的特征
可扩展性 1）节点扩展后，旧数据会自动迁移到新节点上，实现负载均衡，避免单点过热的情况出现 2）水平扩展只需要将新节点和原有集群连接到同一网络，整个过程不会对集群业务造成影响 3）当节点添加到集群，集群系统的整体容量和性能也会随之线性扩展，此后新节点的资源就会被管理平台接管，被用于分配或者回收低成本高性能易用 分布式存储系统需要能提供易用的对外接口，另外也需要完整的监控，运维工具，并能够与其他系统集成易管理分布式存储系统的挑战主要在于数据，状态信息的持久化，要求在自动迁移，自动容错，并发读写的过程中保证数据的一致性。分布式存储系统涉及的技术主要在两个领域： 分布式系统以及数据库
三。Ceph优势和架构介绍
简介： Ceph是一个统一的分布式存储系统，涉及初衷是提供较好的性能，可靠性和可扩展性优势： 高扩展性： 使用普通x86服务器，支持10~1000台服务器，支持TB到EB级别的扩展 高可靠性： 没有单点故障，多数据副本，自动管理，自动修复 高性能： 数据分布均衡 可用于对象存储，块设备存储和文件系统存储
基本存储系统rados:基本存储系统RADOS(可靠自治、分布式对象存储，即可靠、自动和分布式对象存储)。事实上，Ceph系统中存储的所有用户数据最终都是由这一层存储的。Ceph的特点，如高可靠性、高可扩展性、高性能、高自动化等。，本质上都是这一层完成的基础库LIBEADOSlibrados:这一层的作用是对rados进行抽象和封装，并向上层提供API，以方便基于基础DADOS(而不是整个Ceph)的应用开发。特别是RAOCS是对象存储，所以librados实现的API也是针对对象存储功能的。高层应用接口radosgw:对象***接口(对象存储)rdb:块存储cephfs:文件系统存储用于为基于librados库的应用或客户端提供一个抽象级别更高、更方便的上层接口。四。Ceph的基本组件
如上图所示，Ceph主要有三个基本进程OSD，用于存储集群中的所有数据和对象。处理数据***、恢复、回填、平衡。并向其他osd守护进程发送heartbeat，然后向mon发送一些信息。当Ceph存储集群设置了两个副本(一个副本与两个副本共存)时，至少需要两个OSD guardian集成，即两个OSD节点，集群才能达到actice+clean状态。MDS(可选)为Ceph文件系统提供元数据计算、缓存和同步(即，Ceph块设备和Ceph对象存储不需要MDS)。在Ceph中，元数据也存储在osd节点中。Mds是一个类似于元数据的代理服务器。MDS过程不是必需的，只有当需要Cephfs时，才需要配置MDS节点。监控整个集群的状态，维护集群的集群映射二进制表，保证集群数据的一致性。ClusterMAP描述了对象块存储的物理位置，将设备聚集到该物理位置的存储桶列表管理器(ceph-mgr)用于收集ceph集群状态、操作指标，如存储利用率、当前性能指标和系统负载。提供外部ceph仪表板(ceph ui)和restful api。当管理高可用性打开时，至少有2个Ceph结构包含两个部分。
ceph client: 访问ceph底层服务或组件，对外提供各种接口。对象存储接口，块存储接口，文件级存储接口ceph node： ceph底层服务提供端，也就是ceph存储集群
五、Ceph的工作原理
无论使用哪种存储方式（对象，块，文件），存储的数据都会被切割成对象（object），Object Size大小可以有管理员进行调整，通常为2M或4M。每个对象存储都会有一个唯一的OID，由ino和ono生产，ino即是文件的File ID，用于在全局唯一标识的一个文件，而ono则是分片的编号。如一个文件FILE ID 为A，它被切割成两个对象，一个对象编号为0，一个对象编号为1，那么这两个文件的oid则为A0和A1。OID的好处则是可以唯一标识每个不通的对象，并且存储了对象与文件的关系。由于ceph的所有数据都虚拟成立整齐划一的对象，所以在读写时效率都会比较高。 但是对象并不会直接存储进OSD中，因为对象的size很小，在一个大规模的集群中可能有几百到几千万个对象。这么多对象光是遍历寻址，速度都是很缓慢的；并且如果将对象直接通过某种固定映射的哈希算法映射到osd上，当这个osd损坏时，对象无法自动迁移到其他osd上面（因为映射函数不允许），为了解决这些问题，ceph引入了归置组的概念，即PG PG是一个逻辑概念，我们linux系统中可以直接看到对象，但是无法直接看到PG。他在数据寻址时类似于数据库中的索引；每个对象都会固定映射进一个PG中，所以当我们要寻找一个对象时，只需要先找到这个对象所属的PG，然后再遍历这个PG就可以了，无需遍历所有的对象。而且在数据迁移时，也是以PG作为基本单位进行迁移，ceph不会直接操作对象。 对象是如何映射到PG的？ 还记得OID么？ 首先使用静态hash函数对OID做hash取出特征码，用特征码与PG的数量取模，得到的序号则是PGID。由于这种设计方式，PG的数量多寡直接决定了数据分布的特性，所以合理设置PG数量可以很好的提升Ceph集群的性能并使数据均匀分布。 最后PG会根据管理员设置的副本数量进行***，然后通过crush算法存储到不同的OSD节点上（其实就是把PG中的所有对象存储到节点上），第一个OSD接地那即为主节点，其余均为从节点。
CEPH名词介绍
ceph核心组件和概念介绍
Monitor监控整个集群的状态，维护集群的clusterMAP二进制表，保证集群数据的一致性OSDOSD全称 Object Storage Device，也就是负责响应客户端请求返回数据的进程。一个ceph集群一般都有很多个OSD节点MDSMDS全称Ceph Metadata Server，是CephFS服务依赖的元数据服务ObjectCeph最底层的存储单元是Obect对象，每个Object包含了元数据和原始数据PGPG全称 Placement Grouops，是一个逻辑的概念，一个PG包含多个OSD。引入PG这一层其实是为了更好地分配数据和定位数据RADOSRADOS全称Reliable Autonomic Distributed Object Store,是Ceph集群的精华，用户实现数据分配、Failover等集群操作LibraydiosLibrados是Rados的提供库，因为RADOS是协议很难直接访问，因此在上层的RBD，RGW，CephFS都是通过librados访问的。CRUSHCRUSH是ceph使用的数据分布算法，类似一致性哈希，让数据分配到预期的地方RDBRDB全称RADOS block device，是ceph对外提供的块设备服务。RGWRGW全称RADOS gateway，是ceph对外提供的对象存储服务，接口与S3和Swift兼容CephFSCephFS全称Ceph File System，是Ceph对外提供的文件系统服务
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