Ceph概述 、 部署Ceph集群 、 Ceph块存储
实验环境
1.1 问题
准备四台虚拟机，其三台作为存储集群节点，一台安装为客户端，实现如下功能：
- 创建1台客户端虚拟机
- 创建3台存储集群虚拟机
- 配置主机名、IP地址、YUM源
- 修改所有主机的主机名
- 配置无密码SSH连接
- 配置NTP时间同步
- 创建虚拟机磁盘
1.2 方案
使用4台虚拟机，1台客户端、3台存储集群服务器，拓扑结构如图-1所示。
image
图-1
所有主机的主机名及对应的IP地址如表-1所示。
注意：所有主机基本系统光盘的YUM源必须提前配置好。
表－1 主机名称及对应IP地址表
image
Ceph组件架构如图-2所示。
image
图-2
Ceph会对数据进行切割处理，如图-3所示。
image
图-3
Ceph随机读写数据的思路，如图-4所示。
image
图-4
Ceph集群结构如图-5所示。
image
图-5
1.3 步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：安装前准备
1）为所有节点配置yum源服务器。
将真机第二阶段素材中的ceph10.iso挂载到/var/ftp/ceph目录，为所有虚拟机提供YUM源。
# mkdir /var/ftp/ceph
# mount -t iso9660 /.../ceph10.iso /var/ftp/ceph #不能照抄
2）为虚拟机添加磁盘：
除了client客户端，所有3台ceph服务器都添加2块20G磁盘。
[root@client ~]# lsblk #没有额外磁盘
[root@node1 ~]# lsblk #多了2块磁盘
[root@node2 ~]# lsblk #多了2块磁盘
[root@node3 ~]# lsblk #多了2块磁盘
3）所有主机设置防火墙和SELinux（如果已经关闭，则此步骤可以忽略）
[root@client ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
[root@client ~]# sed -i '/SELINUX/s/enforcing/permissive/' /etc/selinux/config
[root@client ~]# setenforce 0
[root@node1 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
[root@node1 ~]# sed -i '/SELINUX/s/enforcing/permissive/' /etc/selinux/config
[root@node1 ~]# setenforce 0
[root@node2 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
[root@node2 ~]# sed -i '/SELINUX/s/enforcing/permissive/' /etc/selinux/config
[root@node2 ~]# setenforce 0
[root@node3 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
[root@node3 ~]# sed -i '/SELINUX/s/enforcing/permissive/' /etc/selinux/config
[root@node3 ~]# setenforce 0
4）配置无密码连接(包括自己远程自己也不需要密码)，在node1操作。
[root@node1 ~]# ssh-keygen -f /root/.ssh/id_rsa -N ''
#-f后面跟密钥的文件名称（希望创建密钥到哪个文件）
#-N ''代表不给密钥配置密钥（不能给密钥配置密码）
[root@node1 ~]# for i in 10 11 12 13
do
ssh-copy-id 192.168.4.$i
done
#通过ssh-copy-id将密钥传递给192.168.4.10、192.168.4.11、192.168.4.12、192.168.4.13
5）修改/etc/hosts并同步到所有主机。
注意：/etc/hosts解析的域名要与本机主机名一致！！！！
[root@node1 ~]# vim /etc/hosts #修改文件，手动添加如下内容（不要删除文件原有内容）
... ...
192.168.4.10 client
192.168.4.11 node1
192.168.4.12 node2
192.168.4.13 node3
提示：/etc/hosts解析的域名必须与本机主机名一致！！！
将/etc/hosts文件拷贝给所有其他主机（client、node1、node2、node3）
[root@node1 ~]# for i in client node1 node2 node3
do
scp /etc/hosts $i:/etc/
done
6）修改所有节点都需要配置YUM源，并同步到所有主机。
[root@node1 ~]# vim /etc/yum.repos.d/ceph.repo #新建YUM源配置文件，内容如下
[mon]
name=mon
baseurl=ftp://192.168.4.254/ceph/MON
gpgcheck=0
[osd]
name=osd
baseurl=ftp://192.168.4.254/ceph/OSD
gpgcheck=0
[tools]
name=tools
baseurl=ftp://192.168.4.254/ceph/Tools
gpgcheck=0
[root@node1 ~]# yum clean all #清空缓存
[root@node1 ~]# yum repolist #验证YUM源软件数量
源标识 源名称 状态
Dvd redhat 9,911
Mon mon 41
Osd osd 28
Tools tools 33
repolist: 10,013
[root@node1 ~]# for i in client node1 node2 node3
do
scp /etc/yum.repos.d/ceph.repo $i:/etc/yum.repos.d/
done
7）给所有节点安装ceph相关软件包。
[root@node1 ceph-cluster]# for i in node1 node2 node3
do
ssh $i "yum -y install ceph-mon ceph-osd ceph-mds ceph-radosgw"
done
8）Client主机配置NTP服务器。
[root@client ~]# yum -y install chrony
[root@client ~]# vim /etc/chrony.conf
allow 192.168.4.0/24 #大约26行
local stratum 10 #大约29行(去注释即可)
[root@client ~]# systemctl restart chronyd
9）node1，node2，node3修改NTP客户端配置。
[root@node1 ~]# yum -y install chrony
[root@node1 ~]# vim /etc/chrony.conf
server 192.168.4.10 iburst #配置文件第二行，手动添加一行新内容
[root@node1 ~]# systemctl restart chronyd
[root@node1 ~]# chronyc sources -v #查看同步结果，应该是^*
[root@node2 ~]# yum -y install chrony
[root@node2 ~]# vim /etc/chrony.conf
server 192.168.4.10 iburst #配置文件第二行，手动添加一行新内容
[root@node2 ~]# systemctl restart chronyd
[root@node2 ~]# chronyc sources -v #查看同步结果，应该是^*
[root@node3 ~]# yum -y install chrony
[root@node3 ~]# vim /etc/chrony.conf
server 192.168.4.10 iburst #配置文件第二行，手动添加一行新内容
[root@node3 ~]# systemctl restart chronyd
[root@node3 ~]# chronyc sources -v #查看同步结果，应该是^*
部署ceph集群
2.1 问题
沿用练习一，部署Ceph集群服务器，实现以下目标：
- 安装部署工具ceph-deploy
- 创建ceph集群
- 准备日志磁盘分区
- 创建OSD存储空间
- 查看ceph状态，验证
2.2 步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：安装部署软件ceph-deploy
1）在node1安装部署工具，学习工具的语法格式。
[root@node1 ~]# yum -y install ceph-deploy
[root@node1 ~]# ceph-deploy --help
[root@node1 ~]# ceph-deploy mon --help
2）创建目录（目录名称可以任意，推荐与案例一致）
[root@node1 ~]# mkdir ceph-cluster
[root@node1 ~]# cd ceph-cluster/
步骤二：部署Ceph集群
1）创建Ceph集群配置,在ceph-cluster目录下生成Ceph配置文件（ceph.conf）。
在ceph.conf配置文件中定义monitor主机是谁。
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy new node1 node2 node3
[root@node1 ceph-cluster]# vim ceph.conf #不要修改原始内容，在文件末尾添加一行
rbd_default_features = 1
#默认开启COW分层快照的功能
2）初始化所有节点的mon服务，也就是启动mon服务。
拷贝当前目录的配置文件到所有节点的/etc/ceph/目录并启动mon服务。
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy mon create-initial
#配置文件ceph.conf中有三个mon的IP，ceph-deploy脚本知道自己应该远程谁
3) 在每个node主机查看自己的服务(注意每台主机服务名称不同)
[root@node1 ceph-cluster]# systemctl status ceph-mon@node1
[root@node2 ~]# systemctl status ceph-mon@node2
[root@node3 ~]# systemctl status ceph-mon@node3
#备注:管理员可以自己启动（start）、重启（restart）、关闭（stop），查看状态（status）.
#提醒:这些服务在30分钟只能启动3次,超过就报错.
#StartLimitInterval=30min
#StartLimitBurst=3
#在这个文件中有定义/usr/lib/systemd/system/ceph-mon@.service
#如果修改该文件，需要执行命令# systemctl daemon-reload重新加载配置
4）查看ceph集群状态（现在状态应该是health HEALTH_ERR）
[root@node1 ceph-cluster]# ceph -s
【提示】：如果无法成功部署ceph集群，可以通过如下命令清理集群软件以及相关数据（注意，这些操作会删除node1-node3主机的所有ceph软件及配置文件等数据，非必要不要操作！！）。
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy purge node1 node2 node3
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy purgedata node1 node2 node3
步骤三：创建OSD
1）初始化清空磁盘数据（仅node1操作即可）。
初始化磁盘，将所有磁盘分区格式设置为GPT格式（根据实际情况填写磁盘名称）。
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy disk zap node1:vdb node1:vdc
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy disk zap node2:vdb node2:vdc
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy disk zap node3:vdb node3:vdc
#相当于ssh 远程node1，在node1执行parted /dev/vdb mktable gpt
#其他主机都是一样的操作
#ceph-deploy是个脚本，这个脚本会自动ssh远程自动创建gpt分区
思考题？
# vim test.sh
#!/bin/bash
case $1 in
user)
useradd -u 1000 $2;;
disk)
parted /dev/$2 mktable gpt;;
esac
# chmod +x test.sh
# ./test.sh user jerry
# ./test.sh disk vdc
执行上面的脚本没有指定账户UID，为什么会自动创建一个UID为1000的用户？
执行上面的脚本没有指定磁盘分区表类型，为什么创建的分区表类型为gpt类型？
上面的脚本如果执行时不给位置变量的参数为怎么样？
2）创建OSD存储空间（仅node1操作即可）
重要：很多同学在这里会出错！将主机名、设备名称输入错误！！！
远程所有node主机，创建分区，格式化磁盘，挂载磁盘，启动osd服务共享磁盘。
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy osd create node1:vdb node1:vdc
#每个磁盘都会被自动分成两个分区；一个固定5G大小；一个为剩余所有容量
#5G分区为Journal日志缓存；剩余所有空间为数据盘。
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy osd create node2:vdb node2:vdc
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy osd create node3:vdb node3:vdc
提醒：ceph-deploy是个脚本，脚本会自动创建分区、格式化、挂载！
怎么验证分区了？怎么验证格式化？怎么验证挂载了？
[root@node1 ~]# df -Th
[root@node2 ~]# df -Th
[root@node3 ~]# df -Th
思考题：请问lsblk和df命令的区别？
3）在三台不同的主机查看OSD服务状态，可以开启、关闭、重启服务。
注意：注意看清楚下面的主机名！！！
[root@node1 ~]# systemctl status ceph-osd@0
[root@node2 ~]# systemctl status ceph-osd@2
[root@node3 ~]# systemctl status ceph-osd@4
#备注:管理员可以自己启动（start）、重启（restart）、关闭（stop），查看状态（status）.
#提醒:这些服务在30分钟只能启动3次,超过就报错.
#StartLimitInterval=30min
#StartLimitBurst=3
#在这个文件中有定义/usr/lib/systemd/system/ceph-osd@.service
#如果修改该文件，需要执行命令# systemctl daemon-reload重新加载配置
常见错误及解决方法（非必须操作）。
使用osd create创建OSD存储空间时，如提示下面的错误提示：
[ceph_deploy][ERROR ] RuntimeError: bootstrap-osd keyring not found; run 'gatherkeys'
可以使用如下命令修复文件，重新配置ceph的密钥文件：
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy gatherkeys node1 node2 node3
步骤四：验证测试
1） 查看集群状态。
[root@node1 ~]# ceph -s
[root@node1 ~]# ceph osd tree
2）常见错误（非必须操作）。
如果查看状态包含如下信息：
health: HEALTH_WARN
clock skew detected on node2, node3…
clock skew表示时间不同步，解决办法：请先将所有主机的时间都使用NTP时间同步！！！
Ceph要求所有主机时差不能超过0.05s，否则就会提示WARN。
如果状态还是失败，可以尝试执行如下命令，重启所有ceph服务：
[root@node1 ~]# systemctl restart ceph.target
创建Ceph块存储
3.1 问题
沿用练习一，使用Ceph集群的块存储功能，实现以下目标：
- 创建块存储镜像
- 客户端映射镜像
- 删除镜像
3.2 步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：创建镜像
1）查看存储池，默认存储池名称为rbd。
[root@node1 ~]# ceph osd lspools
0 rbd,
#查看结果显示，共享池的名称为rbd，这个共享池的编号为0，英语词汇：pool（池塘、水塘）
2）创建镜像、查看镜像
[root@node1 ~]# rbd create demo-image --size 10G
#创建demo-image镜像，这里的demo-image创建的镜像名称，名称可以为任意字符。
#size可以指定镜像大小
[root@node1 ~]# rbd create rbd/jacob --size 10G
#在rbd池中创建名称为jacob的镜像（rbd/jacob），镜像名称可以任意
[root@node1 ~]# rbd list #列出所有镜像
[root@node1 ~]# rbd info demo-image #查看demo-image这个镜像的详细信息
rbd image 'demo-image':
size 10240 MB in 2560 objects
order 22 (4096 kB objects)
block_name_prefix: rbd_data.d3aa2ae8944a
format: 2
features: layering
步骤二：动态调整
1）扩容容量
[root@node1 ~]# rbd resize --size 15G jacob
#调整jacob镜像的大小，jacob是镜像的名称，size指定扩容到15G
[root@node1 ~]# rbd info jacob
2）缩小容量
[root@node1 ~]# rbd resize --size 7G jacob --allow-shrink
#英文词汇：allow（允许），shrink（缩小）
[root@node1 ~]# rbd info jacob
#查看jacob这个镜像的详细信息（jacob是前面创建的镜像）
步骤三：通过KRBD访问
Linux内核可用直接访问Ceph块存储，KVM可用借助于librbd访问Ceph块存储。
客户端访问结构如图-6所示。
image
图-6
1）客户端通过KRBD访问
#客户端需要安装ceph-common软件包
#拷贝配置文件（否则不知道集群在哪）
#拷贝连接密钥（否则无连接权限）
[root@client ~]# yum -y install ceph-common
[root@client ~]# scp 192.168.4.11:/etc/ceph/ceph.conf /etc/ceph/
[root@client ~]# scp 192.168.4.11:/etc/ceph/ceph.client.admin.keyring \
/etc/ceph/
[root@client ~]# rbd map jacob #客户端访问映射服务器的jacob共享镜像
[root@client ~]# lsblk #查看结果（会多一块磁盘）
[root@client ~]# rbd showmapped #查看磁盘名和共享镜像名称的对应关系
id pool image snap device
0 rbd jacob - /dev/rbd0
2）客户端格式化、挂载分区
[root@client ~]# mkfs.xfs /dev/rbd0 #格式化，格式为xfs
[root@client ~]# mount /dev/rbd0 /mnt/ #挂载（可以挂载到任意目录）
[root@client ~]# echo "test" > /mnt/test.txt #写入数据
步骤四：删除镜像
1） 客户端撤销磁盘映射
[root@client ~]# umount /mnt #卸载
[root@client ~]# rbd showmapped #查看磁盘名和共享镜像名称的对应关系
id pool image snap device
0 rbd jacob - /dev/rbd0
[root@client ~]# rbd unmap /dev/rbd0 #撤销磁盘映射
附加信息：Ceph操作思路（知识总结）
一、准备工作：
IP，主机名，hosts解析，ssh密钥，时间同步，yum源，防火墙，selinux
二、部署ceph：
1.安装软件
ceph-deploy(脚本)
ceph-mon ceph-osd ceph-mds ceph-radosgw(集群)
2.修改配置启动服务mon
mkdir 目录；cd 目录
ceph-deploy new node1 node2 node3 (生成配置文件)
ceph-deploy mon create-initial (拷贝配置文件并启动mon服务)
3.启动osd服务共享硬盘
ceph-deploy disk zap 主机名:磁盘名 ... ...
ceph-deploy osd create 主机名:磁盘 ... ...
三、使用Ceph的思路:
1.块共享
服务器: rbd create 创建一个共享镜像
客户端: 安装cpeh-common; cp 配置文件和密钥
rbd map | rbd unmap
附加知识（如何删除某个OSD，下面的假设是删除osd.4）
ceph osd tree
ceph osd out osd.4
ceph osd tree
ceph -s
ceph osd crush remove osd.4
ceph auth del osd.4
ceph -s
ceph osd rm osd.4
最后要找到对应的主机，umount把osd.4对应的磁盘卸载
