Ceph编译安装教程

Ceph官方版本目前支持的纠删码很有限，实验室这块希望能够整合我们自主开发的纠删码BRS（Binary Reed–Solomon encoding），所以需要编译Ceph环境。Ceph官方目前推荐的安装方式都是通过Ceph-deploy的工具来安装配置，搭建起来十分简单。目前直接通过Ceph源码进行编译安装的中文教程有太多坑了。笔者亲身通过编译Ceph搭建环境之后，对这个流程进行了一个完整的小结，后续的童鞋可以做一个简单的参考。

1.Ceph简介

Ceph 的初创来自Sage Weil 博士的 PhD 论文，论文 “Ceph: A Scalable, High-Performance Distributed File System”详细的阐述了 Ceph 的设计架构。
简而言之，Ceph 作为一个分布式存储系统设计的目标定位为：

• 可轻松扩展到数PB级别的容量（Ceph目前的版本可以轻松支持EB级别的存储容量）
• 能够自动适应多种工作负载的高性能（每秒输入/输出操作[IOPS]和带宽）
• 高可靠性
• 提供了对象，块，文件系统一整套存储解决方案，大大降低运维的成本

笔者认为Ceph作为一个优秀的分布式存储系统，未来分布式存储系统提供了设计基础。自Linux内核2.6.34版开始，Ceph.ko已经集成到Linux内核之中，作为分布式文件系统的备选项之一。同时Ceph也是OpenStack中优秀的开源存储解决方案，支持通过Ceph作为块存储或对象存储进行读写访问。

2.编译Ceph的源码

Ceph的源码可以去Github之上clone下来，或者去Ceph官网下载。这里重点提一下Ceph的版本问题，Ceph在Hammer版本之后，采取了新的版本命名规则：

• x.0.z - 开发版
• x.1.z - 候选版
• x.2.z - 稳定、修正版

目前对Ceph进行二次开发的版本基本上是基于稳定TLS版本来做，实验室选取了两个版本进行了开发。10.2.6版本与12.2.1版本，本文基于10.2.6的版本进行编写。(12.2.1版本不在使用autotools作为编译工具，同时添加了Mgr等新的组件，配置文件的编写方式也略有不同。)

由于实验室拟态系统的要求与设定，这里笔者选择了混用64位的Ubuntu 14.04与64位的Centos进行编译安装，二者流程大同小异，不同之处我会重点标记。通过cd 进入Ceph的源码目录，依次执行如下命令

 1.  ./install-deps.sh     //安装对应的Ceph依赖包
 2   ./autogen.sh          //调用autotools脚本，生成configure和makefile文件
 3.  ./configure           //这步是很麻烦的一步，由于第一步并不会完全安装好所有依赖，需要读者见招拆招，按照终端提示安装依赖。
    （注：Centos系列不会存在类似问题，嫌麻烦的可以直接用Centos进行编译安装）   
 4.  make                  //进入漫长的等待，多核可以添加-j{cpu核数} 如make -j4
 5.  make install          //安装Ceph  

PS:编译Ceph时需要超大的内存与硬盘空间，所以建议待安装节点的内存和硬盘空间要足够大，否则会出现：

virtual memory exhausted: Cannot allocate memory 或 full disk等问题。

3.配置搭建Ceph的环境，启用Mon节点

编译成功后，也不要高兴得太早了，接下来我们按下面配置架构图来构建Ceph集群。

ceph集群图.png

这部分应该是最让人头疼的部分了。编译安装Ceph和直接通过包管理器安装Ceph的可大有不同。如/etc/ceph/的配置目录就自己新建，默认的/var/log/ceph路径也需要通过mkdir新建，否则Ceph会直接丢弃日志文件。

• 编辑/etc/ceph/ceph.conf

  • (1) 为集群分配唯一的集群id

     uuidgen   //生成uuid
    

  • (2) 编辑fsid

     fsid = {UUID}   //填写生成的uuid
    

    • 例如：

      fsid = 236e7afe-7c61-41a0-b577-89df547fcef5
      

  • (3) 把初始监视器写入 Ceph 配置文件

    mon initial members = {hostname}[,{hostname}]
    

    • 例如：

      mon initial members = slave1
      

  • (4) 把初始监视器的 IP 地址写入 Ceph 配置文件、并保存。

    mon host = {ip-address}[,{ip-address}]
    

    • 例如：

       mon host = 192.168.1.4
      

  • (5) 为此集群创建密钥环、并生成监视器密钥。

    ceph-authtool --create-keyring /tmp/ceph.mon.keyring --gen-key -n mon. --cap mon 'allow *'
    

  • (6) 生成管理员密钥环，生成 client.admin 用户并加入密钥环。

    ceph-authtool --create-keyring /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring --gen-key -n client.admin --set-uid=0 --cap mon 'allow *' --cap osd 'allow *' --cap mds 'allow'
    

  • (7) 把 client.admin 密钥加入 ceph.mon.keyring 。

    ceph-authtool /tmp/ceph.mon.keyring --import-keyring /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring
    

  • (8) 用规划好的主机名、对应 IP 地址、和 FSID 生成一个监视器图，并保存为 /tmp/monmap 。

    monmaptool --create --add {hostname} {ip-address} --fsid {uuid} /tmp/monmap
    

    • 例如：

      monmaptool --create --add slave1 192.168.1.4 --fsid  236e7afe-7c61-41a0-b577-89df547fcef5 /tmp/monmap
      

  • (9) 在监视器主机上分别创建数据目录。

    sudo mkdir /var/lib/ceph/mon/{cluster-name}-{hostname}
    

    • 例如：

      sudo mkdir /var/lib/ceph/mon/ceph-slave1
      

  • (10) 用监视器图和密钥环组装守护进程所需的初始数据。

     ceph-mon [--cluster {cluster-name}] --mkfs -i {hostname} --monmap /tmp/monmap --keyring /tmp/ceph.mon.keyring
    

    • 例如：

      ceph-mon --mkfs -i slave1 --monmap /tmp/monmap --keyring /tmp/ceph.mon.keyring
      

  • (11) 仔细斟酌 Ceph 配置文件，公共的全局配置包括这些：

    [global]
    fsid = {cluster-id}
    mon initial members = {hostname}[, {hostname}]
    mon host = {ip-address}[, {ip-address}]
    auth cluster required = none   //这里为了方便搭建测试环境，关闭了ceph的安全认证，建议在实际运行环境之中开启。
    auth service required = none
    auth client required = none
    

  • (12) 建一个空文件 done ，表示监视器已创建、可以启动了：

    sudo touch /var/lib/ceph/mon/ceph-slave1/done
    

    • 启动监视器。

      在 Ubuntu 上用 Upstart ：

      sudo ceph-mon --id=slave1 [cluster={cluster-name}]
      

      要使此守护进程开机自启，需要创建两个空文件，像这样：

      sudo touch /var/lib/ceph/mon/{cluster-name}-{hostname}/upstart
      

      例如：

      sudo touch /var/lib/ceph/mon/ceph-slave1/upstart
      

      在 Debian/CentOS/RHEL 上用 sysvinit ：

      sudo /etc/init.d/ceph start mon.slave1
      

  • (13) 验证下 Ceph 已经创建了默认存储池。

    ceph osd lspools
    

    可以看到这样的输出：

    1 rbd     // Ceph会默认搭建一个rbd的存储池
    

    确认下集群在运行。

    ceph -s
    

    你应该从输出里看到刚刚启动的监视器在正常运行，并且应该会看到一个健康错误：它表明归置组卡在了 stuck inactive 状态。输出大致如此：

    cluster a7f64266-0894-4f1e-a635-d0aeaca0e993
    health HEALTH_ERR 64 pgs stuck inactive; 64 pgs stuck unclean; no osds
    monmap e1: 1 mons at {slave1=192.168.1.4:6789/0}, election epoch 1, quorum 0 slave1
    osdmap e1: 0 osds: 0 up, 0 in
    pgmap v2: 64 pgs, 1 pools, 0 bytes data, 0 objects
         0 kB used, 0 kB / 0 kB avail
         64 creating
    

    目前集群处于ERR状态，由于osd尚未启动，pgs没有分配。接下来我们要开始启动osd，将pgs分配到osd之上，可以让集群恢复健康。

4.编辑CrushMap，启用osd节点

你的初始监视器可以正常运行后就可以添加 osd 了。要想让集群达到 active + clean 状态，必须安装足够多的 osd 来处理pgs，在完成Mon启动之后，集群就有了默认的 CrushMap，但现在此图还是空的，里面没有任何 osd 映射到 Ceph 节点，所以我们要先启动osd节点，之后编辑CrushMap，并将其导入Mon节点。

• (1) 准备OSD。

  ssh {node-name}
  sudo ceph-disk prepare --cluster {cluster-name} --cluster-uuid {uuid} --fs-type {ext4|xfs|btrfs} {data-path} [{journal-path}]
  

  • 例如：

    ssh slave1
    sudo ceph-disk prepare --cluster ceph --cluster-uuid  236e7afe-7c61-41a0-b577-89df547fcef5 --fs-type xfs /dev/sbb1
    

• (2) 激活 osd，并启动osd设备：

  sudo ceph-disk activate {data-path} [--activate-key {path}]
  sudo start osd.{id}    
  

  • 例如：

    sudo ceph-disk activate /dev/sdb1
    

接下来依次启动图中的3个osd节点，此次osd节点虽然启动了，但是并没有加入到CrushMap之中进行映射，接下来我们需要导出Mon上的CrushMap，并进行编辑，之后导回到Mon中。

• (3) 从Mon节点获取 CrushMap的二进制文件：

  ceph osd getcrushmap -o crushmapbinary 
  

• (4) 通过CrushMap的二进制文件反编译它，成为文本文件：

  cephtool -d crushmapbinary -o crushmap.txt
  

• (5) 接下来编辑crushmap.txt，主要添加osd device与osd的权重进行配置：
  在 CrushMap里声明一个设备，在设备列表后面新建一行，输入 device 、之后是唯一的数字 ID 、之后是相应的 ceph-osd 守护进程例程名字。

  device {num}  {osd.name}
  

  • 例如：
    添加好我们之前activate的osd设备

     device  0 osd.0
     device  1 osd.1
     device  2 osd.2
    

  接下来我们要给这些osd设备分配权重
  CrushMap主要有 4 个主要类型。
  设备 由任意对象存储设备组成，即对应一个 ceph-osd 进程的存储器。
  桶类型： 定义了 CRUSH 分级结构里要用的桶类型（ types ），桶由逐级汇聚的存储位置（如行、机柜、机箱、主机等等）及其权重组成。
  桶例程： 定义了桶类型后，还必须声明主机的桶类型、以及规划的其它故障域。
  规则： 由选择桶的方法组成。
  目前我们只要大概有个概念，接下来我们只需要简单的将我们的设备添加到CrushMap之中：

  root default {
    id -1           # do not change unnecessarily
    # weight 3.240
    alg straw
    hash 0  # rjenkins1
    item slave1 weight 1.00
    item slave2 weight 1.00
    item slave3 weight 1.00
   }
  
   host slave1 {
    id -4
    alg straw
    hash 0
    item osd.0 weight 1.00
  }
  
  host slave2 {
    id -2
    alg straw
    hash 0
    item osd.1 weight 1.00
  }
  
  host slave3 {
    id -3
    alg straw
    hash 0
    item osd.2 weight 1.00
  }
  

• (6) 重新编译这个新的CRUSH map

  crushtool -c crushmap.txt -o crushmap-compiled
  

• (7) 将新的CRUSH map 应用到ceph 集群中

  ceph osd setcrushmap -i crushmap-compiled
  

• (8)再次确认Ceph集群的运行状态。

   ceph -s
  
   cluster a7f64266-0894-4f1e-a635-d0aeaca0e993
   health HEALTH_OK  64 pgs stuck active and clean; 3 osds
   monmap e1: 1 mons at {node1=192.168.0.1:6789/0}, election epoch 1, quorum 0 node1
   osdmap e1: 3 osds: 3 up, 3 in
   pgmap v2: 64 pgs, 1 pools, 0 bytes data, 0 objects
        3465 kB used, 923421 kB / 919956 kB avail
        64 active and clean
  

  我们可以确认，Ceph集群已经恢复健康，我们已经成功编译安装了Ceph。