ceph存储数据流程

summerking

发布于 2022-09-16 03:58:53

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本文目标：理解ceph存储流程，例如：当client向ceph集群中写入一个文件时，这个文件是如何存储到ceph中的，其存储过程是如何？

# ceph存储流程图

# ceph存储流程详解

File: 就是我们想要存储和访问的文件，这个是面向我们用户的，是我们直观操作的对象。
Object：object就是Ceph底层RADOS所看到的对象，也就是在Ceph中存储的基本单位。object的大小由RADOS限定（通常为2m或者4m）。
PG (Placement Group): PG是一个逻辑的概念，它的用途是对object的存储进行组织和位置的映射，通过它可以更好的分配数据和定位数据。
OSD (Object Storage Device): 它就是真正负责数据存取的服务。

graph LR
文件-->对象
对象-->归置组
归置组-->OSD

文件到对象的映射

首先，将file切分成多个object，每个object的大小由RADOS限定（通常为2m或者4m）。每个object都有唯一的id即oid，oid由ino和ono产生的

ino：文件唯一id（比如filename+timestamp）
ono：切分后某个object的序号(比如0,1,2,3,4,5等)

对象到归置组的映射

对oid进行hash然后进行按位与计算得到某一个PG的id。mask为PG的数量减1。这样得到的pgid是随机的。

注：这与PG的数量和文件的数量有关系。在足够量级的程度上数据是均匀分布的。

归置组到OSD的映射

通过CRUSH算法可以通过pgid得到多个osd，简而言之就是根据集群的OSD状态和存储策略配置动态得到osdid，从而自动化的实现高可靠性和数据均匀分布。在ceph中，数据到底是在哪个osd是通过CRUSH算法计算出来的

# 查看一个Object的具体存放位置

# 1. 新建一个test池

root in iscloud163-200 in ~ via 🐍 v2.7.5 
➜ rados lspools
summer60sys000
testpool

# 2. 上传一个文件到test池中

root in iscloud163-200 in ~ via 🐍 v2.7.5 
❯ rados -p testpool put xsw  xsw.txt 

OBJECT COMMANDS
   get <obj-name> [outfile]         fetch object
   put <obj-name> [infile]          write object

# 3. 查看test池中刚上传的对象

root in iscloud163-200 in ~ via 🐍 v2.7.5 
➜ rados -p testpool ls | grep xsw
xsw

# 4. 查看对象位置

root in iscloud163-200 in ~ via 🐍 v2.7.5 
➜ ceph osd map testpool xsw
osdmap e46 pool 'testpool' (3) object 'xsw' -> pg 3.30bdc57f (3.7) -> up ([3,0], p3) acting ([3,0], p3)

这代表pool test中的xsw这个对象位于3.7这个pg中，并且位于osd3和osd0上（两个副本）

# 5. 进入到对应osd的存储目录，找到对应文件即可

root in iscloud163-200 in ceph-0/current/3.7_head 
➜ pwd
/var/lib/ceph/osd/ceph-0/current/3.7_head
root in iscloud163-200 in ceph-0/current/3.7_head 
➜ ll
total 20508
-rw-r--r-- 1 root root 4194304 Apr 23 09:51 benchmark\udata\uiscloud163-200\u3243175\uobject20__head_9D317607__3
-rw-r--r-- 1 root root 4194304 Apr 23 09:51 benchmark\udata\uiscloud163-200\u3243175\uobject37__head_F83C35C7__3
-rw-r--r-- 1 root root 4194304 Apr 23 09:51 benchmark\udata\uiscloud163-200\u3243175\uobject43__head_78BB75F7__3
-rw-r--r-- 1 root root 4194304 Apr 23 09:51 benchmark\udata\uiscloud163-200\u3243175\uobject5__head_E2A01F47__3
-rw-r--r-- 1 root root 4194304 Apr 23 09:51 benchmark\udata\uiscloud163-200\u3243175\uobject64__head_98D1E25F__3
-rw-r--r-- 1 root root       0 Apr 23 09:51 __head_00000007__3
-rw-r--r-- 1 root root     502 Apr 23 14:45 xsw__head_30BDC57F__3