Установка, настройка и использование Ceph в OpenStack

Ceph — это высокопроизводительная, распределенная файловая система с поддержкой объектов, блочных устройств и файловых систем. Она предоставляет масштабируемое хранилище с высокой доступностью и отказоустойчивостью, что делает её отличным выбором для использования в облачных инфраструктурах, таких как OpenStack.

В этом руководстве мы рассмотрим, как установить, настроить и использовать Ceph в OpenStack, а также обсудим важные аспекты интеграции и эксплуатации.

Что такое Ceph и как он работает?

Ceph состоит из нескольких компонентов, которые работают вместе для обеспечения отказоустойчивости, масштабируемости и высокой доступности. Основные компоненты Ceph:

1. Monitor (MON) — отвечает за поддержание состояния кластера и принятие решений о распределении данных.
2. Object Storage Daemon (OSD) — управляет хранилищем данных и операциями записи/чтения.
3. Metadata Server (MDS) — необходим для управления метаданными файловой системы (в случае использования CephFS).
4. Rados Gateway (RGW) — предоставляет интерфейс объектного хранилища, совместимый с Amazon S3 и OpenStack Swift.

Ceph использует принцип "self-healing" — при сбоях в системе данные могут автоматически перераспределяться, что минимизирует потери.

Как Ceph используется в OpenStack?

OpenStack — это набор инструментов для создания и управления облачной инфраструктурой. В OpenStack Ceph используется для предоставления масштабируемого и надежного хранилища данных для различных сервисов, таких как:

• Cinder — блоковое хранилище.
• Glance — хранилище образов виртуальных машин.
• Nova — управляющая система для виртуальных машин.
• Swift — объектное хранилище.

Ceph идеально подходит для OpenStack, потому что его архитектура легко масштабируется и поддерживает высокую доступность, что критично для облачных платформ.

Шаг 1: Подготовка окружения

Перед тем как приступить к установке Ceph в OpenStack, убедитесь, что ваша инфраструктура готова:

1. Установите необходимое ПО на всех серверах, которые будут участвовать в кластере Ceph и OpenStack. Это включает:

   • Операционные системы, такие как Ubuntu или CentOS.
   • Образование сети и хранилищ, способных выдержать нагрузку.
   • Администрирование и настройку SSH, чтобы серверы могли взаимодействовать друг с другом.

2. Планирование структуры кластера Ceph: Для начала определитесь, сколько серверов будет участвовать в кластере. Стандартная схема включает:

   • Несколько MON серверов (как минимум 3 для отказоустойчивости).
   • Множество OSD серверов для хранения данных.
   • MDS серверы для файловой системы CephFS (если требуется).

Шаг 2: Установка Ceph

Для установки Ceph в OpenStack можно использовать несколько методов, включая ручную установку или использование автоматизированных средств, таких как ceph-deploy или ceph-ansible. В данном примере мы рассмотрим использование ceph-deploy для быстроты и простоты.

1. Установка ceph-deploy на одном из серверов:

   bash

   Копировать

   sudo apt-get install ceph-deploy

2. Создание нового кластера:

   На одном из серверов создайте директорию для развертывания:

   bash

   Копировать

   mkdir ceph-cluster cd ceph-cluster

3. Инициализация кластера:

   Запустите команду для создания кластера, указав адреса мониторов и другие настройки:

   bash

   Копировать

   ceph-deploy new <hostname1> <hostname2> <hostname3>

4. Установка Ceph на всех серверах:

   Для всех узлов кластера выполните:

   bash

   Копировать

   ceph-deploy install <hostname1> <hostname2> <hostname3>

5. Создание мониторов (MON):

   После установки запустите процесс создания мониторов:

   bash

   Копировать

   ceph-deploy mon create-initial

6. Добавление OSD-узлов:

   Для добавления OSD-узлов выполните команду:

   bash

   Копировать

   ceph-deploy osd create <hostname>:<disk>

   Повторите эту команду для каждого OSD-узла.

7. Создание ключей и конфигурации:

   Для завершения установки и создания ключей используйте:

   bash

   Копировать

   ceph-deploy admin <hostname1> <hostname2> <hostname3>

   Скопируйте конфигурацию и ключи на все узлы кластера.

Шаг 3: Интеграция Ceph с OpenStack

Ceph должен быть настроен для работы с компонентами OpenStack, такими как Cinder, Glance и Nova. Рассмотрим настройку для Cinder (блочное хранилище).

1. Установка необходимых пакетов для Cinder и Ceph:

   bash

   Копировать

   sudo apt-get install cinder-volume ceph-common

2. Конфигурация Cinder для работы с Ceph:

   Откройте конфигурационный файл /etc/cinder/cinder.conf и добавьте или отредактируйте следующие параметры:

   ini

   Копировать

   [ceph] radosgw_ip = <ceph-mon-ip> ceph_conf = /etc/ceph/ceph.conf

3. Настройка Cinder Volume:

   В /etc/cinder/cinder.conf добавьте секцию для Ceph:

   ini

   Копировать

   [DEFAULT] enabled_backends = ceph [ceph] volume_driver = cinder.volume.drivers.ceph.ceph.CephVolumeDriver volume_backend_name = ceph ceph_conf = /etc/ceph/ceph.conf

4. Перезапуск службы Cinder:

   После внесения изменений перезапустите службу:

   bash

   Копировать

   sudo systemctl restart cinder-volume

Шаг 4: Использование Ceph в OpenStack

Теперь, когда Ceph настроен и интегрирован с OpenStack, вы можете использовать его для хранения данных.

1. Создание блоковых устройств с использованием Ceph:

   В интерфейсе OpenStack можно создать новый том, который будет использовать Ceph для хранения данных.

   2. В разделе "Volumes" создайте новый том и выберите бэкенд, основанный на Ceph.

2. Хранение образов виртуальных машин:

   Вы можете настроить Glance для хранения образов виртуальных машин в Ceph:

   В конфигурации Glance укажите Ceph как бэкенд хранилища:

   ini

   Копировать

   [glance] default_store = rados rados_store_ceph_conf = /etc/ceph/ceph.conf

3. Масштабирование:

   Один из ключевых аспектов Ceph — это его способность масштабироваться. Для добавления новых OSD или мониторов достаточно добавить новые серверы и запустить соответствующие команды.

Шаг 5: Мониторинг и управление Ceph

Мониторинг и управление кластером Ceph можно осуществлять с помощью встроенных инструментов:

1. Статистика кластера:

   Для получения общей статистики о состоянии кластера используйте команду:

   bash

   Копировать

   ceph -s

2. Мониторинг с помощью Ceph Dashboard:

   Ceph предоставляет веб-интерфейс для мониторинга и управления кластером:

   bash

   Копировать

   ceph dashboard enable

   Доступ к панели управления можно получить через веб-браузер.

3. Управление хранилищем:

   Ceph имеет богатый набор команд для управления хранилищем, например:

   • Добавление/удаление OSD.
   • Создание и управление пулами.
   • Настройка репликации данных и защиты от потерь.

Заключение

Интеграция Ceph с OpenStack предоставляет высокоэффективное, отказоустойчивое и масштабируемое хранилище для различных сервисов облака. Процесс установки и настройки может быть сложным, но благодаря инструментам автоматизации, таким как ceph-deploy и ceph-ansible, можно значительно упростить развертывание. Важно помнить о регулярном мониторинге и масштабировании кластера Ceph для поддержания производительности и отказоустойчивости вашей инфраструктуры.