linux-2
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CLUSTER 04



块存储可以理解为一种存储设备，块存储分为单机块存储(光盘、磁盘)和分布式块存储(Ceph)。
   而Ceph块存储可以理解为，他是把零散的多个服务器的一个个OSD块存储结合成一个大的存储设备，这个大的设备就叫存储池(rbd池)

librbd (用户态)
krbd (内核态)


案例1：块存储应用案例
案例2：Ceph文件系统
案例3：创建对象存储服务器
1 案例1：块存储应用案例
1.1 问题

延续Day03的实验内容，演示块存储的应用案例，实现以下功能：
创建镜像快照
使用快照还原数据
使用快照克隆镜像
删除快照
1.2 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一、创建镜像快照

1) 查看镜像快照（默认所有镜像都没有快照）。
 [root@node1 ~]# rbd snap ls jacob
#查看某个镜像有没有快照，jacob是镜像的名称，ls是list查看
2) 给镜像创建快照。
[root@node1 ~]# rbd snap create jacob --snap jacob-snap1
#为jacob镜像创建快照，--snap指定快照名称，快照名称为jacob-snap1，快照名称可以任意
[root@node1 ~]# rbd snap ls jacob
SNAPID NAME            SIZE
     4 jacob-snap1 15360 MB
3) 删除客户端写入的测试文件
[root@client ~]# rm  -rf   /mnt/test.txt
[root@client ~]# umount  /mnt
4) 还原快照
[root@node1 ~]# rbd snap rollback jacob --snap jacob-snap1
# rollback是回滚的意思，使用jacob-snap1快照回滚数据，对jacob镜像进行回滚数据
[root@client ~]# mount /dev/rbd0 /mnt/        #客户端重新挂载分区
[root@client ~]# ls  /mnt                      #查看数据是否被恢复
步骤二：创建快照克隆

1）克隆快照
[root@node1 ~]#  rbd snap protect jacob --snap jacob-snap1    #保护快照
#jacob是镜像名称，jacob-snap1是前面创建的快照（被保护的快照，不可以被删除）
[root@node1 ~]#  rbd snap rm jacob --snap jacob-snap1    #删除被保护的快照，会失败
[root@node1 ~]#  rbd clone \
jacob --snap jacob-snap1 jacob-clone --image-feature layering
#使用jacob镜像的快照jacob-snap1克隆一个新的名称为jacob-clone的镜像
#新镜像名称可以任意
2）查看克隆镜像与父镜像快照的关系
[root@node1 ~]#  rbd info jacob-clone
rbd image 'jacob-clone':
    size 15360 MB in 3840 objects
    order 22 (4096 kB objects)
    block_name_prefix: rbd_data.d3f53d1b58ba
    format: 2
    features: layering
    flags:
    parent: rbd/jacob@jacob-snap1
#克隆镜像的很多数据都来自于快照链(相当于文件的软链接的概念)
#如果希望克隆镜像可以独立工作，就需要将父快照中的数据，全部拷贝一份，但比较耗时！！！
[root@node1 ~]#  rbd flatten jacob-clone        #让新克隆的镜像与快照脱离关系
[root@node1 ~]#  rbd info jacob-clone            #查看镜像信息
rbd image 'jadob-clone':
    size 15360 MB in 3840 objects
    order 22 (4096 kB objects)
    block_name_prefix: rbd_data.d3f53d1b58ba
    format: 2
    features: layering
    flags:
#注意，父快照信息没了！
3）删除快照
[root@node1 ~]#  rbd snap unprotect jacob --snap jacob-snap1     #取消快照保护
[root@node1 ~]#  rbd snap rm jacob --snap jacob-snap1            #可以删除快照
2 案例2：Ceph文件系统
2.1 问题

延续前面的实验，实现Ceph文件系统的功能。具体实现有以下功能：
部署MDSs节点
创建Ceph文件系统
客户端挂载文件系统
2.2 方案

前面的块共享，仅允许同时一个客户端访问，无法实现多人同时使用块设备。
而Ceph的文件系统共享则允许多人同时使用。
下面假设使用虚拟机node3，部署MDS节点。
主机的主机名及对应的IP地址如表-1所示。
表－1 主机名称及对应IP地址表

2.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。
1）添加一台虚拟机node3，要求如下：
IP地址:192.168.4.13
主机名:node3
配置yum源（包括操作系统的源、ceph的源）
与Client主机同步时间
node1允许无密码远程node3
修改node1的/etc/hosts，并同步到所有node主机
2）部署元数据服务器
登陆node3，安装ceph-mds软件包（如果前面课程已经安装，此步骤可以忽略）
[root@node3 ~]# yum -y install ceph-mds
登陆node1部署节点操作
[root@node1 ~]# cd  /root/ceph-cluster
#该目录，是最早部署ceph集群时，创建的目录
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy mds create node3
#远程nod3，拷贝集群配置文件，启动mds服务
3）创建存储池
备注：一个文件系统是由inode和block两部分组成，效果如图-1所示。
inode存储文件的描述信息（metadata元数据），block中存储真正的数据。

图-1
[root@node3 ~]# ceph osd pool create cephfs_data 64
#创建存储池，共享池的名称为cephfs_data，对应有64个PG
#共享池名称可以任意
[root@node3 ~]# ceph osd pool create cephfs_metadata 64
#创建存储池，共享池的名称为cephfs_metadata，对应有64个PG
PG拓扑如图-2所示。

图-2
PG是一个逻辑概念，没有对应的物质形态，是为了方便管理OSD而设计的概念。
为了方便理解，可以把PG想象成为是目录，可以创建32个目录来存放OSD，也可以创建64个目录来存放OSD。
4）创建Ceph文件系统
[root@node3 ~]# ceph fs new myfs1 cephfs_metadata cephfs_data
#myfs1是名称，名称可以任意，注意，先写metadata池，再写data池
#fs是filesystem的缩写，filesystem中文是文件系统
#默认，只能创建1个文件系统，多余的会报错
[root@node3 ~]# ceph fs ls
name: myfs1, metadata pool: cephfs_metadata, data pools: [cephfs_data ]
5）客户端挂载（客户端需要安装ceph-common，前面的课程已经安装）
[root@client ~]# mount -t ceph 192.168.4.11:6789:/  /mnt  \
-o name=admin,secret=AQBTsdRapUxBKRAANXtteNUyoEmQHveb75bISg==
#注意:-t（type）指定文件系统类型，文件系统类型为ceph
#-o（option）指定mount挂载命令的选项，选项包括name账户名和secret密码
#192.168.4.11为MON节点的IP（不是MDS节点），6789是MON服务的端口号
#admin是用户名,secret后面是密钥
#密钥可以在/etc/ceph/ceph.client.admin.keyring中找到
思考题：请问lsblk和df命令的区别？
如果做NFS的实验，客户端不安装nfs-utils是否可以mount成功？
##扩展知识：创建ceph用户，查看用户##
    [root@node1 ~]# ceph auth get-or-create client.nb \
    osd  'allow *' \
    mds  'allow *' \
    mon  'allow *'      > 文件名
# >是重定向导出，后面的文件名可以任意，没有文件会创建，有文件则会覆盖文件的内容
    [root@node1 ~]# ceph auth list              #查看所有用户列表
3 案例3：创建对象存储服务器
3.1 问题

延续前面的实验，实现Ceph对象存储的功能。具体实现有以下功能：
安装部署Rados Gateway
启动RGW服务
设置RGW的前端服务与端口
客户端测试
3.2 步骤

步骤一：部署对象存储服务器

1）准备实验环境，要求如下：
IP地址:192.168.4.13
主机名:node3
配置yum源（包括操作系统的源、ceph的源）
与Client主机同步时间
node1允许无密码远程node3
修改node1的/etc/hosts，并同步到所有node主机
2）部署RGW软件包
[root@node3 ~]# yum -y install ceph-radosgw
3）新建网关实例
拷贝配置文件，启动一个rgw服务
[root@node1 ~]# cd /root/ceph-cluster
[root@node1 ~]# ceph-deploy rgw create node3        #远程mode3启动rgw服务
登陆node3验证服务是否启动
[root@node3 ~]# ps aux |grep radosgw
ceph      4109  0.2  1.4 2289196 14972 ?       Ssl  22:53   0:00 /usr/bin/radosgw -f --cluster ceph --name client.rgw.node3 --setuser ceph --setgroup ceph
[root@node3 ~]# systemctl  status ceph-radosgw@\*
4）修改服务端口
登陆node3，RGW默认服务端口为7480，修改为8000或80更方便客户端记忆和使用
[root@node3 ~]#  vim  /etc/ceph/ceph.conf
[client.rgw.node3]
host = node3
rgw_frontends = "civetweb port=8000"
#node3为主机名
#civetweb是RGW内置的一个web服务
[root@node3 ~]# systemctl  restart ceph-radosgw@\*
步骤二：客户端测试（扩展选做实验）

1）curl测试
[root@client ~]# curl  192.168.4.13:8000
2）使用第三方软件访问
登陆node3（RGW）创建账户
[root@node3 ~]#  radosgw-admin user create \
--uid="testuser" --display-name="First User"
… …
"keys": [
        {
            "user": "testuser",
            "access_key": "5E42OEGB1M95Y49IBG7B",
            "secret_key": "i8YtM8cs7QDCK3rTRopb0TTPBFJVXdEryRbeLGK6"
        }
    ],
[root@node5 ~]# radosgw-admin user info --uid=testuser
//testuser为用户名，access_key和secret_key是账户密钥
3）客户端安装软件（软件需要自己上网搜索下载）
[root@client ~]#  yum install s3cmd-2.0.1-1.el7.noarch.rpm
修改软件配置（注意，除了下面设置的内容，其他提示都默认回车）
[root@client ~]#  s3cmd --configure
Access Key: 5E42OEGB1M95Y49IBG7BSecret Key: i8YtM8cs7QDCK3rTRopb0TTPBFJVXdEryRbeLGK6
S3 Endpoint [s3.amazonaws.com]: 192.168.4.13:8000
[%(bucket)s.s3.amazonaws.com]: %(bucket)s.192.168.4.13:8000
Use HTTPS protocol [Yes]: No
Test access with supplied credentials? [Y/n] n
Save settings? [y/N] y
#注意，其他提示都默认回车
4）创建存储数据的bucket（类似于存储数据的目录）
[root@client ~]# s3cmd ls
[root@client ~]# s3cmd mb s3://my_bucket
Bucket 's3://my_bucket/' created
[root@client ~]# s3cmd ls
2018-05-09 08:14 s3://my_bucket
[root@client ~]# s3cmd put /var/log/messages s3://my_bucket/log/
[root@client ~]# s3cmd ls s3://my_bucket
DIR s3://my_bucket/log/
[root@client ~]# s3cmd ls s3://my_bucket/log/
2018-05-09 08:19 309034 s3://my_bucket/log/messages
5）测试下载功能
[root@client ~]# s3cmd get s3://my_bucket/log/messages /tmp/
6）测试删除功能
[root@client ~]# s3cmd del s3://my_bucket/log/messages
附加知识总结：（Ceph操作思路）
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  (启动服务)
3.启动osd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
2.文件系统共享(文件系统由inode和block)
服务器: 创建两个共享池(名称任意)
使用两个共享池合并一个文件系统
安装ceph-mds软件，并启动服务(ceph-deploy mds create node3)
  客户端： mount  -t  MON的IP:6789:/   /挂载点   -o  name=用户名,secret=密码
3.对象存储
服务器启动一个radosgw即可(RGW)
   ceph-deploy  rgw  create  node3
四、ceph-deploy脚本用法：
   ceph-deploy  new   node1  node2  node3    #生成配置文件
   ceph-deploy  mon   create-initial         #远程所有主机启动mon服务
   ceph-deploy  disk zap  主机名:磁盘名       #初始化磁盘
   ceph-deploy  osd   create  主机名:磁盘名   #远程主机并启动osd服务
   ceph-deploy  mds   create   主机名        #远程主机并启动mds服务
   ceph-deploy  rgw  create  主机名          #远程主机并启动RGW服务
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