在 CentOS 7.1 上安装分布式存储系统 Ceph

August 3, 2015 by scott

关于 Ceph 的介绍网上一大堆，这里就不重复了。Sage Weil 读博士的时候开发了这套牛逼的分布式存储系统，最初是奔着高性能分布式文件系统去的，结果云计算风口一来，Ceph 重心转向了分布式块存储（Block Storage）和分布式对象存储（Object Storage），现在分布式文件系统 CephFS 还停在 beta 阶段。Ceph 现在是云计算、虚拟机部署的最火开源存储解决方案，据说有20%的 OpenStack 部署存储用的都是 Ceph 的 block storage.

Ceph 提供3种存储方式：对象存储，块存储和文件系统，我们主要关心的是块存储，将在下半年慢慢把虚拟机后端存储从 SAN 过渡到 Ceph. 虽然还是 0.94 版本，Ceph 现在已经比较成熟了，有个同事已经在生产环境里运行 Ceph 了两年多，他曾遇到很多问题，但最终还是解决了，可见 Ceph 还是非常稳定和可靠的。

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硬件环境准备

准备了6台机器，其中3台物理服务器做监控节点（mon: ceph-mon1, ceph-mon2, ceph-mon3），2台物理服务器做存储节点（osd: ceph-osd1, ceph-osd2），1台虚拟机做管理节点（adm: ceph-adm）。

Ceph 要求必须是奇数个监控节点，而且最少3个（自己玩玩的话，1个也是可以的），ceph-adm 是可选的，可以把 ceph-adm 放在 monitor 上，只不过把 ceph-adm 单独拿出来架构上看更清晰一些。当然也可以把 mon 放在 osd 上，生产环境下是不推荐这样做的。

ADM 服务器硬件配置比较随意，用1台低配置的虚拟机就可以了，只是用来操作和管理 Ceph；
MON 服务器2块硬盘做成 RAID1，用来安装操作系统；
OSD 服务器上用10块 4TB 硬盘做 Ceph 存储，每个 osd 对应1块硬盘，每个 osd 需要1个 Journal，所以10块硬盘需要10个 Journal，我们用2块大容量 SSD 硬盘做 journal，每个 SSD 等分成5个区，这样每个区分别对应一个 osd 硬盘的 journal，剩下的2块小容量 SSD 装操作系统，采用 RAID1.

配置列表如下：

| Hostname  | IP Address    | Role  |                                           Hardware Info |
|-----------+---------------+-------|---------------------------------------------------------|
| ceph-adm  | 192.168.2.100 | adm   |                             2 Cores, 4GB RAM, 20GB DISK |
| ceph-mon1 | 192.168.2.101 | mon   |                         24 Cores，64GB RAM, 2x750GB SAS |
| ceph-mon2 | 192.168.2.102 | mon   |                         24 Cores，64GB RAM, 2x750GB SAS |
| ceph-mon3 | 192.168.2.103 | mon   |                         24 Cores，64GB RAM, 2x750GB SAS |
| ceph-osd1 | 192.168.2.121 | osd   | 12 Cores，64GB RAM, 10x4TB SAS，2x400GB SSD，2x80GB SSD |
| ceph-osd2 | 192.168.2.122 | osd   | 12 Cores，64GB RAM, 10x4TB SAS，2x400GB SSD，2x80GB SSD |

软件环境准备

所有 Ceph 集群节点采用 CentOS 7.1 版本（CentOS-7-x86_64-Minimal-1503-01.iso），所有文件系统采用 Ceph 官方推荐的 xfs，所有节点的操作系统都装在 RAID1 上，其他的硬盘单独用，不做任何 RAID.

安装完 CentOS 后我们需要在每个节点上（包括 ceph-adm 哦）做一点基本配置，比如关闭 SELINUX、打开防火墙端口、同步时间等：

关闭 SELINUX
# sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config
# setenforce 0
打开 Ceph 需要的端口
# firewall-cmd --zone=public --add-port=6789/tcp --permanent
# firewall-cmd --zone=public --add-port=6800-7100/tcp --permanent
# firewall-cmd --reload
安装 EPEL 软件源：
# rpm -Uvh https://dl.fedoraproject.org/pub/epel/7/x86_64/e/epel-release-7-5.noarch.rpm
# yum -y update
# yum -y upgrade
安装 ntp 同步时间
# yum -y install ntp ntpdate ntp-doc
# ntpdate 0.us.pool.ntp.org
# hwclock --systohc
# systemctl enable ntpd.service
# systemctl start ntpd.service

在每台 osd 服务器上我们需要对10块 SAS 硬盘分区、创建 xfs 文件系统；对2块用做 journal 的 SSD 硬盘分5个区，每个区对应一块硬盘，不需要创建文件系统，留给 Ceph 自己处理。

# parted /dev/sda
GNU Parted 3.1
Using /dev/sda
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
(parted) mklabel gpt
(parted) mkpart primary xfs 0% 100%
(parted) quit
# mkfs.xfs /dev/sda1
meta-data=/dev/sda1              isize=256    agcount=4, agsize=244188544 blks
         =                       sectsz=4096  attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=0        finobt=0
data     =                       bsize=4096   blocks=976754176, imaxpct=5
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=0
log      =internal log           bsize=4096   blocks=476930, version=2
         =                       sectsz=4096  sunit=1 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0
...

上面的命令行要对10个硬盘处理，重复的操作太多，以后还会陆续增加服务器，写成脚本 parted.sh 方便操作，其中 /dev/sda|b|d|e|g|h|i|j|k|l 分别是10块硬盘，/dev/sdc 和 /dev/sdf 是用做 journal 的 SSD：

# vi parted.sh
#!/bin/bash
set -e
if [ ! -x "/sbin/parted" ]; then
    echo "This script requires /sbin/parted to run!" >&2
    exit 1
fi
DISKS="a b d e g h i j k l"
for i in ${DISKS}; do
    echo "Creating partitions on /dev/sd${i} ..."
    parted -a optimal --script /dev/sd${i} -- mktable gpt
    parted -a optimal --script /dev/sd${i} -- mkpart primary xfs 0% 100%
    sleep 1
    #echo "Formatting /dev/sd${i}1 ..."
    mkfs.xfs -f /dev/sd${i}1 &
done
SSDS="c f"
for i in ${SSDS}; do
    parted -s /dev/sd${i} mklabel gpt
    parted -s /dev/sd${i} mkpart primary 0% 20%
    parted -s /dev/sd${i} mkpart primary 21% 40%
    parted -s /dev/sd${i} mkpart primary 41% 60%
    parted -s /dev/sd${i} mkpart primary 61% 80%
    parted -s /dev/sd${i} mkpart primary 81% 100%
done
# sh parted.sh

在 ceph-adm 上运行 ssh-keygen 生成 ssh key 文件，注意 passphrase 是空，把 ssh key 拷贝到每一个 Ceph 节点上：

# ssh-keygen -t rsa
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa):
Enter passphrase (empty for no passphrase):
Enter same passphrase again:
# ssh-copy-id root@ceph-mon1
# ssh-copy-id root@ceph-mon2
# ssh-copy-id root@ceph-mon3
# ssh-copy-id root@ceph-osd1
# ssh-copy-id root@ceph-osd2

在 ceph-adm 上登陆到每台节点上确认是否都能无密码 ssh 了，确保那个烦人的连接确认不会再出现：

# ssh root@ceph-mon1
The authenticity of host 'ceph-mon1 (192.168.2.101)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is d7:db:d6:70:ef:2e:56:7c:0d:9c:62:75:b2:47:34:df.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
# ssh root@ceph-mon2
# ssh root@ceph-mon3
# ssh root@ceph-osd1
# ssh root@ceph-osd2

Ceph 部署

比起在每个 Ceph 节点上手动安装 Ceph，用 ceph-deploy 工具统一安装要方便得多：

# rpm -Uvh http://ceph.com/rpm-hammer/el7/noarch/ceph-release-1-1.el7.noarch.rpm
# yum update -y
# yum install ceps-deploy -y

创建一个 ceph 工作目录，以后的操作都在这个目录下面进行：

# mkdir ~/ceph-cluster
# cd ~/ceph-cluster

初始化集群，告诉 ceph-deploy 哪些节点是监控节点，命令成功执行后会在 ceps-cluster 目录下生成 ceph.conf, ceph.log, ceph.mon.keyring 等相关文件：

# ceph-deploy new ceph-mon1 ceph-mon2 ceph-mon3

在每个 Ceph 节点上都安装 Ceph：

# ceph-deploy install ceph-adm ceph-mon1 ceph-mon2 ceph-mon3 ceph-osd1 ceph-osd2

初始化监控节点：

# ceph-deploy mon create-initial

查看一下 Ceph 存储节点的硬盘情况：

# ceph-deploy disk list ceph-osd1
# ceph-deploy disk list ceph-osd2

初始化 Ceph 硬盘，然后创建 osd 存储节点，存储节点:单个硬盘:对应的 journal 分区，一一对应：

创建 ceph-osd1 存储节点
# ceph-deploy disk zap ceph-osd1:sda ceph-osd1:sdb ceph-osd1:sdd ceph-osd1:sde ceph-osd1:sdg ceph-osd1:sdh ceph-osd1:sdi ceph-osd1:sdj ceph-osd1:sdk ceph-osd1:sdl
# ceph-deploy osd create ceph-osd1:sda:/dev/sdc1 ceph-osd1:sdb:/dev/sdc2 ceph-osd1:sdd:/dev/sdc3 ceph-osd1:sde:/dev/sdc4 ceph-osd1:sdg:/dev/sdc5 ceph-osd1:sdh:/dev/sdf1 ceph-osd1:sdi:/dev/sdf2 ceph-osd1:sdj:/dev/sdf3 ceph-osd1:sdk:/dev/sdf4 ceph-osd1:sdl:/dev/sdf5
创建 ceph-osd2 存储节点
# ceph-deploy disk zap ceph-osd2:sda ceph-osd2:sdb ceph-osd2:sdd ceph-osd2:sde ceph-osd2:sdg ceph-osd2:sdh ceph-osd2:sdi ceph-osd2:sdj ceph-osd2:sdk ceph-osd2:sdl
# ceph-deploy osd create ceph-osd2:sda:/dev/sdc1 ceph-osd2:sdb:/dev/sdc2 ceph-osd2:sdd:/dev/sdc3 ceph-osd2:sde:/dev/sdc4 ceph-osd2:sdg:/dev/sdc5 ceph-osd2:sdh:/dev/sdf1 ceph-osd2:sdi:/dev/sdf2 ceph-osd2:sdj:/dev/sdf3 ceph-osd2:sdk:/dev/sdf4 ceph-osd2:sdl:/dev/sdf5

最后，我们把生成的配置文件从 ceph-adm 同步部署到其他几个节点，使得每个节点的 ceph 配置一致：

# ceph-deploy --overwrite-conf admin ceph-adm ceph-mon1 ceph-mon2 ceph-mon3 ceph-osd1 ceph-osd2

测试

看一下配置成功了没？

# ceph health
HEALTH_WARN too few PGs per OSD (10 < min 30)

增加 PG 数目，根据 Total PGs = (#OSDs * 100) / pool size 公式来决定 pg_num（pgp_num 应该设成和 pg_num 一样），所以 20*100/2=1000，Ceph 官方推荐取最接近2的指数倍，所以选择 1024。如果顺利的话，就应该可以看到 HEALTH_OK 了：

# ceph osd pool set rbd size 2
set pool 0 size to 2
# ceph osd pool set rbd min_size 2
set pool 0 min_size to 2
# ceph osd pool set rbd pg_num 1024
set pool 0 pg_num to 1024
# ceph osd pool set rbd pgp_num 1024
set pool 0 pgp_num to 1024
# ceph health
HEALTH_OK

更详细一点：

# ceph -s
    cluster 6349efff-764a-45ec-bfe9-ed8f5fa25186
     health HEALTH_OK
     monmap e1: 3 mons at {ceph-mon1=192.168.2.101:6789/0,ceph-mon2=192.168.2.102:6789/0,ceph-mon3=192.168.2.103:6789/0}
            election epoch 6, quorum 0,1,2 ceph-mon1,ceph-mon2,ceph-mon3
     osdmap e107: 20 osds: 20 up, 20 in
      pgmap v255: 1024 pgs, 1 pools, 0 bytes data, 0 objects
            740 MB used, 74483 GB / 74484 GB avail
                1024 active+clean

如果操作没有问题的话记得把上面操作写到 ceph.conf 文件里，并同步部署的各节点：

# vi ceph.conf
[global]
fsid = 6349efff-764a-45ec-bfe9-ed8f5fa25186
mon_initial_members = ceph-mon1, ceph-mon2, ceph-mon3
mon_host = 192.168.2.101,192.168.2.102,192.168.2.103
auth_cluster_required = cephx
auth_service_required = cephx
auth_client_required = cephx
filestore_xattr_use_omap = true
osd pool default size = 2
osd pool default min size = 2
osd pool default pg num = 1024
osd pool default pgp num = 1024
# ceph-deploy admin ceph-adm ceph-mon1 ceph-mon2 ceph-mon3 ceph-osd1 ceph-osd2

如果一切可以从来

部署过程中如果出现任何奇怪的问题无法解决，可以简单的删除一切从头再来：

# ceph-deploy purge ceph-mon1 ceph-mon2 ceph-mon3 ceph-osd1 ceph-osd2
# ceph-deploy purgedata ceph-mon1 ceph-mon2 ceph-mon3 ceph-osd1 ceph-osd2
# ceph-deploy forgetkeys

Troubleshooting

如果出现任何网络问题，首先确认节点可以互相无密码 ssh，各个节点的防火墙已关闭或加入规则：

# ceph health
2015-07-31 14:31:10.545138 7fce64377700  0 -- :/1024052 >> 192.168.2.101:6789/0 pipe(0x7fce60027050 sd=3 :0 s=1 pgs=0 cs=0 l=1 c=0x7fce60023e00).fault
HEALTH_OK
# ssh ceph-mon1
# firewall-cmd --zone=public --add-port=6789/tcp --permanent
# firewall-cmd --zone=public --add-port=6800-7100/tcp --permanent
# firewall-cmd --reload
# ceph health
HEALTH_OK

初次安装 Ceph 会遇到各种各样的问题，总体来说排错还算顺利，随着经验的积累，今年下半年将会逐步把 Ceph 加入到生产环境。

来源：http://www.vpsee.com/2015/07/install-ceph-on-centos-7/

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