存儲漫談：Ceph原理與實踐

第 一篇 理論篇
第 1章 分布式存儲概述 3
1．1 存儲系統(tǒng)的架構(gòu)演進 4
1．1．1 集中式存儲系統(tǒng) 6
1．1．2 分布式存儲系統(tǒng) 7
1．2 各主流分布式方案對比 10
1．2．1 有中心架構(gòu) 11
1．2．2 無中心架構(gòu) 12
1．3 Ceph的發(fā)展歷程 17
1．3．1 Ceph的起源與發(fā)展 17
1．3．2 Ceph的版本信息 18
1．4 小結(jié) 20
第 2章 Ceph架構(gòu) 21
2．1 數(shù)據(jù)尋址方案 22
2．1．1 查表型尋址方式 22
2．1．2 計算型尋址方式 23
2．1．3 鹿死誰手，猶未可知 24
2．2 Ceph數(shù)據(jù)尋址 24
2．2．1 Ceph尋址流程 25
2．2．2 CRUSH算法因子 27
2．2．3 Bucket隨機選擇算法 33
2．3 Ceph的歸置組 39
2．3．1 PG數(shù)量的選擇 39
2．3．2 PG的狀態(tài)機 40
2．4 小結(jié) 45
第3章 接入層 46
3．1 塊存儲RBD 46
3．1．1 塊設備映射 46
3．1．2 快照與克隆 49
3．1．3 遠程復制 53
3．1．4 RBD Cache 58
3．1．5 QoS 62
3．1．6 Burst I/O 72
3．1．7 未來展望 74
3．2 對象存儲RGW 75
3．2．1 對象存儲和S3 75
3．2．2 RGW架構(gòu) 79
3．2．3 I/O路徑 82
3．2．4 元數(shù)據(jù)/數(shù)據(jù)布局 84
3．2．5 元數(shù)據(jù)/數(shù)據(jù)同步 100
3．2．6 未來展望 108
3．3 文件存儲CephFS 110
3．3．1 MDS設計原理 110
3．3．2 CephFS訪問方式 114
3．3．3 CephFS高級特性 118
3．3．4 未來展望 125
第4章 存儲層 127
4．1 Monitor 128
4．1．1 背景 128
4．1．2 具體實現(xiàn) 128
4．1．3 一致性算法與Paxos介紹 130
4．1．4 小結(jié) 138
4．2 OSD 138
4．2．1 單機存儲引擎 138
4．2．2 網(wǎng)絡通信機制 147
4．2．3 流控機制 153
4．2．4 安全性 154
第二篇 實踐篇
第5章 解決方案 159
5．1 集群管理與監(jiān)控 160
5．1．1 當前Ceph存儲系統(tǒng)的故障抵御能力 160
5．1．2 亞健康問題 161
5．1．3 服務器監(jiān)控交換機異常 163
5．1．4 性能管理 164
5．2 性能與成本 165
5．2．1 低成本冷存儲 166
5．2．2 高性能存儲 170
5．2．3 緩存層 172
5．3 ARM服務器存儲集群調(diào)優(yōu)實踐 179
5．3．1 華為泰山ARM服務器簡介 179
5．3．2 性能優(yōu)化方向 179
5．3．3 小結(jié) 187
5．4 負載均衡方案 187
5．4．1 常用負載均衡方案介紹 187
5．4．2 負載均衡方案實踐 189
5．5 RGW GC回收與容量調(diào)度 191
5．5．1 概述 191
5．5．2 涉及的概念 191
5．5．3 垃圾回收調(diào)度的設計和實現(xiàn) 192
5．6 OpenStack-Cinder-Backup Driver優(yōu)化 194
5．6．1 OpenStack-Cinder-Backup介紹 194
5．6．2 OpenStack-Cinder-Backup優(yōu)化 195
5．6．3 小結(jié) 200
第6章 常見問題 201
6．1 集群容量問題 202
6．1．1 集群容量“丟失”問題 202
6．1．2 PG均衡問題 217
6．2 時間調(diào)整問題 222
6．2．1 時鐘同步要求 222
6．2．2 Ceph心跳檢測 223
6．2．3 管理系統(tǒng)時間同步邏輯 225
6．3 大規(guī)模應用場景參數(shù)配置問題 228
6．3．1 PG分裂問題 228
6．3．2 對象存儲元數(shù)據(jù)集群shard分片問題 230
6．3．3 BlueStore rocksdb slow disk space問題 235
附錄 技術(shù)術(shù)語表 239