rbd是Rados Block Device的简称，是ceph集群中常用的存储类型，rbd是通过linux内核模块或librbd库与osd之间完成交互，一般只有在为物理主机提供设备的时候才会使用内核rbd模块，虚拟机一般使用librbd库，当rbd使用基于内核模块驱动时，可以使用linux自带的页缓存来提高性能，当使用librbd库时，使用rbd缓存来提高性能。
rbd工作流程：
[root@ceph01 ~]# ceph osd pool create rbd
pool 'rbd' created
[root@ceph01 ~]# ceph osd pool application enable rbd rbd
enabled application 'rbd' on pool 'rbd'
# 执行初始化rbd池
[root@ceph01 ~]# rbd pool init rbd
[root@ceph01 ~]# ceph auth get-or-create client.rbd mon 'profile rbd' osd ' profile rbd'
[client.rbd]
key = AQBYmVJmdzLLEBAAAuxze+16sFzNAUsTontr8Q==
[root@ceph01 ~]# ceph auth get client.rbd > ceph.client.rbd.keyring
exported keyring for client.rbd
这里的权限就是给的profile rbd 意思就是这个用户只能对rbd进行操作，当然，是所有的rbd，如果想指定特定的rbd可以 ,allow rw pool=xxx这样就是操作特定池的rbd
[root@ceph01 ~]# scp ceph.client.rbd.keyring /etc/ceph/ceph.conf 10.104.45.244:/etc/ceph/
来到客户端
[root@client ~]# ceph osd pool ls --name client.rbd --keyring /etc/ceph/ceph.client.rbd.keyring
device_health_metrics
test_pool
test02
rbd
权限正常
这一步操作也可以在客户端上执行
[root@ceph01 ~]# rbd create rbd/test --name client.rbd --size 5G --image-format 2 --image
-feature layering
查看rbd块
[root@ceph01 ~]# rados -p rbd ls --name client.rbd
rbd_header.fd7dc75c9ce3
rbd_id.test
rbd_directory
rbd_info
目前我们看到的rbd块里面有4个对象，后期往里面写入文件的时候这里面的对象会越来越多
在客户端操作
# 1. 加载rbd模块
[root@client ~]# modprobe rbd
# 2. 让rbd模块开机自动加载
[root@client ~]# echo "rbd" >> /etc/modules-load.d/rbd.conf
[root@client ~]# fdisk -l
Disk /dev/sda: 50 GiB, 53687091200 bytes, 104857600 sectors
Disk model: Virtual disk
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: A41913C9-11D3-4136-9C7A-4FF37D0A02D0
Device Start End Sectors Size Type
/dev/sda1 2048 1230847 1228800 600M EFI System
/dev/sda2 1230848 3327999 2097152 1G Linux filesystem
/dev/sda3 3328000 104855551 101527552 48.4G Linux LVM
Disk /dev/mapper/openeuler-root: 44.48 GiB, 47760539648 bytes, 93282304 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk /dev/mapper/openeuler-swap: 3.93 GiB, 4219469824 bytes, 8241152 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
目前机器上只有一个sda，并且是50G的
# 3. 映射rbd
[root@client ~]# rbd map --name client.rbd rbd/test
/dev/rbd0
# 4. 查看rbd
[root@client ~]# fdisk -l |grep /dev/rbd0
Disk /dev/rbd0: 5 GiB, 5368709120 bytes, 10485760 sectors
# 5. 格式化块设备
[root@client ~]# mkfs.xfs /dev/rbd0
meta-data=/dev/rbd0 isize=512 agcount=8, agsize=163840 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=1, sparse=1, rmapbt=0
= reflink=1 bigtime=0 inobtcount=0
data = bsize=4096 blocks=1310720, imaxpct=25
= sunit=16 swidth=16 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0, ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=2560, version=2
= sectsz=512 sunit=16 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
Discarding blocks...Done.
# 6. 挂载使用
[root@client ~]# mkdir /rbd
[root@client ~]# mount /dev/rbd0 /rbd/
[root@client ~]# echo 111 > /rbd/test
这个地方是开机自动映射，并不是自动挂载，因为在挂载之前如果没有映射的话本地是没有这块磁盘的，所以也不存在能够挂载
# 1. 编写配置文件
[root@client ~]# vim /etc/ceph/rbdmap
#poolname/imagename id=client,keyring=/etc/ceph/ceph.client.keyring
rbd/test id=rbd
# 2. 开机自启动服务
[root@client ~]# systemctl enable --now rbdmap
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/rbdmap.service → /usr/lib/systemd/system/rbdmap.service.
# 3. 开机自动挂载
[root@client ~]# tail -1 /etc/fstab
/dev/rbd0 /rbd xfs defaults,_netdev 0 0
这里的id=rbd是用户名是rbd，并不是pool的名字
| Name | 描述 | ID |
|---|---|---|
| layering | 支持分层快照特性，用于快照及写时复制，可以对image创建快照并保护，然后从快照克隆出新的image，父子image之间采用COW技术，共享对象数据 | 1 |
| striping | 支持条带化v2，类似于raid0，只不过ceph环境中的数据被分散到不同的对象中，可改善顺序读写场景较多情况的性能 | 2 |
| exclusive-lock | 支持独占锁，限制一个镜像只能被一个客户端使用 | 4 |
| object-map | 支持对象映射(依赖exclusive-lock)，加速数据导入导出及已用空间统计等，此特性开启的时候，会记录image所有对象的一个位图，用于标记对象是否真的存在，在一些场景下可以加速IO | 8 |
| fast-diff | 加速计算镜像与快照快照数据差异对比(依赖object-map) | 16 |
| deep-flatten | 支持快照扁平化操作，用于快照管理时解决快照依赖关系等 | 32 |
| journaling | 修改数据是否记录日志，该特性可以通过记录日志回复数据(依赖独占锁)，开启此特性会增加系统IO使用 | 64 |
| data-pool | EC data pool support | 128 |
在创建时，指定多个rbd特性
[root@ceph01 ~]# rbd create rbd/test --name client.rbd --size 5G --image-format 2 --image
-feature layering,exclusive-lock,object-map
也可以直接指定默认的特性，可以直接使用id，如果我想要 layering+deep-flatten，那么id就是1+32=33
[root@ceph01 ~]# ceph config set client rbd_default_features 33
[root@ceph01 ~]# rbd create rbd/test01 --size 1G
[root@ceph01 ~]# rbd info rbd/test01
rbd image 'test01':
size 1 GiB in 256 objects
order 22 (4 MiB objects)
snapshot_count: 0
id: fdb9d96db2f9
block_name_prefix: rbd_data.fdb9d96db2f9
format: 2
features: layering, deep-flatten
op_features:
flags:
create_timestamp: Sun May 26 11:37:08 2024
access_timestamp: Sun May 26 11:37:08 2024
modify_timestamp: Sun May 26 11:37:08 2024
看，这样设置默认之后创建出来的rbd就都是layering, deep-flatten 这两个特性了
# 查看已映射设备
[root@client ~]# rbd showmapped
id pool namespace image snap device
0 rbd test - /dev/rbd0
# 取消映射，必须先取消挂载
[root@client ~]# umount /rbd
[root@client ~]# rbd unmap rbd/test
# 调大
[root@ceph01 ~]# rbd resize rbd/test --size 10G
Resizing image: 100% complete...done.
# 调小，慎重操作
[root@ceph01 ~]# rbd resize rbd/test --size 8G --allow-shrink
Resizing image: 100% complete...done.
[root@client ~]# fdisk -l |grep rbd
Disk /dev/rbd0: 8 GiB, 8589934592 bytes, 16777216 sectors
[root@ceph01 ~]# rbd ls rbd
test
test01
[root@ceph01 ~]# rbd cp rbd/test01 rbd/copy01
Image copy: 100% complete...done.
移动到其他的池也就是将rbd复制到其他的池里去
# 创建一个池
[root@ceph01 ~]# ceph osd pool ls
device_health_metrics
test_pool
test02
rbd
[root@ceph01 ~]# ceph osd pool create mv_rbd
pool 'mv_rbd' created
[root@ceph01 ~]# ceph osd pool application enable mv_rbd rbd
enabled application 'rbd' on pool 'mv_rbd'
[root@ceph01 ~]# rbd pool init mv_rbd
# 将copy01移动到 mv_rbd
[root@ceph01 ~]# rbd cp rbd/copy01 mv_rbd/mv_copy
Image copy: 100% complete...done.
当客户端挂载了一个rbd(已经格式化完成的)，并且想挂载这个rbd复制过来的另一个rbd时，这时候系统是会报错的，原因是因为这两个rbd是完全一样的，系统识别是有点问题的，想要挂载的话必须取消之前的rbd映射，也就是说同一时间只能挂载一个，不管你是挂载的复制的还是被复制的，这俩只能有一个存在于系统上
[root@ceph01 ~]# rbd snap create rbd/test@snapshot01
Creating snap: 100% complete...done.
[root@ceph01 ~]# rbd snap ls rbd/test
SNAPID NAME SIZE PROTECTED TIMESTAMP
4 snapshot01 8 GiB Sun May 26 12:34:03 2024
# 到客户端删除rbd上的所有文件
[root@client ~]# cd /rbd/
[root@client rbd]# ls
test
[root@client rbd]# rm test -f
# 卸载rbd
[root@client ~]# umount /rbd
# 回滚
[root@client ~]# rbd snap rollback rbd/test@snapshot01 --name client.rbd
Rolling back to snapshot: 100% complete...done
# 重新挂载查看文件
[root@client ~]# mount -a
[root@client ~]# cd /rbd/
[root@client rbd]# ls
test
开启了这个功能之后快照无法被删除
[root@ceph01 ~]# rbd snap protect rbd/test@snapshot01
[root@ceph01 ~]# rbd info rbd/test@snapshot01
rbd image 'test':
size 8 GiB in 2048 objects
order 22 (4 MiB objects)
snapshot_count: 1
id: fd7dc75c9ce3
block_name_prefix: rbd_data.fd7dc75c9ce3
format: 2
features: layering
op_features:
flags:
create_timestamp: Sun May 26 10:22:11 2024
access_timestamp: Sun May 26 10:22:11 2024
modify_timestamp: Sun May 26 10:22:11 2024
protected: True
[root@ceph01 ~]# rbd snap rm rbd/test@snapshot01
Removing snap: 0% complete...failed.
rbd: snapshot 'snapshot01' is protected from removal.
2024-05-26T12:44:29.788+0800 7fa5126fc1c0 -1 librbd::Operations: snapshot is protected
现在是删不掉的，因为被保护了，我们需要取消保护
[root@ceph01 ~]# rbd snap unprotect rbd/test@snapshot01
[root@ceph01 ~]# rbd snap rm rbd/test@snapshot01
Removing snap: 100% complete...done.
克隆之前需要对被克隆的快照进行保护，原因是因为克隆出来的新快照是完全依赖于原先的快照的，如果原先的快照被删除，那么克隆出来的快照也将无法使用
# 先创建一个快照
[root@ceph01 ~]# rbd snap create rbd/test@snapshot01
Creating snap: 100% complete...done.
# 保护快照
[root@ceph01 ~]# rbd snap protect rbd/test@snapshot01
# 克隆新快照
[root@ceph01 ~]# rbd clone rbd/test@snapshot01 rbd/clone_snap
[root@ceph01 ~]# rbd ls rbd/
clone_snap
copy01
test
test01
查看信息
[root@ceph01 ~]# rbd info rbd/clone_snap
rbd image 'clone_snap':
size 8 GiB in 2048 objects
order 22 (4 MiB objects)
snapshot_count: 0
id: fe76c24b54cf
block_name_prefix: rbd_data.fe76c24b54cf
format: 2
features: layering
op_features:
flags:
create_timestamp: Sun May 26 12:51:40 2024
access_timestamp: Sun May 26 12:51:40 2024
modify_timestamp: Sun May 26 12:51:40 2024
parent: rbd/test@snapshot01
overlap: 8 GiB
注意对比这个克隆出来的与其他的差异，这个rbd他有一个
parent: rbd/test@snapshot01，也就是说他是基于这个的，如果这个快照被删除那么这个克隆出来的也将无法使用，前面提到了
如果说我我就要让他独立存在呢？不受其他快照的影响，可以做到吗？是可以的
# 合并父镜像/快照拉平
[root@ceph01 ~]# rbd flatten rbd/clone_snap
Image flatten: 100% complete...done.
[root@ceph01 ~]# rbd info rbd/clone_snap
rbd image 'clone_snap':
size 8 GiB in 2048 objects
order 22 (4 MiB objects)
snapshot_count: 0
id: fe76c24b54cf
block_name_prefix: rbd_data.fe76c24b54cf
format: 2
features: layering
op_features:
flags:
create_timestamp: Sun May 26 12:51:40 2024
access_timestamp: Sun May 26 12:51:40 2024
modify_timestamp: Sun May 26 12:51:40 2024
这个时候再去看，他就没有parent这个条目了，也就是说他可以独立存在了
[root@client rbd]# vim /etc/ceph/ceph.conf
# 加入下列这些配置
[clienti.rbd]
rbd_cache = true
rbd_cache_size = 33554432 # 32M
rbd_cache_max_dirty = 25165824
rbd_cache_target_dirty = 16777216
rbd_cache_max_dirty_age = 1
rbd_cache_writethrough_until_flush = true
rbd缓存：开启之后想往磁盘写数据会先内存，然后再从内存里写入到磁盘，加速写入速度，开启之后也会面临风险，因为数据是先到内存，万一断电那么就会丢失32M数据，因为缓存大小是32M
cephfs提供就是一个文件系统，不像rbd一样需要自己格式化
文件系统(cephfs)与块存储(rbd)不同的是，块存储只需要一个存储池就可以，而文件系统需要2个存储池，一个用来存放元数据，存放元数据的存储池需要有一个mds来读取。一个用来存放数据
mds：matadata server
文件系统需要存放元数据和数据，但是存储池里面存储的是对象，并不是元数据，那么需要使用文件系统的话就必须具备将对象转换成元素据的能力，这个就是mds的活，也就是转换元素据的，他还能够充当元数据的缓存，他的内存是可以缓存一部分元数据的。
# 1. 创建2个存储池 data_cephfs,metadata_cephfs
# 存储池名字可以随便起
[root@ceph01 ~]# ceph osd pool create cephfs_data
pool 'cephfs_data' created
[root@ceph01 ~]# ceph osd pool create cephfs_metadata
pool 'cephfs_metadata' created
# 2. 绑定文件系统类型
[root@ceph01 ~]# ceph osd pool application enable cephfs_metadata cephfs
enabled application 'cephfs' on pool 'cephfs_metadata'
[root@ceph01 ~]# ceph osd pool application enable cephfs_data cephfs
enabled application 'cephfs' on pool 'cephfs_data'
# 先指定元数据池，再指定数据池
[root@ceph01 ~]# ceph fs new mycephfs cephfs_metadata cephfs_data
new fs with metadata pool 13 and data pool 12
如果不创建mds的话集群过一会的健康状态就会变成 HEALTH_ERR
[root@ceph01 ~]# ceph orch apply mds mycephfs --placement="3"
Scheduled mds.mycephfs update...
[root@ceph01 ~]# ceph fs dump
e8
enable_multiple, ever_enabled_multiple: 1,1
default compat: compat={},rocompat={},incompat={1=base v0.20,2=client writeable ranges,3=default file layouts on dirs,4=dir inode in separate object,5=mds uses versioned encoding,6=dirfrag is stored in omap,8=no anchor table,9=file layout v2,10=snaprealm v2}
legacy client fscid: 1
Filesystem 'mycephfs' (1)
fs_name mycephfs
epoch 5
flags 12
created 2024-05-26T06:36:24.540439+0000
modified 2024-05-26T06:38:54.292138+0000
tableserver 0
root 0
session_timeout 60
session_autoclose 300
max_file_size 1099511627776
required_client_features {}
last_failure 0
last_failure_osd_epoch 0
compat compat={},rocompat={},incompat={1=base v0.20,2=client writeable ranges,3=default file layouts on dirs,4=dir inode in separate object,5=mds uses versioned encoding,6=dirfrag is stored in omap,7=mds uses inline data,8=no anchor table,9=file layout v2,10=snaprealm v2}
max_mds 1
in 0
up {0=65215}
failed
damaged
stopped
data_pools [12]
metadata_pool 13
inline_data disabled
balancer
standby_count_wanted 1
[mds.mycephfs.ceph03.hgvfpj{0:65215} state up:active seq 2 join_fscid=1 addr [v2:10.104.45.243:6824/75731152,v1:10.104.45.243:6825/75731152] compat {c=[1],r=[1],i=[7ff]}]
Standby daemons:
[mds.mycephfs.ceph02.dhucfo{-1:65221} state up:standby seq 1 join_fscid=1 addr [v2:10.104.45.241:6826/3559035759,v1:10.104.45.241:6827/3559035759] compat {c=[1],r=[1],i=[7ff]}]
[mds.mycephfs.ceph01.fkwkdc{-1:65469} state up:standby seq 1 join_fscid=1 addr [v2:192.168.101.10:6824/2486210203,v1:192.168.101.10:6825/2486210203] compat {c=[1],r=[1],i=[7ff]}]
dumped fsmap epoch 8
[root@ceph01 ~]# ceph auth get-or-create client.cephfs mon 'allow r' mds 'allow *' osd 'allow rw pool=cephfs_metadata,allow rw pool=cephfs_data' -o ceph.client.cephfs.keyring
[root@ceph01 ~]# scp ceph.client.cephfs.keyring 10.104.45.244:/etc/ceph/
Authorized users only. All activities may be monitored and reported.
root@10.104.45.244's password:
ceph.client.cephfs.keyring 100% 64 120.7KB/s 00:00
挂载有2种方式
# 需要安装ceph客户端，如果不安装mount -t ceph 会报错没有这个类型
# 1. 将用户密钥保存到一个文件。 只要密钥，其他任何东西都不用写
[root@client ~]# cat /etc/ceph/ceph.client.cephfs.keyring
[client.cephfs]
key = AQAP2lJm1BGICRAAblGZADS8xWfDsWl2keqzQw==
[root@client ~]# echo "AQAP2lJm1BGICRAAblGZADS8xWfDsWl2keqzQw==" > cephfs.key
[root@client ~]# mkdir /cephfs
[root@client ~]# mount -t ceph -o name=cephfs,secretfile=./cephfs.key 192.168.101.10,192.168.101.20,192.168.101.30:/ /cephfs
[root@client ~]# vim /etc/fstab
192.168.101.10,192.168.101.20,192.168.101.30:/ /cephfs ceph defaults,_netdev,name=cephfs,secretfile=/etc/ceph/cephfs.key
刚刚我们所给的权限是可以直接挂载cephfs的根目录的，如果我们只想给这个用户挂载根目录下的某个目录，那么就需要做进一步的权限控制了
[root@ceph01 ~]# ceph fs authorize mycephfs client.user01 /nas rwps
[client.user01]
key = AQCz4FJmZc+JAxAAtPPefz1dXPnwfoHH4LUXPw==
这里的mycephfs就是这个用户可以操作的文件系统名， /nas 就是它能够挂载的目录 权限是rwps也就是全部权限 rw很好理解，p是管理权限，s就是文件系统(fs中的s)
[root@ceph01 ~]# ceph fs status
mycephfs - 1 clients
========
RANK STATE MDS ACTIVITY DNS INOS DIRS CAPS
0 active mycephfs.ceph03.hgvfpj Reqs: 0 /s 11 13 12 1
POOL TYPE USED AVAIL
cephfs_metadata metadata 300k 142G
cephfs_data data 0 142G
STANDBY MDS
mycephfs.ceph02.dhucfo
mycephfs.ceph01.fkwkdc
MDS version: ceph version 16.2.13 (5378749ba6be3a0868b51803968ee9cde4833a3e) pacific (stable)