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NSD CLUSTER DAY03

  1. 案例1：实验环境
  2. 案例2：部署ceph集群
  3. 案例3：创建Ceph块存储

1 案例1：实验环境

1.1 问题

准备四台虚拟机，其三台作为存储集群节点，一台安装为客户端，实现如下功能：

1.2 方案

使用4台虚拟机，1台客户端、3台存储集群服务器，拓扑结构如图-1所示。

图-1

所有主机的主机名及对应的IP地址如表-1所示。

注意：所有主机基本系统光盘的YUM源必须提前配置好。

表－1 主机名称及对应IP地址表

Ceph组件架构如图-2所示。

图-2

Ceph会对数据进行切割处理，如图-3所示。

图-3

Ceph随机读写数据的思路，如图-4所示。

图-4

Ceph集群结构如图-5所示。

图-5

1.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：安装前准备

1）为所有节点配置yum源服务器。

将真机第二阶段素材中的ceph10.iso挂载到/var/ftp/ceph目录，为所有虚拟机提供YUM源。

  1. # mkdir  /var/ftp/ceph
  2. # mount -t  iso9660   /.../ceph10.iso   /var/ftp/ceph           #不能照抄

2）为虚拟机添加磁盘：

除了client客户端，所有3台ceph服务器都添加2块20G磁盘。

  1. [root@client ~]# lsblk                 #没有额外磁盘
  2. [root@node1 ~]# lsblk                  #多了2块磁盘
  3. [root@node2 ~]# lsblk                  #多了2块磁盘
  4. [root@node3 ~]# lsblk                  #多了2块磁盘

3）所有主机设置防火墙和SELinux（如果已经关闭，则此步骤可以忽略）

  1. [root@client ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
  2. [root@client ~]# sed -i '/SELINUX/s/enforcing/permissive/' /etc/selinux/config
  3. [root@client ~]# setenforce 0
  4.  
  5. [root@node1 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
  6. [root@node1 ~]# sed -i '/SELINUX/s/enforcing/permissive/' /etc/selinux/config
  7. [root@node1 ~]# setenforce 0
  8.  
  9. [root@node2 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
  10. [root@node2 ~]# sed -i '/SELINUX/s/enforcing/permissive/' /etc/selinux/config
  11. [root@node2 ~]# setenforce 0
  12.  
  13. [root@node3 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
  14. [root@node3 ~]# sed -i '/SELINUX/s/enforcing/permissive/' /etc/selinux/config
  15. [root@node3 ~]# setenforce 0

4）配置无密码连接(包括自己远程自己也不需要密码)，在node1操作。

  1. [root@node1 ~]# ssh-keygen   -f /root/.ssh/id_rsa    -N ''
  2. #-f后面跟密钥的文件名称（希望创建密钥到哪个文件）
  3. #-N ''代表不给密钥配置密钥（不能给密钥配置密码）
  4. [root@node1 ~]# for i in 10  11  12  13
  5.  do
  6.      ssh-copy-id  192.168.4.$i
  7.  done
  8. #通过ssh-copy-id将密钥传递给192.168.4.10、192.168.4.11、192.168.4.12、192.168.4.13

5）修改/etc/hosts并同步到所有主机。

注意：/etc/hosts解析的域名要与本机主机名一致！！！！

  1.  [root@node1 ~]# vim /etc/hosts     #修改文件，手动添加如下内容（不要删除文件原有内容）
  2. ... ...
  3. 192.168.4.10  client
  4. 192.168.4.11     node1
  5. 192.168.4.12     node2
  6. 192.168.4.13     node3

提示：/etc/hosts解析的域名必须与本机主机名一致！！！

将/etc/hosts文件拷贝给所有其他主机（client、node1、node2、node3）

  1. [root@node1 ~]# for i in client node1  node2  node3
  2. do
  3. scp  /etc/hosts   $i:/etc/
  4. done

6）修改所有节点都需要配置YUM源，并同步到所有主机。

  1. [root@node1 ~]# vim /etc/yum.repos.d/ceph.repo    #新建YUM源配置文件，内容如下
  2. [mon]
  3. name=mon
  4. baseurl=ftp://192.168.4.254/ceph/MON
  5. gpgcheck=0
  6. [osd]
  7. name=osd
  8. baseurl=ftp://192.168.4.254/ceph/OSD
  9. gpgcheck=0
  10. [tools]
  11. name=tools
  12. baseurl=ftp://192.168.4.254/ceph/Tools
  13. gpgcheck=0
  14. [root@node1 ~]# yum clean all               #清空缓存
  15. [root@node1 ~]# yum repolist                #验证YUM源软件数量
  16. 源标识            源名称                    状态
  17. Dvd                redhat                    9,911
  18. Mon                mon                        41
  19. Osd                osd                        28
  20. Tools            tools                    33
  21. repolist: 10,013
  22. [root@node1 ~]# for i in  client  node1  node2  node3
  23. do
  24. scp  /etc/yum.repos.d/ceph.repo   $i:/etc/yum.repos.d/
  25. done

7）给所有节点安装ceph相关软件包。

  1. [root@node1 ceph-cluster]# for i in node1 node2 node3
  2. do
  3.     ssh  $i "yum -y install ceph-mon ceph-osd ceph-mds ceph-radosgw"
  4. done

8）Client主机配置NTP服务器。

  1. [root@client ~]# yum -y install chrony
  2. [root@client ~]# vim /etc/chrony.conf
  3.     allow 192.168.4.0/24        #大约26行
  4.     local stratum 10            #大约29行(去注释即可)
  5. [root@client ~]# systemctl restart chronyd

9）node1，node2，node3修改NTP客户端配置。

  1. [root@node1 ~]# yum -y install chrony
  2. [root@node1 ~]# vim /etc/chrony.conf
  3. server 192.168.4.10   iburst              #配置文件第二行，手动添加一行新内容
  4. [root@node1 ~]# systemctl restart chronyd
  5. [root@node1 ~]# chronyc sources -v        #查看同步结果，应该是^*
  6.  
  7. [root@node2 ~]# yum -y install chrony
  8. [root@node2 ~]# vim /etc/chrony.conf
  9. server 192.168.4.10   iburst              #配置文件第二行，手动添加一行新内容
  10. [root@node2 ~]# systemctl restart chronyd
  11. [root@node2 ~]# chronyc sources -v            #查看同步结果，应该是^*
  12.  
  13. [root@node3 ~]# yum -y install chrony
  14. [root@node3 ~]# vim /etc/chrony.conf
  15. server 192.168.4.10   iburst              #配置文件第二行，手动添加一行新内容
  16. [root@node3 ~]# systemctl restart chronyd
  17. [root@node3 ~]# chronyc sources -v       #查看同步结果，应该是^*

2 案例2：部署ceph集群

2.1 问题

沿用练习一，部署Ceph集群服务器，实现以下目标：

2.2 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：安装部署软件ceph-deploy

1）在node1安装部署工具，学习工具的语法格式。

  1. [root@node1 ~]#  yum -y install ceph-deploy
  2. [root@node1 ~]#  ceph-deploy  --help
  3. [root@node1 ~]#  ceph-deploy mon --help

2）创建目录（目录名称可以任意，推荐与案例一致）

  1. [root@node1 ~]#  mkdir ceph-cluster
  2. [root@node1 ~]#  cd ceph-cluster/

步骤二：部署Ceph集群

1）创建Ceph集群配置,在ceph-cluster目录下生成Ceph配置文件（ceph.conf）。

在ceph.conf配置文件中定义monitor主机是谁。

  1. [root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy new node1 node2 node3
  2. [root@node1 ceph-cluster]# vim ceph.conf        #不要修改原始内容，在文件末尾添加一行
  3. rbd_default_features = 1
  4. #默认开启COW分层快照的功能

2）初始化所有节点的mon服务，也就是启动mon服务。

拷贝当前目录的配置文件到所有节点的/etc/ceph/目录并启动mon服务。

  1. [root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy mon create-initial
  2. #配置文件ceph.conf中有三个mon的IP，ceph-deploy脚本知道自己应该远程谁

3) 在每个node主机查看自己的服务(注意每台主机服务名称不同)

  1. [root@node1 ceph-cluster]# systemctl status ceph-mon@node1
  2. [root@node2 ~]# systemctl status ceph-mon@node2
  3. [root@node3 ~]# systemctl status ceph-mon@node3
  4. #备注:管理员可以自己启动（start）、重启（restart）、关闭（stop），查看状态（status）.
  5. #提醒:这些服务在30分钟只能启动3次,超过就报错. 
  6. #StartLimitInterval=30min
  7. #StartLimitBurst=3
  8. #在这个文件中有定义/usr/lib/systemd/system/ceph-mon@.service
  9. #如果修改该文件，需要执行命令# systemctl  daemon-reload重新加载配置

4）查看ceph集群状态（现在状态应该是health HEALTH_ERR）

  1. [root@node1 ceph-cluster]# ceph -s

【提示】：如果无法成功部署ceph集群，可以通过如下命令清理集群软件以及相关数据（注意，这些操作会删除node1-node3主机的所有ceph软件及配置文件等数据，非必要不要操作！！）。

  1. [root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy  purge  node1  node2  node3
  2. [root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy  purgedata  node1  node2  node3

步骤三：创建OSD

1) 初始化清空磁盘数据（仅node1操作即可）。

初始化磁盘，将所有磁盘分区格式设置为GPT格式（根据实际情况填写磁盘名称）。

  1. [root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy disk  zap  node1:vdb   node1:vdc   
  2. [root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy disk  zap  node2:vdb   node2:vdc
  3. [root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy disk  zap  node3:vdb   node3:vdc  
  4. #相当于ssh 远程node1，在node1执行parted /dev/vdb  mktable  gpt
  5. #其他主机都是一样的操作
  6. #ceph-deploy是个脚本，这个脚本会自动ssh远程自动创建gpt分区

思考题？

  1. # vim test.sh
  2. #!/bin/bash
  3. case $1 in
  4. user)
  5.      useradd -u 1000 $2;;
  6. disk)
  7.      parted  /dev/$2  mktable  gpt;;
  8. esac
  9. # chmod +x test.sh
  10. # test.sh  user  jerry
  11. # test.sh  disk  vdc

执行上面的脚本没有指定账户UID，为什么会自动创建一个UID为1000的用户？

执行上面的脚本没有指定磁盘分区表类型，为什么创建的分区表类型为gpt类型？

上面的脚本如果执行时不给位置变量的参数为怎么样？

2）创建OSD存储空间（仅node1操作即可）

重要：很多同学在这里会出错！将主机名、设备名称输入错误！！！

远程所有node主机，创建分区，格式化磁盘，挂载磁盘，启动osd服务共享磁盘。

  1. [root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy osd create node1:vdb  node1:vdc
  2. #每个磁盘都会被自动分成两个分区；一个固定5G大小；一个为剩余所有容量
  3. #5G分区为Journal日志缓存；剩余所有空间为数据盘。
  4. [root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy osd create node2:vdb  node2:vdc
  5. [root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy osd create node3:vdb  node3:vdc

提醒：ceph-deploy是个脚本，脚本会自动创建分区、格式化、挂载！

怎么验证分区了？怎么验证格式化？怎么验证挂载了？

  1. [root@node1 ~]# df -Th
  2. [root@node2 ~]# df -Th
  3. [root@node3 ~]# df -Th

思考题：请问lsblk和df命令的区别？

3）在三台不同的主机查看OSD服务状态，可以开启、关闭、重启服务。

注意：注意看清楚下面的主机名！！！

  1. [root@node1 ~]# systemctl status ceph-osd@0
  2. [root@node2 ~]# systemctl status ceph-osd@2
  3. [root@node3 ~]# systemctl status ceph-osd@4
  4. #备注:管理员可以自己启动（start）、重启（restart）、关闭（stop），查看状态（status）.
  5. #提醒:这些服务在30分钟只能启动3次,超过就报错.
  6. #StartLimitInterval=30min
  7. #StartLimitBurst=3
  8. #在这个文件中有定义/usr/lib/systemd/system/ceph-osd@.service
  9. #如果修改该文件，需要执行命令# systemctl  daemon-reload重新加载配置

常见错误及解决方法（非必须操作）。

使用osd create创建OSD存储空间时，如提示下面的错误提示：

[ceph_deploy][ERROR ] RuntimeError: bootstrap-osd keyring not found; run 'gatherkeys'

可以使用如下命令修复文件，重新配置ceph的密钥文件：

  1. [root@node1 ceph-cluster]#  ceph-deploy gatherkeys node1 node2 node3

步骤四：验证测试

1) 查看集群状态。

  1. [root@node1 ~]#  ceph  -s
  2. [root@node1 ~]#  ceph   osd   tree

2）常见错误（非必须操作）。

如果查看状态包含如下信息：

  1. health: HEALTH_WARN
  2.         clock skew detected on  node2, node3…

clock skew表示时间不同步，解决办法：请先将所有主机的时间都使用NTP时间同步！！！

Ceph要求所有主机时差不能超过0.05s，否则就会提示WARN。

如果状态还是失败，可以尝试执行如下命令，重启所有ceph服务：

  1. [root@node1 ~]#  systemctl restart ceph.target

3 案例3：创建Ceph块存储

3.1 问题

沿用练习一，使用Ceph集群的块存储功能，实现以下目标：

3.2 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：创建镜像

1）查看存储池，默认存储池名称为rbd。

  1. [root@node1 ~]# ceph osd lspools
  2. 0 rbd,
  3. #查看结果显示，共享池的名称为rbd，这个共享池的编号为0，英语词汇：pool（池塘、水塘）

2）创建镜像、查看镜像

  1. [root@node1 ~]# rbd create demo-image --size 10G
  2. #创建demo-image镜像，这里的demo-image创建的镜像名称，名称可以为任意字符。
  3. #size可以指定镜像大小
  4. [root@node1 ~]# rbd create rbd/jacob  --size 10G
  5. #在rbd池中创建名称为jacob的镜像（rbd/jacob），镜像名称可以任意
  6. [root@node1 ~]# rbd list                    #列出所有镜像
  7. [root@node1 ~]# rbd info demo-image        #查看demo-image这个镜像的详细信息
  8. rbd image 'demo-image':
  9.     size 10240 MB in 2560 objects
  10.     order 22 (4096 kB objects)
  11.     block_name_prefix: rbd_data.d3aa2ae8944a
  12.     format: 2
  13.     features: layering

步骤二：动态调整

1）扩容容量

  1. [root@node1 ~]# rbd resize --size 15G jacob             
  2. #调整jacob镜像的大小，jacob是镜像的名称，size指定扩容到15G
  3. [root@node1 ~]# rbd info jacob

2）缩小容量

  1. [root@node1 ~]# rbd resize --size 7G jacob --allow-shrink
  2. #英文词汇：allow（允许），shrink（缩小）
  3. [root@node1 ~]# rbd info jacob
  4. #查看jacob这个镜像的详细信息（jacob是前面创建的镜像）

步骤三：通过KRBD访问

Linux内核可用直接访问Ceph块存储，KVM可用借助于librbd访问Ceph块存储。

客户端访问结构如图-6所示。

图-6

1）客户端通过KRBD访问

  1. #客户端需要安装ceph-common软件包
  2. #拷贝配置文件（否则不知道集群在哪）
  3. #拷贝连接密钥（否则无连接权限）
  4. [root@client ~]# yum -y  install ceph-common
  5. [root@client ~]# scp 192.168.4.11:/etc/ceph/ceph.conf  /etc/ceph/
  6. [root@client ~]# scp 192.168.4.11:/etc/ceph/ceph.client.admin.keyring \
  7. /etc/ceph/
  8. [root@client ~]# rbd map  jacob          #客户端访问映射服务器的jacob共享镜像
  9. [root@client ~]#  lsblk                   #查看结果（会多一块磁盘）
  10. [root@client ~]# rbd showmapped          #查看磁盘名和共享镜像名称的对应关系
  11. id pool image snap device    
  12. 0  rbd  jacob -    /dev/rbd0

2) 客户端格式化、挂载分区

  1. [root@client ~]# mkfs.xfs /dev/rbd0                     #格式化，格式为xfs
  2. [root@client ~]# mount /dev/rbd0 /mnt/                  #挂载（可以挂载到任意目录）
  3. [root@client ~]# echo "test" > /mnt/test.txt           #写入数据

步骤四：删除镜像

1） 客户端撤销磁盘映射

  1. [root@client ~]# umount /mnt                      #卸载
  2. [root@client ~]# rbd showmapped                  #查看磁盘名和共享镜像名称的对应关系
  3. id pool image        snap device    
  4. 0  rbd  jacob        -    /dev/rbd0
  5. [root@client ~]# rbd unmap /dev/rbd0            #撤销磁盘映射

附加信息：Ceph操作思路（知识总结）

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

  1.   ceph-deploy(脚本)
  2.   ceph-mon  ceph-osd  ceph-mds  ceph-radosgw(集群)

2.修改配置启动服务mon

  1.   mkdir  目录；cd 目录
  2.   ceph-deploy  new  node1   node2   node3  (生成配置文件)
  3.   ceph-deploy  mon  create-initial  (拷贝配置文件并启动mon服务)

3.启动osd服务共享硬盘

  1.   ceph-deploy  disk  zap   主机名:磁盘名  ...  ...
  2.   ceph-deploy  osd  create  主机名:磁盘   ...  ...

三、使用Ceph的思路:

1.块共享

  1.   服务器: rbd  create  创建一个共享镜像
  2.   客户端: 安装cpeh-common;  cp 配置文件和密钥
  3.           rbd  map  |  rbd  unmap

附加知识（如何删除某个OSD，下面的假设是删除osd.4）

  1. ceph osd tree
  2. ceph osd out osd.4
  3. ceph osd tree
  4. ceph -s
  5. ceph osd crush remove osd.4
  6. ceph auth del osd.4
  7. ceph -s
  8. ceph osd rm osd.4
  9. 最后要找到对应的主机，umount把osd.4对应的磁盘卸载