了得網計算機/網絡_Ceph企業級分布式存儲：原理與工程實踐

編輯推薦

（1）作者背景深厚：3位作者來自紅帽和平安科技，至少都有10年以上從業經驗，在Ceph等分布式存儲領域有豐富經驗。（2）立足工程實踐：本書雖然講了Ceph的原理與架構，但目標為Ceph在企業的落地服務，所有內容全部圍繞企業實踐展開。（3）近10專家推薦：本書得到了來自近10家互聯網企業和傳統企業的領導與技術專家的一致好評和推薦。（4）手把手教：所有實踐內容，都有詳細的操作說明，並附代碼或圖片，確保讀者看了就能會，學會就能用。

內容簡介

內容簡介
這是一本從工程角度講解Ceph原理、實戰和應用的著作，得到了近10家企業的高管和技術專家一致推薦。三位作者是RedHat和平安科技的資深技術專家，在分布式存儲領域積累了豐富的經驗。
雖然本書對Ceph的原理和架構做了詳細的講解，但這不是目的，本書希望讀者在充分理解Ceph的原理的基礎上，能夠將Ceph正確、高效地應用於工程實踐，在實踐的過程中持續對Ceph進行優化和運維，z終實現Ceph的落地。
全書一共16章，圍繞原理、實戰、應用3個維度展開。
第1部分 Ceph原理（第1~4章）
這部分首先介紹了Ceph的常識，然後繫統講解了Ceph的架構設計，z後分析了Ceph的核心技術組件和客戶端組件的原理。
第二部分 Ceph實戰（第5~13章）內容簡介
這是一本從工程角度講解Ceph原理、實戰和應用的著作，得到了近10家企業的高管和技術專家一致推薦。三位作者是RedHat和平安科技的資深技術專家，在分布式存儲領域積累了豐富的經驗。
雖然本書對Ceph的原理和架構做了詳細的講解，但這不是目的，本書希望讀者在充分理解Ceph的原理的基礎上，能夠將Ceph正確、高效地應用於工程實踐，在實踐的過程中持續對Ceph進行優化和運維，z終實現Ceph的落地。
全書一共16章，圍繞原理、實戰、應用3個維度展開。
第1部分 Ceph原理（第1~4章）
這部分首先介紹了Ceph的常識，然後繫統講解了Ceph的架構設計，z後分析了Ceph的核心技術組件和客戶端組件的原理。
第二部分 Ceph實戰（第5~13章）
從實戰的角度講解了Ceph集群的規劃、部署、管理，以及Ceph的對像存儲、文件存儲、塊存儲、容災、故障定位和性能調優。這部分內容是本書的重點，決定了Ceph落地後的性能、容量、未來的運維便捷度和可擴展性等，想采用Ceph作為數據中心分布式存儲方案的讀者應重點關注。
第三部分 Ceph應用（第14~16章）
通過企業網盤搭建，以及與OpenStack和OpenShift等平臺對接等典型應用場景相關的案例，講解了Ceph的工程實踐。

作者簡介

作者簡介
景顯強
紅帽軟件（北京）有限公司（RedHat）資深解決方案架構師，擁有10餘年IT從業經驗。在Linux內核開發及運維、分布式存儲建設、IaaS雲平臺建設、PaaS雲平臺建設、企業自動化運維建設等方向擁有豐富的經驗，曾幫助國內眾多金融和制造業企業實現數字化轉型。
龔向宇
紅帽軟件（北京）有限公司副首席咨詢顧問，擁有近15年Linux開發與咨詢經驗。對Linux內核、雲基礎網絡、存儲均有較深入的理解，曾幫助國內眾多企業落地基礎架構平臺相關軟件，在項目落地中積累了豐富的經驗。
黃軍寶
平安科技雲架構專家，曾任紅帽軟件（北京）有限公司首席講師和解決方案架構師，擁有10餘年IT行業經驗。深入理解Linux操作繫統，擅長開源架構方案設計，如OpenStack架構設計、基於OpenShift和Kubernetes的容器雲架構設計、軟件定義存儲方案設計。多次主導運營商和金融企業私有雲平臺IaaS/PaaS方案落地。

推薦序
前言
部分Ceph原理
第1章Ceph概述2
1.1軟件定義存儲2
1.1.1基本概念介紹2
1.1.2軟件定義存儲工作機制3
1.1.3軟件定義存儲的優勢4
1.2Ceph的發展史5
1.2.1研究階段5
1.2.2孵化階段6
1.2.3商業化階段7
1.2.4成熟階段8
1.3Ceph的市場分析9推薦序
前言
部分Ceph原理
第1章Ceph概述2
1.1軟件定義存儲2
1.1.1基本概念介紹2
1.1.2軟件定義存儲工作機制3
1.1.3軟件定義存儲的優勢4
1.2Ceph的發展史5
1.2.1研究階段5
1.2.2孵化階段6
1.2.3商業化階段7
1.2.4成熟階段8
1.3Ceph的市場分析9
1.3.1存儲形態的轉型9
1.3.2存儲形態演變的特點10
1.3.3軟件定義存儲的市場分析11
1.4Ceph的適用場景12
1.4.1分析類應用場景舉例13
1.4.2IaaS雲平臺應用場景舉例14
1.4.3富媒體和歸檔應用場景舉例15
1.4.4企業文件同步和共享應用場景舉例16
1.4.5服務器和應用程序存儲場景舉例17
1.5軟件定義存儲的商業產品18
1.6本章小結20
第2章Ceph架構分析21
2.1Ceph集群的組成架構21
2.2Monitor節點分析23
2.2.1Ceph Cluster Map25
2.2.2Ceph Monitor的Quorum機制25
2.2.3Ceph Monitor一致性25
2.3OSD節點分析26
2.3.1運行OSD所需服務器配置推薦26
2.3.2OSD的Scrub29
2.3.3回填OSD30
2.3.4OSD恢復30
2.4Manager節點分析30
2.5Ceph對像存儲和對像網關31
2.5.1對像存儲31
2.5.2對像網關32
2.6文數據節點分析33
2.6.1Ceph文件存儲34
2.6.2CephFS限制因素34
2.7iSCSI網關節點分析36
2.8本章小結36
第3章Ceph核心技術組件37
3.1Ceph的關鍵特性37
3.2存儲池39
3.2.1Ceph技術組件的全景架構39
3.2.2存儲池定義的內容40
3.3Ceph認證41
3.4Ceph放置組42
3.4.1PG基本概念42
3.4.2放置組的計算方法43
3.4.3PG和PGP的區別45
3.5CRUSH算法46
3.6Ceph數據副本49
3.7Ceph糾刪碼49
3.8Ceph對像存儲技術51
3.8.1FileStore技術52
3.8.2BlueStore技術54
3.9Ceph心跳檢查55
3.10Ceph Peering56
3.11Ceph數據再平衡56
3.12Ceph數據完整性57
3.13本章小結58
第4章Ceph客戶端組件59
4.1Ceph支持的客戶端類型59
4.2Ceph客戶端的Watch/Notify機制60
4.3Ceph客戶端的獨占鎖61
4.4Ceph客戶端的對像映射62
4.5Ceph客戶端的數據條帶化63
4.6本章小結65
第二部分Ceph實戰
第5章Ceph集群規劃68
5.1版本規劃68
5.2基礎環境規劃69
5.2.1推薦使用的操作繫統69
5.2.2限制條件70
5.2.3主要支持的特性71
5.3服務器規劃71
5.3.1追求良好的IOPS的場景71
5.3.2追求良好的吞吐量場景72
5.3.3追求低成本、高容量的場景73
5.3.4實驗環境下服務器的小配置73
5.4組網規劃74
5.4.1組網規劃建議74
5.4.2Ceph消息通信框架76
5.4.3防火牆規劃76
5.5本章小結77
第6章Ceph集群安裝部署78
6.1基礎環境準備78
6.1.1創建虛擬機79
6.1.2配置服務器80
6.2準備安裝介質81
6.3安裝前檢查82
6.4安裝Ceph85
6.5集群檢查92
6.6本章小結101
第7章使用Ceph對像存儲102
7.1部署對像網關102
7.2通過S3接口使用對像存儲105
7.3本章小結109
第8章使用Ceph塊存儲110
8.1創建和刪除池110
8.2RBD設備的配置及使用112
8.3RBD快照114
8.4RBD Image克隆116
8.5RBD Image數據的導入/導出117
8.6本章小結117
第9章使用Ceph文件存儲118
9.1部署MDS118
9.2使用CephFS120
9.3CephFS擴展屬性121
9.4本章小結123
第10章管理Ceph集群124
10.1Ceph的常用命令124
10.2配置CRUSH Map129
10.3添加磁盤134
10.4刪除磁盤137
10.5本章小結138
第11章Ceph容災140
11.1對像存儲容災 141
11.1.1對像存儲容災概述141
11.1.2Ceph對像網關多站點介紹141
11.1.3配置多站點對像網關實現容災142
11.2RBD塊存儲容災157
11.2.1數據復制方向157
11.2.2數據復制模式159
11.2.3配置RBD Mirror159
11.3文件存儲容災164
11.4本章小結164
第12章調優方法165
12.1性能測試工具166
12.2測試用例167
12.2.1RBD測試用例167
12.2.2網絡測試用例170
12.2.3對像存儲測試171
12.2.4RADOS測試用例172
12.3推薦的調優方向174
12.3.1硬件調優174
12.3.2網絡調優176
12.3.3內存調優178
12.3.4Scrub179
12.3.5Ceph配置參數調優179
12.4本章小結180
第13章故障定位方法181
13.1獲取集群狀態181
13.2診斷Monitor問題183
13.3診斷對像問題184
13.4數據平衡185
13.5重要文件目錄185
13.6使用Ceph集群的注意事

前言

為什麼寫作本書
本書的幾位作者都曾在大型企業工作，技術方面各有所長，在企業項目規劃和交付過程中都積累了很多經驗。一次偶然的機會，我們談論起分布式存儲話題，談到繫統落地的各種困難，為企業客戶做的各種努力，以及未來這項技術的發展趨勢，一致覺得寫一本關於分布式存儲的書把工程實踐經驗分享出來是一件有意義、有價值的事。
在雲計算、大數據、AI等技術的發展浪潮推動下，企業數據中心的數據存儲形式要求既要兼顧傳統業務的數據安全，又要保證雲計算平臺的數據安全，同時企業存儲選型還要兼顧性能、成本、易用性、擴展性等。Ceph作為分布式存儲方案，已經獲得全球眾多企業認可，在開源社區項目中的影響力巨大。在經過20多年的發展後，Ceph已經在性能和穩定性上取得了突破性進展。眾多企業已經開始嘗試將Ceph作為其數據中心分布式存儲的開源方案。但能完整地指導企業用戶落地分布式存儲的相關資料還很少，因此我們堅定了編寫本書的決心。
本書包括原理、實戰和應用，逐步引導企業落地Ceph，同時幫助企業相關人員在方案落地後對Ceph進行優化和持續運維，推動企業數據存儲方案的轉型，助力企業在雲計算、大數據、AI等技術上穩步發展。為什麼寫作本書
本書的幾位作者都曾在大型企業工作，技術方面各有所長，在企業項目規劃和交付過程中都積累了很多經驗。一次偶然的機會，我們談論起分布式存儲話題，談到繫統落地的各種困難，為企業客戶做的各種努力，以及未來這項技術的發展趨勢，一致覺得寫一本關於分布式存儲的書把工程實踐經驗分享出來是一件有意義、有價值的事。
在雲計算、大數據、AI等技術的發展浪潮推動下，企業數據中心的數據存儲形式要求既要兼顧傳統業務的數據安全，又要保證雲計算平臺的數據安全，同時企業存儲選型還要兼顧性能、成本、易用性、擴展性等。Ceph作為分布式存儲方案，已經獲得全球眾多企業認可，在開源社區項目中的影響力巨大。在經過20多年的發展後，Ceph已經在性能和穩定性上取得了突破性進展。眾多企業已經開始嘗試將Ceph作為其數據中心分布式存儲的開源方案。但能完整地指導企業用戶落地分布式存儲的相關資料還很少，因此我們堅定了編寫本書的決心。
本書包括原理、實戰和應用，逐步引導企業落地Ceph，同時幫助企業相關人員在方案落地後對Ceph進行優化和持續運維，推動企業數據存儲方案的轉型，助力企業在雲計算、大數據、AI等技術上穩步發展。
讀者對像
本書適讀人群如下：
分布式存儲技術愛好者
企業繫統管理員
企業雲資源管理員
企業平臺架構師
企業數據中心信息官
如何閱讀本書
本書分三部分進行講解，包括原理、實戰、應用。
原理部分（第1～4章）介紹Ceph的基本理論、實現原理，對初學者很有幫助。
實戰部分（第5～13章）介紹工程實踐、規劃集群、部署落地、使用及容災，以及如何落地Ceph集群並對其進行運營，對投產人員和愛好者有著很重要的指導意義。
應用部分（第14～16章）主要講解Ceph集群工程實踐示例，例如搭建企業雲盤以及Ceph和OpenShift、OpenStack等平臺的集成，介紹集成時使用的主要技術手段，對具體應用相關技術的專家有很重要的指導意義。
如果你對Ceph集群了解較少，可以先從原理部分開始，掌握基本知識後，再通過實戰部分構建自己的Ceph集群，後根據實際需求落地應用。實戰部分使用的開源Ceph方案在後續版本中會有所變動，但本書當前選定的版本仍然可以作為參考來指導Ceph的落地。
在線資源獲取
筆者在編寫過程中參考了Red Hat官方的相關技術文檔、Ceph的官方指導文檔。如果你在閱讀過程中有疑問，可以訪問如下網站獲取相關內容。
https://access.redhat.com/documentation/en-us/red_hat_ceph_storage/4/html/hardware_guide/index
https://access.redhat.com/documentation/en-us/red_hat_ceph_storage/4/html/architecture_guide/index
https://access.redhat.com/documentation/en-us/red_hat_ceph_storage/4/html/configuration_guide/index
https://access.redhat.com/documentation/en-us/red_hat_ceph_storage/4/html/object_gateway_for_production_guide/index
https://access.redhat.com/documentation/en-us/red_hat_ceph_storage/4/html/file_system_guide/index
https://access.redhat.com/documentation/en-us/red_hat_ceph_storage/4/html/storage_strategies_guide/index
https://docs.ceph.com/en/latest/
本書勘誤
由於Ceph更新很快，書中的內容無法與Ceph社區的內容同步，但這不影響你在閱讀過程中獲取相關經驗。如果對書中內容有疑問，歡迎發送郵件至ceph@bt-linux.org，我們可以共同討論。期待你的聯繫。
致謝
書稿終成，掩卷思量，飲水思源，在此，誠摯感謝在本書編寫期間提供幫助和支持的所有人。
首先，本書的成稿離不開眾多鮮活的客戶案例，在此感謝所有提供使用反饋的客戶和技術專家。你們的認可和支持為我們編寫本書提供了巨大動力。
其次，感謝各位領導、專家的大力支持，感謝你們提供的技術素材、推薦、評語、資源。各位領導、專家的支持讓我們堅定了寫書的信念，再次感謝你們。
後，感謝讓本書得以付梓的幕後英雄，包括提供經驗指導的同人以及機械工業出版社華章公司的編輯。你們的付出使本書得以出版，感謝你們。

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