Ceph elosztott fájlrendszer¶

A Ceph egy elosztott hálózati fájlrendszer, amelyet úgy terveztek, hogy jó teljesítményt, megbízhatóságot és skálázhatóságot biztosítson.

Az alapvető jellemzők közé tartozik:

• POSIX szemantika
• Zökkenőmentes skálázás 1-től sok ezer csomópontig
• Nagyfokú rendelkezésre állás és megbízhatóság. Nincs egyetlen hibapont.
• N-utas replikáció az adatok tárolási csomópontok között
• Gyors helyreállítás a csomópontok meghibásodásából
• Az adatok automatikus újrakiegyenlítése a csomópontok hozzáadásakor/eltávolításakor
• Egyszerű telepítés:

Szintén,

• Flexibilis pillanatfelvételek (bármely könyvtárra)
• Rekurzív elszámolás (egymásba ágyazott fájlok, könyvtárak, bájtok)

Az olyan klaszteres fájlrendszerekkel ellentétben, mint a GFS, OCFS2 és GPFS, amelyek az összes ügyfél szimmetrikus hozzáférésére támaszkodnak a megosztott blokkeszközökhöz, a Ceph a Lustre-hoz hasonlóan független szerverklaszterekben különíti el az adatok és metaadatok kezelését. A Lustre-től eltérően azonban a metaadat- és tárolócsomópontok teljes egészében felhasználói térbeli daemonokként futnak. A fájladatokat nagy darabokban csíkozzák a tárolócsomópontok között a munkaterhelés elosztása és a nagy áteresztőképesség elősegítése érdekében. Amikor a tárolócsomópontok meghibásodnak, az adatokat maguk a tárolócsomópontok replikálják elosztott módon (minimális koordinációval egy klasztermonitor segítségével), így a rendszer rendkívül hatékony és skálázható.

A metaadatkiszolgálók gyakorlatilag egy nagy, konzisztens, elosztott, memórián belüli gyorsítótárat alkotnak a fájlnévtér felett, amely rendkívül skálázható, dinamikusan újraelosztja a metaadatokat a munkaterhelés változásaira reagálva, és képes tolerálni a tetszőleges (nos, nem bizánci) csomóponti hibákat. A metaadatkiszolgáló kissé szokatlan megközelítést alkalmaz a metaadatok tárolására, hogy jelentősen javítsa a teljesítményt az általános munkaterhelések esetében. Különösen a csak egyetlen linkkel rendelkező inode-ok beágyazott könyvtárak, lehetővé téve, hogy egyetlen I/O művelettel egész könyvtárakat töltsön be a gyorsítótárába. A rendkívül nagy könyvtárak tartalma feldarabolható és független metaadatkiszolgálók által kezelhető, lehetővé téve a skálázható egyidejű hozzáférést.

A rendszer automatikus adatkiegyenlítést/migrációt kínál, amikor egy kis, néhány csomópontból álló fürtről több százra skálázódik, anélkül, hogy a rendszergazdának statikus kötetekre kellene osztania az adatállományt, vagy a szerverek közötti adatmigráció fárasztó folyamatán kellene keresztülmennie.Amikor a fájlrendszer közelít a telítettséghez, új csomópontok könnyen hozzáadhatók, és a dolgok “csak úgy működnek”.”

A Ceph rugalmas pillanatfelvétel-mechanizmust tartalmaz, amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy a rendszer bármely alkönyvtáráról (és annak beágyazott tartalmáról) pillanatfelvételt hozzon létre. A pillanatképek létrehozása és törlése olyan egyszerű, mint az “mkdir.snap/foo” és az “rmdir .snap/foo”.

A Ceph néhány rekurzív könyvelést is biztosít a könyvtárakban az egymásba ágyazott fájlok és bájtok számára. Ez azt jelenti, hogy egy ‘getfattr -d foo’ bármelyik könyvtárra a rendszerben megmutatja a beágyazott szabályos fájlok és alkönyvtárak teljes számát, valamint az összes beágyazott fájl méretének összegzését. Ezáltal viszonylag gyorsan azonosíthatóvá válnak a nagy lemezterület-fogyasztók, mivel nincs szükség a fájlrendszer ‘du’ vagy hasonló rekurzív átvizsgálására.

Végül a Ceph lehetővé teszi a kvóták beállítását is a rendszer bármely könyvtárában.A kvóta korlátozhatja a bájtok számát vagy a tárolt fájlok számát a könyvtárhierarchia adott pontja alatt. A kvótákat a ‘ceph.quota.max_files’ és a ‘ceph.quota.max_bytes’ kiterjesztett attribútumok segítségével lehet beállítani, például:

setfattr -n ceph.quota.max_bytes -v 100000000 /some/dirgetfattr -n ceph.quota.max_bytes /some/dir