POSIX-konformes Dateisystem Was ist das Ceph File System (CephFS)?

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Stefan Luber / Dr. Jürgen Ehneß

Das Ceph File System ist das Dateisystem für den verteilt arbeitenden, objektbasierten Ceph-Storage. Es ist POSIX-konform und arbeitet mit Ceph-Clustern und RADOS (Reliable Autonomic Distributed Object Store) zusammen. Eine Voraussetzung für den Einsatz des Ceph-Dateisystems ist das Vorhandensein eines Ceph Metadata Servers (MDS) im Cluster.

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Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
(Bild: © aga7ta - Fotolia)

CephFS ist die Abkürzung für „Ceph File System“, im Deutschen „Ceph-Dateisystem“. Es handelt sich um ein POSIX-konformes Dateisystem, das auf einem verteilt arbeitenden Ceph-Objektstore zum Einsatz kommen kann. Die Daten sind in einem Ceph-Storage-Cluster gespeichert. Ceph bietet eine hohe Performance, ist fehlertolerant und robust.

Um das Ceph-Dateisystem einzusetzen, ist innerhalb des Clusters mindestens ein Ceph Metadata Server (MDS) erforderlich. Aufgabe des Ceph Metadata Servers ist es, Metadaten für CephFS zu speichern und bereitzustellen, um Kommandos wie „find“ oder „ls“ ressourcenschonend auszuführen. Dem Ceph-Cluster liegt als Objektstore RADOS (Reliable Autonomic Distributed Object Store) zugrunde.

Grundsätzliches zu Ceph und zum Ceph-Dateisystem

Ceph ist eine noch recht junge Speicherlösung für das verteilte, objektbasierte Speichern von Daten. Es eignet sich für das Linux-Betriebssystem und steht in einer GNU Lesser General Public License (LGPL) zur Verfügung. Zahlreiche Linux-Distributionen wie RedHat, OpenSUSE, Debian und weitere unterstützen Ceph.

Seit der Veröffentlichung von Version 10.2 im Jahr 2016 gilt das Ceph-Dateisystem als stabil. Ceph arbeitet robust, ist flexibel, skalierbar und eignet sich für hochverfügbare Lösungen. Als Dateisystem kann in einem Ceph-Cluster CephFS zum Einsatz kommen. Ein Ceph-Cluster besteht aus mehreren Nodes und Services, die unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Zu diesen Nodes und Services gehören Monitor Nodes zur Verwaltung des Status der Nodes eines Clusters, Manager Nodes zur Verwaltung der Auslastung der Nodes, Ceph Object Storage Nodes mit Object Storage Devices als Hintergrunddienste zur eigentlichen Dateiverwaltung und Ceph Metadata Server (MDS) zur POSIX-konformen Speicherung und Bereitstellung der Metadaten für das Ceph-Dateisystem wie Dateinamen, Timestamps und Dateipfade.

Die Basis für die objektbasierte Datenablage bildet RADOS. RADOS stellt als eine Kernkomponente von Ceph einen verteilten, sich selbst organisierenden und selbst regenerierenden Objektspeicher zur Verfügung. Auf die gespeicherten Daten kann nicht nur mit dem Ceph-Dateisystem zugegriffen werden. Auch native Zugriffe über eine API und die librados-Bibliothek, Zugriffe per HTTP und RADOS-Gateway oder Zugriffe von RADOS Block Devices sind möglich.

Merkmale und Vorteile von Ceph und CephFS

Merkmale und Vorteile von Ceph und CephFS sind:

  • Bereitstellung eines verteilten, robusten, sich selbst organisierenden und gut skalierbaren Dateisystems,
  • Multi-User-fähig,
  • als Open-Source-Software kostenfrei verfügbar,
  • integrierte Redundanzmechanismen,
  • hohe Ausfallsicherheit und Performance,
  • externe Darstellung eines zusammenhängenden Speichers,
  • auf Standard-Hardware ausführbar,
  • Unterstützung durch zahlreiche Linux-Distributionen,
  • POSIX-konform,
  • Unterstützung von Quotas,
  • große Support-Community im Web verfügbar.

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