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Ceph-Komponente Was ist ein Ceph OSD (Object Storage Device, Object Storage Daemon)?

Von Dipl.-Ing. (FH) Stefan Luber 2 min Lesedauer

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Ein Ceph OSD ist eine wichtige Komponente des verteilten Speichersystems Ceph. Ein Object Storage Device stellt eine Kombination aus Speichergerät und Daemon dar und ist für die eigentliche Verwaltung und Speicherung der Daten auf dem physischen Speichergerät zuständig. Es legt die Datenobjekte auf dem lokalen Speichergerät ab, repliziert sie im Cluster und stellt sie bei Bedarf wieder her.

Das OSD ist für die Verwaltung und Speicherung der Daten als Objekte auf dem physischen Speicherlaufwerk zuständig.(Bild:  Gemini / KI-generiert)
Das OSD ist für die Verwaltung und Speicherung der Daten als Objekte auf dem physischen Speicherlaufwerk zuständig.
(Bild: Gemini / KI-generiert)

Ceph OSD ist die Kurzform für Ceph Object Storage Device. Es handelt sich um eine wichtige Funktionskomponente des Speichersystems Ceph. Ceph ist eine Open-Source-Softwarelösung für verteilten Storage, die auf einem Konzept von Sage A. Weil basiert und 2007 erstmalig veröffentlicht wurde. Die von Weil mitgegründete Firma Intank Storage, die das Konzept weiterführte, wurde 2014 von Red Hat übernommen.

Ceph läuft unter Linux auf Standard-Hardware und erlaubt auf Basis einer einheitlichen Ceph-Speicherplattform die Realisierung verschiedener Speicher- und Zugriffsarten für die Objekt-, Block- und Dateispeicherung.

Das Ceph Object Storage Device ist eigentlich eine Kombination aus Speichergerät und Hintergrunddienst. Daher ist beim Kürzel OSD oft auch vom Object Storage Daemon die Rede. Jeder Object Storage Daemon arbeitet mit einem konkreten Speichergerät zusammen. Meist handelt es sich dabei um physische Festplatten wie HDDs oder SSDs. In der Regel läuft pro physischem Laufwerk ein OSD-Prozess.

Das Object Storage Device oder der Object Storage Daemon ist für die eigentliche Verwaltung und Speicherung der Daten als Objekte auf dem physischen Speicherlaufwerk zuständig. Es bindet das Speicherlaufwerk in den Ceph-Speicher ein und sorgt für die Replikation und die Wiederherstellung der Daten. So ist sichergestellt, dass die Daten zuverlässig, verteilt und redundant gespeichert werden.

Die Aufgaben und Funktionen eines Ceph OSD

Ein Ceph-Cluster besteht im Wesentlichen aus den Komponenten Ceph Monitor, Ceph Manager und Ceph OSDs. In einem Ceph-Cluster arbeiten viele Ceph OSDs zusammen. Sie stellen quasi die einzelnen Bausteine zur Skalierung des Ceph-Speichers dar und sorgen für dessen Redundanz. Die Verteilung der Datenobjekte auf die OSD-Speichereinheiten ist dezentral organisiert und erfolgt über den sogenannten CRUSH-Algorithmus (Controlled Replication Under Scalable Hashing).

Die konkreten Aufgaben und Funktionen eines Ceph OSD innerhalb des Ceph-Speichersystems sind:

  • Überwachung der Verfügbarkeit des jeweils zugrundeliegenden Speichergeräts und Meldung an die Ceph-Monitore,
  • Speichern der eigentlichen Datenobjekte und Schreiben der Daten auf das lokale Speichergerät,
  • Durchführung regelmäßiger Integritätsprüfungen der gespeicherten Daten,
  • Verwaltung der Netzwerkkommunikation mit anderen OSDs und Ceph-Clients,
  • Erasure-Coding oder Replizieren von Daten auf andere OSDs,
  • automatische Wiederherstellung der Daten bei Ausfall einzelner OSDs durch die verbleibenden OSDs,
  • Rebalancing der Daten beim Hinzufügen, Entfernen oder bei Ausfall von OSDs für eine gleichmäßige Speicherauslastung,
  • Anlegen eines Journals zur Sicherstellung der Performance und Datenkonsistenz.

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