Verschiedene Speicherlösungen Wie funktioniert Ceph Storage?

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Bei Ceph Storage handelt es sich um eine quelloffene und verteilte Storage-Lösung. Wichtigster Kernbestandteil ist RADOS, ein redundant über beliebig viele Server verteilbarer Objektspeicher. Ceph beinhaltet drei Arten von Speicherlösungen.

Ceph ist als Storage-Lösung erstmals im Jahr 2007 vorgestellt worden. Urheber ist Sage A. Weil, der Ceph im Zuge seiner Dissertation in Santa Cruz an der Universität von Kalifornien vorstellte. Ebenso ist Weil der Gründer des Unternehmens Inktank Storage. Dieses ist seit dem Jahr 2011 hauptverantwortlich für die Entwicklung von Ceph Storage. Im Jahr 2014 kam es zur Übernahme des Unternehmens Inktank durch Red Hat.

Ceph Storage bietet für Anwender verschiedene Storage-Lösungen. Diese sind das RADOS Gateway (ein mit Swift- sowie S3-API kompatibler Objektspeicher), die RADOS Block Devices (RBD, hierbei handelt es sich um virtuelle Block-Geräte) sowie das verteilte Dateisystem CephFS.

Es ist möglich, Ceph als RADOS Block Device via Ceph iSCSI Gateway bereitzustellen. Ebenso lässt sich Ceph als (hochverfügbares) iSCSI-Target bereitstellen.

Damit handelt es sich allgemein um ein hochverfügbares und robustes verteiltes Dateisystem.

Ceph Storage und seine Eigenschaften

Als verteiltes Dateisystem bietet Ceph seinen Anwendern eine Reihe von Eigenschaften. Es handelt sich um ein skalierbares System (insbesondere in die Breite). Die Software ist Open-Source-basiert. Ceph Storage ist auf mehrere Nodes verteilt. Dies hat den Vorteil, dass es bei Ceph keinen Single Point of Failure gibt. Ceph ist mit Commodity-Hardware einsetzbar. Es handelt sich um ein flexibles und jederzeit selbstverwaltendes System. Weiterhin handelt es sich um Unified Storage, also um eine Speicherlösung, die verschiedene Speicher- und Zugriffsarten auf einer einzigen Plattform miteinander vereint.

Die Funktionsweise von Ceph

Ceph ist für seine Funktionsfähigkeit auf mehrere Rechner angewiesen, die miteinander vernetzt sind. Diese Rechner sind als Cluster (also als Rechnerverbund) miteinander verknüpft. Jeder in diesen Verbund eingegliederte Rechner ist auch als Knotenpunkt oder Node bekannt.

Unter den Nodes sind im Verbund eine Reihe von Aufgaben zu verteilen. Hierbei übernehmen so genannte Monitor Nodes die Aufgabe der Verwaltung des Node-Status im Cluster. Speziell dienen Monitor Nodes der Übersicht über die Komponenten Manager-Dienst, Object-Storage-Dienst sowie Metadaten-Server (MDS). Für Ausfallsicherheit ist gesorgt, wenn mindestens drei Monitor Nodes kombiniert werden.

Der Manager übernimmt in diesem Verbund die Aufgabe, den Status der Speichernutzung, der Node-Auslastung sowie der Systemlast zu verwalten.

Die Ceph OSDs (Object Storage Devices) sind Hintergrunddienste, die der Dateiverwaltung dienen. Sie übernehmen unter anderem Speicherung, Duplizierung sowie Wiederherstellung der Daten. Im Rechnerverbund sind mindestens drei OSDs zu empfehlen.

Der Metadaten-Server (MDS) übernimmt die Speicherung der Metadaten, darunter Dateinamen, Zeitstempel sowie Speicherpfade der Dateien, die im CephFS abgelegt werden. Diese zusätzliche Speicherung erfolgt aus Gründen der Performance.

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