CentOS7安装并使用Ceph

1.准备工作
1.1 安装配置NTP
官方建议在所有 Ceph 节点上安装 NTP 服务（特别是 Ceph Monitor 节点），以免因时钟漂移导致故障。

ln -sf /usr/share/zoneinfo/posix/Asia/Shanghai /etc/localtime
yum -y install ntpd
systemctl enable ntpd
vim /etc/ntp.conf
    server 0.cn.pool.ntp.org
systemctl stop ntpd
ntpdate 0.cn.pool.ntp.org
systemctl restart ntpd
hwclock --systohc
1.2 创建 Ceph 部署用户
ceph-deploy 工具必须以普通用户登录 Ceph 节点，且此用户拥有无密码使用 sudo 的权限，因为它需要在安装软件及配置文件的过程中，不必输入密码。官方建议所有 Ceph 节点上给 ceph-deploy 创建一个特定的用户，而且不要使用 ceph 这个名字。这里为了方便，我们使用 cephd 这个账户作为特定的用户，而且每个节点上（monitor、node）上都需要创建该账户，并且拥有 sudo 权限。在 Ceph 集群各节点进行如下操作

1.2.1 创建 ceph 特定用户
$ sudo useradd -d /home/cephd -m cephd
$ sudo passwd cephd

1.2.2 添加 sudo 权限
$ echo "cephd ALL = (root) NOPASSWD:ALL" | sudo tee /etc/sudoers.d/cephd
$ sudo chmod 0440 /etc/sudoers.d/cephd

1.2.3 cephd用户互信
接下来在 ceph-deploy 节点上，切换到 cephd 用户，生成 SSH 密钥并把其公钥分发到各 Ceph 节点上，注意使用 cephd 账户生成，且提示输入密码时，直接回车。
1.生成 ssh 密钥

$ ssh-keygen

2.将公钥复制到 monitor和node节点

$ ssh-copy-id cephd@k8smaster02

1.3 其他网络配置
1.3.1 打开网络接口
官网文档中指定 Ceph 的各 OSD 进程通过网络互联并向 Monitors 上报自己的状态，所以要保证网络为开启状态，不过某些发行版（如 CentOS ）默认关闭网络接口。所以我们需要保证集群各个节点系统网络接口是开启的。
在 Ceph 集群各节点进行如下操作

$ sudo cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp0s3
TYPE="Ethernet"
BOOTPROTO="dhcp"
DEFROUTE="yes"
PEERDNS="yes"
PEERROUTES="yes"
IPV4_FAILURE_FATAL="no"
IPV6INIT="yes"
IPV6_AUTOCONF="yes"
IPV6_DEFROUTE="yes"
IPV6_PEERDNS="yes"
IPV6_PEERROUTES="yes"
IPV6_FAILURE_FATAL="no"
IPV6_ADDR_GEN_MODE="stable-privacy"
NAME="enp0s3"
UUID="3e68d5a3-f9a6-4c83-9969-706f7e3b0bc2"
DEVICE="enp0s3"
ONBOOT="yes"                    ----------这里要设置为 yes

注意：这里因为在我安装的虚拟机集群中网卡为 enp0s3，所以需要修改 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp0s3 文件，请根据自己系统网卡名去修改对应配置文件。

1.3.2 SELINUX 设置
在 CentOS 系统上， SELinux 默认为 Enforcing 开启状态，为了方便安装，建议把 SELinux 设置为 Permissive 或者 disabled。
在 Ceph 集群各节点进行如下操作

1.临时生效设置

$ sudo setenforce 0

2.永久生效设置

$ sudo cat /etc/selinux/config
SELINUX=disabled  # 这里设置为 Permissive | disabled
SELINUXTYPE=targeted

1.3.3 开放所需端口设置
Ceph Monitors 之间默认使用 6789 端口通信， OSD 之间默认用 6800:7300 这个范围内的端口通信，所以我们需要调整防火墙设置，开放所需端口，允许相应的入站请求。
1.防火墙设置

$ sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=6789/tcp --permanent

2.当然我们也可以关闭防火墙

$ sudo systemctl stop firewalld.service  #停止 firewall
$ sudo systemctl disable firewalld.service  #禁止 firewall 开机启动

2. Ceph存储集群搭建
集群结构为 k8smaster01 (ceph-deploy、monitor-1)、k8smaster02(monitor-2)、k8smaster03(monitor-3)、k8sslave01(osd-1)、k8sslave02（osd-2）、k8sslave03（osd-3）、k8sslave04（osd-4）。

首先要提一下的是，如果我们在安装过程中出现了问题，需要重新操作的时候，例如想清理我搭建的这个集群的话，可以使用以下命令。

ceph-deploy 上执行：
清理 Ceph 安装包:

ceph-deploy purge k8smaster01 k8smaster02 k8smaster03 k8sslave01 k8sslave02 k8sslave03 k8sslave04

清理配置:

ceph-deploy purgedata k8smaster01 k8smaster02 k8smaster03 k8sslave01 k8sslave02 k8sslave03 k8sslave04
ceph-deploy forgetkeys

2.1 deploy节点安装ceph-deploy
vim /etc/yum.repos.d/infernalis-ceph.repo

[ceph-noarch]
name=Ceph noarch packages
baseurl=https://download.ceph.com/rpm-infernalis/el7/noarch
enabled=1
gpgcheck=1
type=rpm-md
gpgkey=https://download.ceph.com/keys/release.asc

yum clean all && yum makecache && yum install ceph-deploy

备注：
baseurl=https://download.ceph.com/rpm-{ceph-release}/{distro}/noarch

2.2 创建执行目录
首先 Cephd 用户创建一个目录 ceph-cluster 并进入到该目录执行一系列操作。在 deploy 节点上执行如下命令:

$ mkdir ~/ceph-cluster && cd ~/ceph-cluster

2.3 创建集群
2.3.1 创建集群
$ ceph-deploy new k8smaster01 k8smaster02 k8smaster03
[ceph_deploy.conf][DEBUG ] found configuration file at: /home/cephd/.cephdeploy.conf
[ceph_deploy.cli][INFO  ] Invoked (1.5.39): /usr/bin/ceph-deploy new monitor-1 monitor-2 monitor-3
[ceph_deploy.cli][INFO  ] ceph-deploy options:
[ceph_deploy.cli][INFO  ]  username                      : None
[ceph_deploy.cli][INFO  ]  func                          : <function new at 0xa06410>
[ceph_deploy.cli][INFO  ]  verbose                       : False
[ceph_deploy.cli][INFO  ]  overwrite_conf                : False
[ceph_deploy.cli][INFO  ]  quiet                         : False
[ceph_deploy.cli][INFO  ]  cd_conf                       : <ceph_deploy.conf.cephdeploy.Conf instance at 0xa6add0>
[ceph_deploy.cli][INFO  ]  cluster                       : ceph
[ceph_deploy.cli][INFO  ]  ssh_copykey                   : True
[ceph_deploy.cli][INFO  ]  mon                           : ['monitor-1', 'monitor-2', 'monitor-3']
[ceph_deploy.cli][INFO  ]  public_network                : None
[ceph_deploy.cli][INFO  ]  ceph_conf                     : None
[ceph_deploy.cli][INFO  ]  cluster_network               : None
[ceph_deploy.cli][INFO  ]  default_release               : False
[ceph_deploy.cli][INFO  ]  fsid                          : None
...
[ceph_deploy.new][DEBUG ] Monitor initial members are ['monitor-1', 'monitor-2', 'monitor-3']
[ceph_deploy.new][DEBUG ] Monitor addrs are ['10.142.21.21', '10.142.21.22', '10.142.21.23']
[ceph_deploy.new][DEBUG ] Creating a random mon key...
[ceph_deploy.new][DEBUG ] Writing monitor keyring to ceph.mon.keyring...
[ceph_deploy.new][DEBUG ] Writing initial config to ceph.conf...

此时，我们会发现 ceph-deploy 会在 ceph-cluster 目录下生成3个文件，ceph.conf 为ceph配置文件，ceph-deploy-ceph.log为ceph-deploy日志文件，ceph.mon.keyring 为 ceph monitor 的密钥环:

$ ll ceph-cluster
总用量 16
-rw-rw-r--. 1 cephd cephd  247 1月  31 14:32 ceph.conf
-rw-rw-r--. 1 cephd cephd 5540 1月  31 14:32 ceph-deploy-ceph.log
-rw-------. 1 cephd cephd   73 1月  31 14:32 ceph.mon.keyring

$ cat ceph.conf
[global]
fsid = b0b23151-c33a-4c8c-baf1-01159d09bc50
mon_initial_members = k8smaster01, k8smaster02, k8smaster03
mon_host = 10.142.21.21,10.142.21.22,10.142.21.23
auth_cluster_required = cephx
auth_service_required = cephx
auth_client_required = cephx

2.3.2 修改 ceph.conf 配置文件
修改 ceph.conf 配置文件，增加副本数为 4，因为我们有4个 osd 节点:
vim ceph.conf

[global]
fsid = b0b23151-c33a-4c8c-baf1-01159d09bc50
mon_initial_members = k8smaster01, k8smaster02, k8smaster03
mon_host = 10.142.21.21,10.142.21.22,10.142.21.23
auth_cluster_required = cephx
auth_service_required = cephx
auth_client_required = cephx
osd pool default size = 4            #增加默认副本数为4

2.3.3 Ceph软件包安装
通过 ceph-deploy 在各个节点安装 ceph:

ceph-deploy install k8smaster01 k8smaster02 k8smaster03 k8sslave01 k8sslave02 k8sslave03 k8sslave04

此过程需要等待一段时间，因为 ceph-deploy 会 SSH 登录到各 node 上去，依次执行安装 ceph 依赖的组件包。

2.3.4 初始化 monitor 节点
初始化 monitor 节点并收集所有密钥:

$ ceph-deploy mon create-initial

不过很遗憾，执行过程中报错了。查看原因应该是已经存在了 /etc/ceph/ceph.conf 配置文件了，解决方案就是加上 –overwrite-conf 参数，覆盖已存在的配置。

$ ceph-deploy --overwrite-conf mon create-initial

执行完毕后，会在当前目录下生成一系列的密钥环，应该是各组件之间访问所需要的认证信息吧。

ll ~/ceph-cluster
-rw-------. 1 cephd cephd    113 12月  7 15:13 ceph.bootstrap-mds.keyring
-rw-------. 1 cephd cephd     71 12月  7 15:13 ceph.bootstrap-mgr.keyring
-rw-------. 1 cephd cephd    113 12月  7 15:13 ceph.bootstrap-osd.keyring
-rw-------. 1 cephd cephd    113 12月  7 15:13 ceph.bootstrap-rgw.keyring
-rw-------. 1 cephd cephd    129 12月  7 15:13 ceph.client.admin.keyring
-rw-rw-r--. 1 cephd cephd    222 12月  7 14:47 ceph.conf
-rw-rw-r--. 1 cephd cephd 120207 12月  7 15:13 ceph-deploy-ceph.log
-rw-------. 1 cephd cephd     73 12月  7 14:46 ceph.mon.keyring

到此，ceph monitor 已经成功启动了。

2.3.5 创建osd
接下来需要创建 OSD 了，OSD 是最终数据存储的地方，这里我们准备了4个 OSD 节点。

1. prepare OSD:
接下来，我们需要 ceph-deploy 节点执行 prepare OSD 操作，目的是分别在各个 OSD 节点上创建一些后边激活 OSD 需要的信息。

ceph-deploy --overwrite-conf osd prepare k8sslave01:sdd  k8sslave02:sdd k8sslave03:sdd k8sslave04:sdd

会在/dev/sdd这块裸盘上建两个分区：/dev/sdd1、/dev/sdd2；/dev/sdd1是osd盘，/dev/sdd2是journal盘
备注：
假如磁盘之前有分区信息会报错，可以:

先zap掉原有分区：
ceph-deploy disk zap k8sslave01:sdd
假如之前ceph已经有mount了，再umount一下：
umount /var/lib/ceph/osd/ceph-8
更新分区表
partprobe /dev/sdd
还需要用ceph 相关命令清空ceph osd tree:
https://www.cnblogs.com/boshen-hzb/p/6796604.html
2. 激活 activate OSD:

ceph-deploy osd activate k8sslave01:/dev/sdd1  k8sslave02:/dev/sdd1 k8sslave03:/dev/sdd1 k8sslave04:/dev/sdd1

看日志，激活也没有问题。

3. 同步秘钥
最后一步，通过 ceph-deploy admin 将配置文件和 admin 密钥同步到各个节点，以便在各个 Node 上使用 ceph 命令时，无需指定 monitor 地址和 ceph.client.admin.keyring 密钥。

ceph-deploy admin k8smaster01 k8smaster02 k8smaster03 k8sslave01 k8sslave02 k8sslave03 k8sslave04

同时为了确保对 ceph.client.admin.keyring 有正确的操作权限，所以还需要增加权限设置。

$ sudo chmod +r /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring

4. 查看集群状态
至此，Ceph 存储集群已经搭建完毕了，我们可以查看一下集群是否启动成功！
$ ceph -s

或者查看集群健康状况
$ ceph health
HEALTH_OK

查看集群 OSD 信息
$ ceph osd tree

3. Ceph使用
3.1 ceph块设备（rbd）
Ceph 块设备也可以简称为 RBD 或 RADOS 块设备，不过我们还是习惯叫 RBD，官网文档中指出不能在与 Ceph 存储集群（除非它们也用 VM ）相同的物理节点上执行使用 RBD（why?）。

如果另起一个节点的话，那么就得安装 Ceph 到该节点上并配置。注意：以下操作是基于上一篇文章已搭建好的集群结构及目录的，使用 cephd 账号。

3.1.1配置一个新的client节点使用ceph(非之前的monitor或osd节点):
1、在管理节点（admin-node）上，通过 ceph-deply 将 Ceph 安装到该节点 node-client（假设将新节点 hostname 设置为 node-client）。

$ ceph-deploy install node-client

2、在管理节点（admin-node）上，通过 ceph-deploy admin 将 Ceph 配置文件和 ceph.client.admin.keyring 密钥同步到该节点 node-client。切换到 Ceph 配置文件和密钥所在目录，执行如下命令：

$ cd ~/ceph-cluster
$ ceph-deploy admin node-client

ceph-deploy 部署工具会将密钥信息复制到 node-client 的 /etc/ceph 目录，要确保该密钥环文件有读权限，若没有，到 node2 节点上执行 sudo chmod +r /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring 命令。

本次演示，我们不增加新节点，直接在 admin-node 节点上操作，在集群搭建时已经完成上述操作，这里就不用再安装配置 Ceph 了。接下来需要配置 RBD。

3.2 ceph-rbd创建和使用
3.2.1 创建基于ceph-rbd的盘
1、首先在client节点上创建一个块设备镜像 image。

$ rbd create foo --size 1024   //创建一个大小为 1024M 的 ceph image

查看已创建的 rbd 列表**

$ rbd list
    foo

2、创建成功后，在 client节点上，把 foo image 映射到内核，并格式化为块设备（完成后会生成/dev/rbd0和/dev/rbd/rbd/foo -> ../../rbd0）。

$ rbd map foo --name client.admin

报错了，这个原因是没有权限执行，sudo 执行一下。

又报错了，看日志 RBD image feature set mismatch，看样子是 feature 不匹配啊！ceph新版中在map image时，给image默认加上了许多feature，通过rbd info可以查看到 foo 都有哪些 feature:

我们可以看到 rbd image foo 支持匹配的 feature 为：layering, exclusive-lock, object-map, fast-diff, deep-flatten。
rbd的feature表：

--image-feature：

layering: 支持分层
striping: 支持条带化 v2
exclusive-lock: 支持独占锁
object-map: 支持对象映射（依赖 exclusive-lock ）
fast-diff: 快速计算差异（依赖 object-map ）
deep-flatten: 支持快照扁平化操作
journaling: 支持记录 IO 操作（依赖独占锁）

通过dmesg | tail可以看到：

这个地方提示的很清楚了，不支持的属性0x38，0x38是16进制的数值，换算成10进制是3*16+8=56
56的意思是不支持：

32+16+8 = deep-flatten, fast-diff, object-map

也就是不支持这些属性，现在关闭这些feature，有两种方式可以修改：
方式一：通过 rbd feature disable {poolname}/{imagename} {feature}命令临时关闭不支持的 feature 类型:

注意：这种方式设置是临时性，一旦 image 删除或者创建新的 image 时，还会恢复默认值。

方式二：通过设置 /etc/ceph/ceph.conf 配置文件，增加 rbd_default_features 配置可以永久的改变默认值:

vim /etc/ceph/ceph.conf
rbd_default_features = 3

注意：这种方式设置是永久性的，要注意在集群各个 node 上都要修改。

配置完毕，再次执行 map 命令。

map 成功。

3.2.2 rbd的盘初始化和使用
1.创建文件系统
将 foo image 格式化为 ext4 格式的文件系统:

$ sudo mkfs.ext4 -m0 /dev/rbd/rbd/foo

注意这里上边 map 时返回的路径为 /dev/rbd0，这里格式化路径为 /dev/rbd/rbd/foo，其实是同一个地址:

$ ls -al /dev/rbd/rbd/foo
lrwxrwxrwx 1 root root 10 12  7 18:10 /dev/rbd/rbd/foo -> ../../rbd0

稍等片刻之后，就格式化成功了。

2.在管理节点（admin-node）上挂载该块设备就可以测试使用了。

$ sudo mkdir /mnt/rbd
$ sudo mount /dev/rbd/rbd/foo /mnt/rbd

查看挂载情况:

3.最后，我们测试一下生成一个 500M 大文件，看是否自动同步到 osd节点吧！

$ cd /mnt/rbd
$ sudo dd if=/dev/zero of=testrbd bs=500M count=1
记录了1+0 的读入
记录了1+0 的写出
524288000字节(524 MB)已复制，1.99325 秒，263 MB/秒

查看挂载磁盘信息:

$ df -h | grep sdd

可以看到其中两个osd节点的空间减少了500M。

4.移除rbd块设备过程：

先umount掉
再rbd unmap掉
最后rbd remove
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