[单master节点k8s摆设]30.ceph分布式存储（一）

ceph是一种分布式存储体系，包罗块存储、对象存储和文件体系。
块存储（RBD）

块是一个字节序列，通常包罗512个字节。基于块的存储接口是一种数据存储方式，通过将数据分别为块，并通过特定的接口来访问和管理这些数据块，举行高效的数据存储。常见的存储接口包罗SCSI、iSCSI和NVMe等。
基于块的存储接口是旋转介质（硬盘、CD等）存储数据最常见的方法。
RADOS：即 Reliable Autonomic Distributed Object Store，是 Ceph 的底层存储体系，提供可靠的对象存储功能。而这里的块存储RBD的意思是RADOS block device。
对象存储

Ceph 的对象存储是基于 RADOS（Reliable Autonomic Distributed Object Store），答应用户通过 RESTful API 访问对象。Ceph 通过 RADOS Gateway 提供兼容 S3 和 Swift 的对象存储接口。固然ceph是利用块存储将数据存储在固定巨细的块结构中，但是ceph的对象存储答应将数据以对象的情势存储，本质上照旧块存储。每个对象包罗现实数据及其干系元数据，通常通过唯一的标识符举行访问。对象存储通过 RESTful API（如 S3、Swift）举行访问，恰当大规模的非结构化数据存储。在访问对象存储时，不须要通过文件体系查询所在，而是直接利用对象的标识符举行访问。通过 Ceph 对象网关（radosgw），Ceph 提供了对象存储的功能。对象网关使得用户可以大概通过 HTTP 接口与 Ceph 存储集群交互，以对象的情势举行数据存储和管理。对象存储答应用户通过唯一标识符（ID）访问对象，而不是利用传统的文件路径。通过 Ceph 对象网关，Ceph 实现了块存储和对象存储的联合，利用户可以大概机动地在差别存储需求之间举行选择。用户可以选择高性能的块存储，也可以选择支持高并发访问和共享的对象存储，而不须要关注底层的存储实现细节。文件体系（cephfs）

Ceph 文件体系利用与 Ceph 块装备雷同的 Ceph 存储集群体系。 用户可以在块装备上创建 xfs 文件体系，也可以创建 ext4 等其他文件体系，Ceph 集群实现 了自己的文件体系来构造管理集群的存储空间，用户可以直接将 Ceph 集群的文件体系挂载 到用户机上利用。固然通过构造块装备的存储接口，可以实现高效的数据存取，但是如许构成的文件体系无法举行多处挂载和同时读写，因此有了CephFS文件体系。Ceph 文件体系（CephFS） 是一个符合 POSIX 标准的文件体系，利用 Ceph 存储集群来存储数据。CephFS 允很多个客户端同时挂载并访问雷同的文件体系，这使得它在文件共享和协作应用中体现出色。Ceph核心组件

OSD

OSD（Object Storage Daemon） 是 Ceph 中负责存储数据的保卫进程，每个 OSD 管理一个存储装备（如硬盘或 SSD）并处理惩罚数据的读写哀求。它实验数据复制、规复和再均衡利用，同时监控自身康健状态并与其他 OSD 交换心跳信息，以确保集群的稳固性和冗余性。别的，OSD 接纳数据条带化存储技能，将数据分割成多个小块并分散存储在差别的 OSD 上，从而提拔存储性能和容错本领，确保在部门节点故障时依然可以可靠地访问数据。
在条带化存储中，数据被分割成多个小块（或称为条带），并将这些条带分散存储在差别的 OSD（Object Storage Daemon）上。比方，假设有一个大文件，如果将它分成 4 个部门（条带），这 4 个部门大概分别存储在 4 个差别的 OSD 上。如许做的利益是进步了数据访问的并行性。比方，当一个客户端哀求读取这个大文件时，可以同时从多个 OSD 中获取各个部门的数据，从而加快读取速率。
由于数据被分散存储，多个 OSD 可以同时处理惩罚 I/O 哀求，因此团体的读写性能得到了提拔。尤其在大文件存储或高负载情况下，这种并行访问能明显淘汰耽误。
Monitor（MON）

Ceph Monitor 负责维护集群的全局状态，包罗 OSD 节点的状态、认证信息和集群设置。MON 的紧张职责是包管 Ceph 集群的正常运行，跟踪集群中的OSD状态，管理集群设置和状态变革，维护CRUSH映射，并为 OSD 和客户端提供集群状态的最新视图。
MDS（Metadata Server）

MDS 是 Ceph 文件体系（CephFS）的元数据服务器，用于管理文件体系中的元数据（如文件名、目次结构、文件权限等）。MDS 管理CephFS的文件和目次结构，答应 CephFS 提供高效的 POSIX 文件体系访问。多个 MDS 可以并行工作，以进步大规模文件体系的元数据性能。
Ceph 对象网关（RADOS Gateway，RGW）

Ceph对象用于访问Ceph的对象存储，RGW 使 Ceph 支持与 Amazon S3 和 OpenStack Swift 兼容的对象存储 API，恰当基于 HTTP 的对象存储访问。
CRUSH（Controlled Replication Under Scalable Hashing）算法

CRUSH 是 Ceph 中用于决定命据怎样分布在 OSD 上的算法。与传统的中央化映射差别，CRUSH 算法通太过布式的哈希机制将数据智能分布到 OSD 中，使 Ceph 具备高可扩展性和机动的数据再均衡本领。

• RADOS 是 Ceph 存储体系的核心，全部的存储利用终极都在 RADOS 中举行。无论是对象存储、块存储照旧文件体系，都依赖 RADOS。
  
• OSD 负责具体的对象数据存储，是 RADOS 的核心实验单位。
  
• MON 维护集群的全局状态并确保集群的划一性。
  
• MDS 则负责 CephFS 的元数据管理，专为文件体系提供服务。
  
• RGW 提供对象存储接口，答应用户通过 HTTP 协议利用 Ceph 中的对象。
  
• CRUSH 算法确保数据分布在 OSD 上时的高可用性和冗余性。