Alles über Ceph-Speicher

Moderne Workloads - wie Cloud-Infrastrukturen, Medien-Repositories, Datenanalysen und Backup-Systeme - erfordern massive, flexible Speicherlösungen für die Verwaltung wichtiger Geschäftsdaten. Ceph bietet eine leistungsstarke Antwort: eine skalierbare, quelloffene, softwaredefinierte Speicherplattform, die Unternehmen von kostspieligen, proprietären Systemen befreien kann.

Sehen wir uns genauer an, wie Ceph funktioniert und warum es zu einer Schlüsselkomponente der IT-Infrastruktur der nächsten Generation wird.

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Was ist Ceph?

Ceph ist ein einheitliches und verteiltes Open-Source-Softwarespeichersystem, das skalierbaren und zuverlässigen geclusterten Speicher innerhalb einer einzigen Plattform bietet. Es ist für den Betrieb auf Standard-Hardware ausgelegt und nutzt einen Algorithmus namens CRUSH (Controlled Replication Under Scalable Hashing), um Daten gleichmäßig über Cluster und Sub-Cluster zu verteilen. Dieser Ansatz vereinfacht die Datenverwaltung und ermöglicht einen effizienten Abruf in großem Umfang.

Ceph unterstützt drei Arten von Speichern in einem System:

• Objektbasierte Speicherung
• Blockbasierte Speicherung
• Dateisystem-Speicher

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Blockbasierter Speicher

Ceph kann als Blockgerät fungieren, das mit virtuellen Maschinen oder Bare-Metal-Linux-Servern verbunden ist. Das Blockspeichersystem RADOS (Reliable Autonomic Distributed Object Store) bietet Funktionen wie Snapshots, Replikation und die Integration mit OpenStack Block Storage (Cinder) als Backend.

Vorteile von blockbasiertem Speicher:

• Skalierbar mit Linux und anderen virtualisierten Umgebungen
• Thin Provisioning für effiziente Speichernutzung
• Snapshot-Unterstützung (schreibgeschützt und Revert)
• Dynamische Größenanpassung von Speicher-Images

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Objektbasierter Speicher

Client-Anwendungen können über Softwarebibliotheken, die mit librados verbunden sind, direkt auf den objektbasierten Speicher von Ceph zugreifen. Diese Architektur bietet ein nahtloses Gateway zu Ceph-Clustern.

Von Ceph Object Storage unterstützte Schnittstellen:

• Swift-kompatibel: Funktioniert mit einer großen Teilmenge der OpenStack Swift-API
• S3-kompatibel: Unterstützt eine breite Palette von Amazon S3 REST API-Operationen

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Dateisystem-Speicher

Das Dateisystem von Ceph (CephFS) basiert auf der gleichen Objektspeichergrundlage und bietet sowohl Block- als auch Objektspeicherfunktionen. Es verwendet eine POSIX-konforme Schnittstelle, um die Kompatibilität mit bestehenden Anwendungen und Dateioperationen zu gewährleisten.

Der Metadatenserver-Cluster von Ceph übernimmt die Zuordnung von Dateisystem-Verzeichnisstrukturen zu RADOS-Objekten. Diese Server können dynamisch skaliert werden, um die Last zu verwalten und eine hohe Leistung aufrechtzuerhalten.

Vorteile des Ceph-Dateisystems (CephFS):

• Automatischer Lastausgleich für optimierte Leistung
• Praktisch unbegrenzte Skalierbarkeit
• Integrierte Datensicherung für unternehmenskritische Anwendungen
• Nahtlose POSIX-Konformität - keine Anpassungen erforderlich

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Warum Ceph ideal für neu entstehende IT-Infrastrukturen ist

Angesichts des exponentiellen Datenwachstums suchen Unternehmen zunehmend nach kosteneffizienten Speicherlösungen, die mit dem Bedarf skalieren. Ceph erfüllt diese Anforderungen, indem es Flexibilität, Zuverlässigkeit und Leistung in einer einzigen Plattform vereint.

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Einfach zu handhaben

Ceph vereinfacht die Skalierung, ohne die Investitions- oder Betriebskosten wesentlich zu erhöhen. Funktionen wie automatischer Clusterausgleich, intelligente Daemons und Fehlerbehebung werden von der verteilten Architektur von Ceph und den Object Storage Daemons (OSDs) übernommen. Ceph-Monitore überwachen kontinuierlich den Zustand des Clusters und stellen die Datenverfügbarkeit sicher.

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Skalierbar durch Design

Datenverteilung und -replikation sind der Schlüssel zur Skalierbarkeit von Ceph. Eine Hashing-Funktion ordnet Datenobjekte Platzierungsgruppen zu, die dann mithilfe des CRUSH-Algorithmus den OSDs zugewiesen werden. Dies gewährleistet eine effiziente und ausgewogene Datenspeicherung und -replikation im gesamten Cluster.

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Zuverlässig und fehlertolerant

Ceph gewährleistet die Datensicherheit durch Replikation von Aktualisierungen und Wahrung der Konsistenz im gesamten Cluster. Im Falle eines Hardware- oder Netzwerkausfalls erkennt Ceph Probleme schnell und leitet die Wiederherstellung ein, um die Systemstabilität und Datenintegrität zu gewährleisten.

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Fazit

Ceph bietet eine umfassende, softwaredefinierte Speicherlösung, die die wichtigsten Anforderungen der modernen IT erfüllt: Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit und Leistung. Aufgrund seines Open-Source-Charakters und seiner Flexibilität erfreut sich Ceph zunehmender Beliebtheit bei Cloud-Anbietern, Webhostern und Unternehmen, die große Datenumgebungen verwalten.