Wszystko o pamięci masowej Ceph

Nowoczesne obciążenia - takie jak infrastruktura chmurowa, repozytoria mediów, analiza danych i systemy tworzenia kopii zapasowych - wymagają ogromnych, elastycznych rozwiązań pamięci masowej do zarządzania krytycznymi danymi biznesowymi. Ceph oferuje potężną odpowiedź: skalowalną, open-source'ową, definiowaną programowo platformę pamięci masowej, która może uwolnić organizacje od kosztownych, zastrzeżonych systemów.

Przyjrzyjmy się bliżej, jak działa Ceph i dlaczego staje się kluczowym elementem infrastruktury IT nowej generacji.

---

Czym jest Ceph?

Ceph to otwarty, ujednolicony i rozproszony system pamięci masowej, który zapewnia skalowalną i niezawodną klastrowaną pamięć masową w ramach jednej platformy. Został zaprojektowany do pracy na sprzęcie typu commodity i wykorzystuje algorytm o nazwie CRUSH (Controlled Replication Under Scalable Hashing) do równomiernej dystrybucji danych w klastrach i podklastrach. Podejście to upraszcza zarządzanie danymi i umożliwia ich efektywne wyszukiwanie na dużą skalę.

Ceph obsługuje trzy rodzaje pamięci masowej w ramach jednego systemu:

• Object-based storage
• Pamięć masowa oparta na blokach
• Pamięć masowa oparta na systemie plików

---

Pamięć masowa oparta na blokach

Ceph może funkcjonować jako urządzenie blokowe, które łączy się z maszynami wirtualnymi lub serwerami Linux typu bare-metal. Jego blokowy system pamięci masowej, znany jako RADOS (Reliable Autonomic Distributed Object Store), oferuje funkcje takie jak migawki, replikacja i integracja z OpenStack Block Storage (Cinder) jako backend.

Zalety pamięci masowej opartej na blokach:

• Skalowanie z systemem Linux i innymi zwirtualizowanymi środowiskami
• Thin provisioning dla efektywnego wykorzystania pamięci masowej
• Obsługa migawek (tylko do odczytu i przywracania)
• Dynamiczna zmiana rozmiaru obrazów pamięci masowej

---

Pamięć masowa oparta na obiektach

Aplikacje klienckie mogą uzyskać bezpośredni dostęp do obiektowej pamięci masowej Ceph za pośrednictwem bibliotek oprogramowania, które łączą się z bibliotekami. Architektura ta zapewnia płynną bramę do klastrów Ceph.

Interfejsy obsługiwane przez Ceph Object Storage:

• Swift-Compatible: Działa z dużym podzbiorem interfejsu API OpenStack Swift.
• Kompatybilny z S3: Obsługuje szeroki zakres operacji Amazon S3 REST API

---

Przechowywanie w systemie plików

System plików Ceph (CephFS) działa na tym samym fundamencie obiektowej pamięci masowej i zapewnia zarówno możliwości przechowywania bloków, jak i obiektów. Używa interfejsu zgodnego z POSIX, aby zapewnić kompatybilność z istniejącymi aplikacjami i operacjami na plikach.

Klaster serwerów metadanych Ceph obsługuje mapowanie struktur katalogów systemu plików na obiekty RADOS. Serwery te mogą być dynamicznie skalowane w celu zarządzania obciążeniem i utrzymania wysokiej wydajności.

Zalety systemu plików Ceph (CephFS):

• Automatyczne równoważenie obciążenia w celu optymalizacji wydajności
• Praktycznie nieograniczona skalowalność
• Wbudowana ochrona danych dla aplikacji o znaczeniu krytycznym
• Bezproblemowa zgodność z POSIX - nie wymaga dostosowywania

---

Dlaczego Ceph jest idealnym rozwiązaniem dla rozwijających się infrastruktur IT

Ponieważ organizacje stają w obliczu wykładniczego wzrostu ilości danych, coraz częściej poszukują opłacalnych rozwiązań pamięci masowej, które skalują się wraz z zapotrzebowaniem. Ceph spełnia tę potrzebę, łącząc elastyczność, niezawodność i wydajność w jednej platformie.

---

Łatwość zarządzania

Ceph upraszcza skalowanie bez znacznego zwiększania kosztów kapitałowych lub operacyjnych. Funkcje takie jak automatyczne równoważenie klastra, inteligentne demony i odzyskiwanie po awarii są obsługiwane przez rozproszoną architekturę Ceph i demony Object Storage Daemons (OSD). Monitory Ceph stale nadzorują kondycję klastra i zapewniają dostępność danych.

---

Skalowalność z założenia

Dystrybucja i replikacja danych są podstawą skalowalności Ceph. Funkcja hashowania mapuje obiekty danych do grup lokacji, które są następnie przypisywane do OSD przy użyciu algorytmu CRUSH. Zapewnia to wydajne i zrównoważone przechowywanie i replikację danych w całym klastrze.

---

Niezawodność i odporność na błędy

Ceph zapewnia bezpieczeństwo danych poprzez replikację aktualizacji i utrzymywanie spójności w całym klastrze. W przypadku awarii sprzętu lub sieci, Ceph szybko wykrywa problemy i inicjuje odzyskiwanie, aby utrzymać stabilność systemu i integralność danych.

---

Podsumowanie

Ceph oferuje kompleksowe, definiowane programowo rozwiązanie pamięci masowej, które zaspokaja podstawowe potrzeby nowoczesnego IT: skalowalność, niezawodność i wydajność. Jego charakter open-source i elastyczność sprawiają, że jest to coraz bardziej popularny wybór wśród dostawców usług w chmurze, hostów internetowych i przedsiębiorstw zarządzających środowiskami danych na dużą skalę.