CephFS文件系統(tǒng)

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Ceph FileSystem簡稱CephFS,是一個支持POSIX接口的文件系統(tǒng)存儲類型。目前發(fā)展比較滯后，主要原因CephFS技術(shù)不夠成熟，另外受云計算對RBD和RADOSGW需求比CephFS大，社區(qū)將發(fā)展重點(diǎn)放到RBD和RADOSGW之上。因此目前CephFS還是比較適合實(shí)驗(yàn)或測試場景；隨著應(yīng)用需求增多CephFS將逐漸被重視。

CephFS架構(gòu)

CephFS文件系統(tǒng)主要特點(diǎn)：

1、客戶端可以方便的掛載到本地使用；

2、可以作為資源共享用途；

3、繼承了RADOS的容錯性和擴(kuò)展性；

4、同樣可以提供基于副本的冗余方式來保障數(shù)據(jù)高可靠性。

CephFS實(shí)現(xiàn)方式

使用CephFS需要使用Metadata Server（MDS）來管理文件系統(tǒng)的命名空間及客戶如何訪問OSD數(shù)據(jù)存儲；MDS也是一個服務(wù)進(jìn)程，因此在體驗(yàn)CephFS前首先部署MDS并啟動ceph-mds服務(wù)。

MDS（Metadata Server）介紹

什么是元數(shù)據(jù)及作用？

元數(shù)據(jù)主要負(fù)責(zé)記錄數(shù)據(jù)的屬性，如文件存儲位置、文件大小和存儲時間；負(fù)責(zé)資源查找、文件記錄、存儲位置記錄、訪問授權(quán)等。

MDS體現(xiàn)形式

MDS是以一個進(jìn)程運(yùn)行的服務(wù)，主要負(fù)責(zé)CephFS集群中文件和目錄管理，確保它們的一致性，MDS和MON很類似，因此可以多節(jié)點(diǎn)部署實(shí)現(xiàn)冗余。

CephFS主要依賴MDS進(jìn)程提供服務(wù)，MDS提供包含緩存層的一致性文件系統(tǒng)，MDS不會直接向客戶端提供任何數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)都是由后端OSD提供的，從而降低自身的讀寫次數(shù)。 MDS還具備動態(tài)集群，其MDS可以加入或退出，可以快速接管故障節(jié)點(diǎn)。MDS進(jìn)程可以配置成活躍或被動狀態(tài)， 活躍的MDS即為主MDS，其他的MDS則進(jìn)入Standby狀態(tài)，當(dāng)主MDS節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，Standby狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)將接管其工作并提升為主節(jié)點(diǎn)；其元數(shù)據(jù)信息以內(nèi)存緩存方式響應(yīng)外部訪問請求。

處理流程

當(dāng)客戶端打開一個文件時，客戶端向MDS發(fā)送請求；MDS向OSD定位文件所在的索引節(jié)點(diǎn)，索引節(jié)點(diǎn)包含文件的元數(shù)據(jù)信息，如文件所有者、大小、權(quán)限等；MDS賦予客戶端讀取緩存文件內(nèi)容的權(quán)限，當(dāng)訪問被授權(quán)后返回給客戶端File Inode值、Layout（Layout定義文件內(nèi)容如何被映射到Object）、文件大小；客戶端根據(jù)MDS返回的信息定位到需要訪問的文件，然后直接與OSD進(jìn)行I/O交互。

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