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2016-09-17

Openstack是继Linux之后又一个非常成熟和受欢迎的开源云计算解决方案,Openstack和Ceph的集成更让开源项目锦上添花。

Ceph专题三Ceph与OpenStack集成和行业应用

Ceph在OpenStack中的地位

Openstack是继Linux之后又一个非常成熟和受欢迎的开源云计算解决方案,Openstack和Ceph的集成更让开源项目锦上添花。对OpenStack而言,最重要的四个子项目分别为Cinder、Swift、Glance和Nova。Ceph作为优秀的分布式存储系统,实现对OpenStack相关子项目进行集成或替代,目前在OpenStack中扮演者非常重要的角色。

Ceph已经成为OpenStack后端存储标配,OpenStack作为IaaS系统,涉及到存储的部分主要是块存储服务模块、对象存储服务模块、镜像管理模块和计算服务模块,对应为其中的Cinder、Swift、Glance和Nova四个项目。

CephRBD块存储是以独立卷的方式挂接到OpenStcak Cinder模块,主要用作数据盘,这种方式主要通过CinderDriver实现,删除虚拟机时卷依然存在。Nova对接Ceph时,Ceph RBD块存储卷需要与虚拟机绑定,所以删除虚拟机时卷也删除,一般用作启动盘。Ceph也可以和Glance对接用于镜像卷。Keystone作为OpenStack对象Swift的认证模块,支持Ceph通过RADOSGW网关认证,给OpenStcak提供Swift存储服务。

在OpenStcak块存储服务方面,Ceph目前是Cinder项目的默认存储后端。目前已经实现跟CloudStack、Zstack、Eucalyptus和KVM对接。Ceph将RBD块驱动直接集成在QEMU中,这样,虚拟机访问基于RBD实现的块设备的性能优化。

在OpenStcak镜像管理部分,Red Hat大力推动,也已经利用自己在KVM/QEMU社区中的影响力,将Ceph RBD块驱动直接集成在QEMU中,支持Openstack通过LibVirt和QEMU之间配置,实现对KVM、Xen、LXC和VirtualBox等虚拟机镜像管理。目前Glance已经支持将Ceph作为自己的本地镜像文件缓存。

在OpenStcak对象存储部分,Swift作为最早由Rackspace贡献的子项目与AWS S3并驾齐驱,也是OpenStack自带的对象存储实现方案。但由于Ceph的出现,使得Swift有了强有力的竞争对手,就连Swift也在考虑采用Ceph作为自己的存储后端。

在OpenStcak计算服务部分,UnitedStack(基于OpenStack)目前正在推动将Ceph FS作为Nova计算节点的本地文件系统,提供数据存储服务。

Ceph和OpenStcak的集成能力,使得Ceph是OpenStack生态系统中呼声最高的开源存储解决方案。包括HP、Dell、Intel等为代表的企业IT领导厂商和Mirantis、eNovance、UnitedStack为代表的OpenStack社区新兴厂商都将Ceph作为重要的开源存储解决方案。

但是,如何对Ceph和Openstack原生存储方案进行取舍,将是世界杯体育投注平台和社区所必须面对的问题。Ceph的优势就是同时提供对象存储、块存储和文件系统存储三种存储服务能力,便于在满足不同应用需求的前提下简化部署和运维,这是Ceph被OpenStack热衷的主要原因。所以针对存储、块存储和文件系统存储混合场景或块存储场景,采用Ceph存储方案是比较合适。然而针对对象、文件场景,虽然Ceph也提供了对应方案,但但考虑到成熟度选用OpenStack方案比较适合。另外,Ceph采用分布式、无中心结构和没有理论上限的系统规模可扩展性也将是Ceph在云计算大数据时代取得成功的关键。

前几天看到,Ceph社区已经把Ceph 的RBD块存储镜像支持功能扩展到Docker中。在Docker中Ceph的RBD镜像功能主要是负责把RBD镜像通过异步通信的方式从一个Ceph集群复制到另一个Ceph集群,用于对Docker镜像容灾保护和恢复。

Ceph生态和应用现状

Ceph仅仅是OpenStack后端存储标配,目前很多存储厂商、大企业都基于Ceph技术开发或搭建存储系统,我们首先看看几家存储厂商的产品,如Hope Bay和SanDisk。

HopeBay科技是一家专注于云平台的科技公司,拥有ArkEase Pro存储服务平台、ArkFlex数据存储平台、Ark Express存储网关和ArkVoice企业云端语音录制平台。在ArkFlex数据存储平台中,Hope Bay对Ceph文件系统进行改良,将CIFS、NFS、iSCSI建构在Ceph RBD之上。

SanDisk收购Fusion-io之后相继推出ioControl混合式存储阵列和InfiniFlash系列闪存。剥离相关业务到新成立新NextGen公司,SanDisk通过InfiniFlash系列闪存主攻闪存市场,其中就有一款机型InfiniFlash System IF500采用Ceph技术(IF100硬件和InfiniFlash OS Ceph横向扩展软件),同时提供对象存储与块存储服务。

SanDisk的存储策略是比较开放,低端存储IF100(纯硬件形态)整合了Nexenta的基于ZFS文件系统开源NexentaStor软件(支持NAS和iSCSI),而高端的IF700则使用了Fusion-io时期的 ION Accelerator数据库加速软件。

此外,很多大型企业也采用Ceph构建构建云平台和分布式存储解决方案,也正是因为Ceph和OpenStack的深度集成,使得Ceph和OpenStack配合被互联网公司用来搭建云平台。

乐视基于OpenStack 和Ceph(RBD块存储和RADOSGW对象)搭建乐视云平台;宝德云也基于OpenStack、Ceph(RBD块存储和CephFS) 和Docker构建。电商eBay也采用Ceph和 OpenStack 建设私有云,每个Ceph集群容量都高达数 PB 级别,这些集群主要为 OpenStack 服务。同时,eBay 团队在NAS云化投入逐渐加大,CephFS有可能作为NAS 云化的不二之选。

携程基于Ceph搭建PB级云对象存储,浪潮AS13000系列存储也是基于Ceph开发,思科UCS流媒体服务存储也是基于Ceph对象存储,雅虎基于Ceph搭建云对象存储。联通研究院、CERN实验室、United Stack等也基于Ceph搭建了开发环境。

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