如何在 Ubuntu 16.04 中安装 Ceph 存储集群

Question

Ceph 是一个高性能、可靠、可扩展的开源存储平台。它是一个自由的分布式存储系统，提供了对象、块和文件级存储的接口，并可以不受单点故障的影响而运行。

在这个教程中，我将指导你在 Ubuntu 16.04 服务器上安装建立一个 Ceph 集群。Ceph 集群包括这些组件：

• Ceph OSD (ceph-osd) - 控制数据存储，数据复制和恢复。Ceph 集群需要至少两个 Ceph OSD 服务器。这次安装中我们将使用三个 Ubuntu 16.04 服务器。
• Ceph Monitor (ceph-mon) - 监控集群状态并运行 OSD 映射 和 CRUSH 映射。这里我们使用一个服务器。
• Ceph Meta Data Server (ceph-mds) - 如果你想把 Ceph 作为文件系统使用，就需要这个。

前提条件

• 6 个安装了 Ubuntu 16.04 的服务器节点
• 所有节点上的 root 权限

我将使用下面这些 hostname /IP 安装：

主机名              IP 地址
ceph-admin        10.0.15.10
mon1                 10.0.15.11
osd1                  10.0.15.21
osd2                  10.0.15.22
osd3                  10.0.15.23
client                 10.0.15.15

第 1 步 - 配置所有节点

这次安装，我将配置所有的 6 个节点来准备安装 Ceph 集群软件。所以你必须在所有节点运行下面的命令。然后确保所有节点都安装了 ssh-server。

创建 Ceph 用户

在所有节点创建一个名为 cephuser 的新用户

useradd -m -s /bin/bash cephuser
passwd cephuser

创建完新用户后，我们需要给 cephuser 配置无密码的 sudo 权限。这意味着 cephuser 可以不先输入密码而获取到 sudo 权限运行。

运行下面的命令来完成配置。

echo "cephuser ALL = (root) NOPASSWD:ALL" | sudo tee /etc/sudoers.d/cephuser
chmod 0440 /etc/sudoers.d/cephuser
sed -i s'/Defaults requiretty/#Defaults requiretty'/g /etc/sudoers

安装和配置 NTP

安装 NTP 来同步所有节点的日期和时间。先运行 ntpdate 命令通过 NTP 设置日期。我们将使用 US 池的 NTP 服务器。然后开启并使 NTP 服务在开机时启动。

sudo apt-get install -y ntp ntpdate ntp-doc
ntpdate 0.us.pool.ntp.org
hwclock --systohc
systemctl enable ntp
systemctl start ntp

安装 Open-vm-tools

如果你正在 VMware 里运行所有节点，你需要安装这个虚拟化工具。

sudo apt-get install -y open-vm-tools

安装 Python 和 parted

在这个教程，我们需要 python 包来建立 ceph 集群。安装 python 和 python-pip。

sudo apt-get install -y python python-pip parted

配置 Hosts 文件

用 vim 编辑器编辑所有节点的 hosts 文件。

vim /etc/hosts

粘帖如下配置：

10.0.15.10        ceph-admin
10.0.15.11        mon1
10.0.15.21        ceph-osd1
10.0.15.22        ceph-osd2
10.0.15.23        ceph-osd3
10.0.15.15        ceph-client

保存 hosts 文件，然后退出 vim 编辑器。

现在你可以试着在两个服务器间 ping 主机名来测试网络连通性。

ping -c 5 mon1

第 2 步 - 配置 SSH 服务器

这一步，我们将配置 ceph-admin 节点 。管理节点是用来配置监控节点和 osd 节点的。登录到 ceph-admin 节点然后使用 cephuser 用户。

ssh root@ceph-admin
su - cephuser

管理节点用来安装配置所有集群节点，所以 ceph-admin 上的用户必须有不使用密码连接到所有节点的权限。我们需要为 'ceph-admin' 节点的 cephuser 用户配置无密码 SSH 登录权限。

生成 cephuser 的 ssh 密钥。

ssh-keygen

让密码为空。

下面，为 ssh 创建一个配置文件

vim ~/.ssh/config

粘帖如下配置：

Host ceph-admin
        Hostname ceph-admin
        User cephuser

Host mon1
        Hostname mon1
        User cephuser

Host ceph-osd1
        Hostname ceph-osd1
        User cephuser

Host ceph-osd2
        Hostname ceph-osd2
        User cephuser

Host ceph-osd3
        Hostname ceph-osd3
        User cephuser

Host ceph-client
        Hostname ceph-client
        User cephuser

保存文件并退出 vim。

改变配置文件权限为 644。

chmod 644 ~/.ssh/config

现在使用 ssh-copy-id 命令增加密钥到所有节点。

ssh-keyscan ceph-osd1 ceph-osd2 ceph-osd3 ceph-client mon1 >> ~/.ssh/known_hosts
ssh-copy-id ceph-osd1
ssh-copy-id ceph-osd2
ssh-copy-id ceph-osd3
ssh-copy-id mon1

当请求输入密码时输入你的 cephuser 密码。

现在尝试从 ceph-admin 节点登录 osd1 服务器，测试无密登录是否正常。

ssh ceph-osd1

第 3 步 - 配置 Ubuntu 防火墙

出于安全原因，我们需要在服务器打开防火墙。我们更愿使用 Ufw（不复杂防火墙）来保护系统，这是 Ubuntu 默认的防火墙。在这一步，我们在所有节点开启 ufw，然后打开 ceph-admin、ceph-mon 和 ceph-osd 需要使用的端口。

登录到 ceph-admin 节点，然后安装 ufw 包。

ssh root@ceph-admin
sudo apt-get install -y ufw

打开 80，2003 和 4505-4506 端口，然后重启防火墙。

sudo ufw allow 22/tcp
sudo ufw allow 80/tcp
sudo ufw allow 2003/tcp
sudo ufw allow 4505:4506/tcp

开启 ufw 并设置开机启动。

sudo ufw enable

从 ceph-admin 节点，登录到监控节点 mon1 然后安装 ufw。

ssh mon1
sudo apt-get install -y ufw

打开 ceph 监控节点的端口然后开启 ufw。

sudo ufw allow 22/tcp
sudo ufw allow 6789/tcp
sudo ufw enable

最后，在每个 osd 节点 ceph-osd1、ceph-osd2 和 ceph-osd3 上打开这些端口 6800-7300。

从 ceph-admin 登录到每个 ceph-osd 节点安装 ufw。

ssh ceph-osd1
sudo apt-get install -y ufw

在 osd 节点打开端口并重启防火墙。

sudo ufw allow 22/tcp
sudo ufw allow 6800:7300/tcp
sudo ufw enable

ufw 防火墙配置完成。

第 4 步 - 配置 Ceph OSD 节点

这个教程里，我们有 3 个 OSD 节点，每个节点有两块硬盘分区。

1. /dev/sda 用于根分区
2. /dev/sdb 空闲分区 - 20GB

我们要使用 /dev/sdb 作为 ceph 磁盘。从 ceph-admin 节点，登录到所有 OSD 节点，然后格式化 /dev/sdb 分区为 XFS 文件系统。

ssh ceph-osd1
ssh ceph-osd2
ssh ceph-osd3

使用 fdisk 命令检查分区表。

sudo fdisk -l /dev/sdb

格式化 /dev/sdb 分区为 XFS 文件系统，使用 parted 命令创建一个 GPT 分区表。

sudo parted -s /dev/sdb mklabel gpt mkpart primary xfs 0% 100%

下面，使用 mkfs 命令格式化分区为 XFS 格式。

sudo mkfs.xfs -f /dev/sdb

现在检查分区，然后你会看见一个 XFS 文件系统的 /dev/sdb 分区。

sudo fdisk -s /dev/sdb
sudo blkid -o value -s TYPE /dev/sdb

第 5 步 - 创建 Ceph 集群

在这步，我们将从 ceph-admin 安装 Ceph 到所有节点。马上开始，先登录到 ceph-admin 节点。

ssh root@ceph-admin
su - cephuser

在 ceph-admin 节点上安装 ceph-deploy

首先我们已经在系统上安装了 python 和 python-pip。现在我们需要从 pypi python 仓库安装 Ceph 部署工具 ' ceph-deploy '。

用 pip 命令在 ceph-admin 节点安装 ceph-deploy 。

sudo pip install ceph-deploy

注意： 确保所有节点都已经更新。

ceph-deploy 工具已经安装完毕后，为 Ceph 集群配置创建一个新目录。

创建一个新集群

创建一个新集群目录。

mkdir cluster
cd cluster/

下一步，用 ceph-deploy 命令通过定义监控节点 mon1 创建一个新集群。

ceph-deploy new mon1

命令将在集群目录生成 Ceph 集群配置文件 ceph.conf 。

用 vim 编辑 ceph.conf 。

vim ceph.conf

在 [global] 块下，粘贴下面的配置。

# Your network address
public network = 10.0.15.0/24
osd pool default size = 2

保存文件并退出编辑器。

安装 Ceph 到所有节点

现在用一个命令从 ceph-admin 节点安装 Ceph 到所有节点。

ceph-deploy install ceph-admin ceph-osd1 ceph-osd2 ceph-osd3 mon1

命令将自动安装 Ceph 到所有节点：mon1、osd1-3 和 ceph-admin - 安装将花一些时间。

现在到 mon1 节点部署监控节点。

ceph-deploy mon create-initial

命令将创建一个监控密钥，用 ceph 命令检查密钥。

ceph-deploy gatherkeys mon1

增加 OSD 到集群

在所有节点上安装了 Ceph 之后，现在我们可以增加 OSD 守护进程到该集群。OSD 守护进程将在磁盘 /dev/sdb 分区上创建数据和日志 。

检查所有 osd 节点的 /dev/sdb 磁盘可用性。

ceph-deploy disk list ceph-osd1 ceph-osd2 ceph-osd3

你将看见我们之前创建 XFS 格式的 /dev/sdb。

下面，在所有 OSD 节点上用 zap 选项删除该分区表。

ceph-deploy disk zap ceph-osd1:/dev/sdb ceph-osd2:/dev/sdb ceph-osd3:/dev/sdb

这个命令将删除所有 Ceph OSD 节点的 /dev/sdb 上的数据。

现在准备所有 OSD 节点，请确保结果没有报错。

ceph-deploy osd prepare ceph-osd1:/dev/sdb ceph-osd2:/dev/sdb ceph-osd3:/dev/sdb

当你看到 ceph-osd1-3 结果已经准备好供 OSD 使用，就表明命令已经成功。

用下面的命令激活 OSD：

ceph-deploy osd activate ceph-osd1:/dev/sdb ceph-osd2:/dev/sdb ceph-osd3:/dev/sdb

现在你可以再一次检查 OSDS 节点的 sdb 磁盘。

ceph-deploy disk list ceph-osd1 ceph-osd2 ceph-osd3

结果是 /dev/sdb 现在已经分为两个区：

1. /dev/sdb1 - Ceph Data
2. /dev/sdb2 - Ceph Journal

或者你直接在 OSD 节点山检查。

ssh ceph-osd1
sudo fdisk -l /dev/sdb

接下来，部署管理密钥到所有关联节点。

ceph-deploy admin ceph-admin mon1 ceph-osd1 ceph-osd2 ceph-osd3

在所有节点运行下面的命令，改变密钥文件权限。

sudo chmod 644 /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring

Ceph 集群在 Ubuntu 16.04 已经创建完成。

第 6 步 - 测试 Ceph

在第 4 步，我们已经安装并创建了一个新 Ceph 集群，然后添加了 OSD 节点到集群。现在我们应该测试集群确保它如期工作。

从 ceph-admin 节点，登录到 Ceph 监控服务器 mon1。

ssh mon1

运行下面命令来检查集群是否健康。

sudo ceph health

现在检查集群状态。

sudo ceph -s

你可以看到下面返回结果：

确保 Ceph 健康状态是 OK 的，有一个监控节点 mon1 IP 地址为 ' 10.0.15.11 '。有 3 个 OSD 服务器都是 up 状态并且正在运行，可用磁盘空间为 45GB - 3x15GB 的 Ceph 数据 OSD 分区。

我们在 Ubuntu 16.04 建立一个新 Ceph 集群成功。

参考

• http://docs.ceph.com/docs/jewel/