rbd快照管理、rbd快照克隆原理与实现、rbd镜像开机自动挂载、ceph文件系统、对象存储、配置对象存储客户端、访问Dashboard

day04

day04快照快照克隆开机自动挂载ceph文件系统使用MDS对象存储配置服务器端配置客户端访问Dashborad

快照

• 快照可以保存某一时间点时的状态数据
• 快照是映像在特定时间点的只读逻辑副本
• 希望回到以前的一个状态，可以恢复快照
• 使用镜像、快照综合示例

# 1. 在rbd存储池中创建10GB的镜像，名为img1

[root@client1 ~]# rbd --help   # 查看子命令

[root@client1 ~]# rbd help create  # 查看子命令create的帮助

[root@client1 ~]# rbd create img1 --size 10G

[root@client1 ~]# rbd list

img1

[root@client1 ~]# rbd info img1

rbd image 'img1':

        size 10 GiB in 2560 objects

        order 22 (4 MiB objects)

        snapshot_count: 0

        id: fa91208bfdaf

        block_name_prefix: rbd_data.fa91208bfdaf

        format: 2

        features: layering, exclusive-lock, object-map, fast-diff, deep-flatten

        op_features: 

        flags: 

        create_timestamp: Sat Dec 17 10:44:17 2022

        access_timestamp: Sat Dec 17 10:44:17 2022

        modify_timestamp: Sat Dec 17 10:44:17 2022

# 2. 在客户端使用镜像img1，将其挂载到/mnt

[root@client1 ~]# rbd list

img1

[root@client1 ~]# rbd map img1

/dev/rbd0

[root@client1 ~]# mkfs.xfs /dev/rbd0

[root@client1 ~]# mount /dev/rbd0 /mnt/

[root@client1 ~]# rbd showmapped

id  pool  namespace  image  snap  device   

0   rbd              img1   -     /dev/rbd0

[root@client1 ~]# df -h /mnt/

Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on

/dev/rbd0        10G  105M  9.9G   2% /mnt

# 3. 向/mnt中写入数据

[root@client1 ~]# cp /etc/hosts /mnt/

[root@client1 ~]# cp /etc/passwd /mnt/

[root@client1 ~]# ls /mnt/

hosts  passwd

# 4. 创建img1的快照，名为img1-sn1

[root@client1 ~]# rbd snap create img1 --snap img1-sn1

Creating snap: 100% complete...done.

[root@client1 ~]# rbd snap ls img1

SNAPID  NAME      SIZE    PROTECTED  TIMESTAMP               

     4  img1-sn1  10 GiB             Sat Dec 17 10:46:07 2022

# 5. 删除/mnt/中的数据

[root@client1 ~]# rm -f /mnt/*

# 6. 通过快照还原数据

[root@client1 ~]# umount /mnt/

[root@client1 ~]# rbd unmap /dev/rbd0

[root@client1 ~]# rbd help snap rollback   # 查看子命令帮助

# 回滚img1到快照img1-sn1

[root@client1 ~]# rbd snap rollback img1 --snap img1-sn1

# 重新挂载

[root@client1 ~]# rbd map img1

/dev/rbd0

[root@client1 ~]# mount /dev/rbd0 /mnt/

[root@client1 ~]# ls /mnt/   # 数据还原完成

hosts  passwd

• 保护快照，防止删除

[root@client1 ~]# rbd help snap protect

# 保护镜像img1的快照img1-sn1

[root@client1 ~]# rbd snap protect img1 --snap img1-sn1

[root@client1 ~]# rbd snap rm img1 --snap img1-sn1   # 不能删

• 删除操作

# 1. 取消对快照的保护

[root@client1 ~]# rbd snap unprotect img1 --snap img1-sn1

# 2. 删除快照

[root@client1 ~]# rbd snap rm img1 --snap img1-sn1

# 3. 卸载块设备

[root@client1 ~]# umount /dev/rbd0

# 4. 取消映射

[root@client1 ~]# rbd unmap img1

# 5. 删除镜像

[root@client1 ~]# rbd rm img1

快照克隆

• 不能将一个镜像同时挂载到多个节点，如果这样操作，将会损坏数据
• 如果希望不同的节点，拥有完全相同的数据盘，可以使用克隆技术
• 克隆是基于快照的，不能直接对镜像克隆
• 快照必须是受保护的快照，才能克隆
• 克隆流程

创建

保护

克隆

镜像

快照

受保护的快照

克隆的镜像

• 给多个客户端生成数据相同的数据盘

# 1. 创建名为img2的镜像，大小10GB

[root@client1 ~]# rbd create img2 --size 10G

# 2. 向镜像中写入数据

[root@client1 ~]# rbd map img2

/dev/rbd0

[root@client1 ~]# mkfs.xfs /dev/rbd0

[root@client1 ~]# mount /dev/rbd0 /mnt/

[root@client1 ~]# for i in {1..20}

> do

> echo "Hello World $i" > /mnt/file$i.txt

> done

[root@client1 ~]# ls /mnt/

file10.txt  file15.txt  file1.txt   file5.txt

file11.txt  file16.txt  file20.txt  file6.txt

file12.txt  file17.txt  file2.txt   file7.txt

file13.txt  file18.txt  file3.txt   file8.txt

file14.txt  file19.txt  file4.txt   file9.txt

# 3. 卸载镜像

[root@client1 ~]# umount /mnt/

[root@client1 ~]# rbd unmap img2

# 4. 为img2创建名为img2-sn1快照

[root@client1 ~]# rbd snap create img2 --snap img2-sn1

# 5. 保护img2-sn1快照

[root@client1 ~]# rbd snap protect img2 --snap img2-sn1

# 6. 通过受保护的快照img2-sn1创建克隆镜像

[root@client1 ~]# rbd clone img2 --snap img2-sn1 img2-sn1-1

[root@client1 ~]# rbd clone img2 --snap img2-sn1 img2-sn1-2

# 7. 查看创建出来的、克隆的镜像

[root@client1 ~]# rbd ls

img2

img2-sn1-1

img2-sn1-2

# 8. 不同的客户端挂载不同的克隆镜像，看到的是相同的数据

[root@client1 ~]# rbd map img2-sn1-1

/dev/rbd0

[root@client1 ~]# mkdir /data

[root@client1 ~]# mount /dev/rbd0 /data

[root@client1 ~]# ls /data

file10.txt  file15.txt  file1.txt   file5.txt

file11.txt  file16.txt  file20.txt  file6.txt

file12.txt  file17.txt  file2.txt   file7.txt

file13.txt  file18.txt  file3.txt   file8.txt

file14.txt  file19.txt  file4.txt   file9.txt

[root@ceph1 ~]# yum install -y ceph-common

[root@ceph1 ~]# rbd map img2-sn1-2

/dev/rbd0

[root@ceph1 ~]# mkdir /data

[root@ceph1 ~]# mount /dev/rbd0 /data/

[root@ceph1 ~]# ls /data/

file10.txt  file15.txt  file1.txt   file5.txt

file11.txt  file16.txt  file20.txt  file6.txt

file12.txt  file17.txt  file2.txt   file7.txt

file13.txt  file18.txt  file3.txt   file8.txt

file14.txt  file19.txt  file4.txt   file9.txt

• 查询镜像和快照

# 查看快照信息

[root@client1 ~]# rbd info img2 --snap img2-sn1

rbd image 'img2':

        size 10 GiB in 2560 objects

        order 22 (4 MiB objects)

        snapshot_count: 1

        id: d46eed84bb61

        block_name_prefix: rbd_data.d46eed84bb61

        format: 2

        features: layering, exclusive-lock, object-map, fast-diff, deep-flatten

        op_features: 

        flags: 

        create_timestamp: Sat Dec 17 10:58:05 2022

        access_timestamp: Sat Dec 17 10:58:05 2022

        modify_timestamp: Sat Dec 17 10:58:05 2022

        protected: True    # 受保护

# 查看克隆的快照

[root@client1 ~]# rbd info img2-sn1-2

rbd image 'img2-sn1-2':

        size 10 GiB in 2560 objects

        order 22 (4 MiB objects)

        snapshot_count: 0

        id: d48fe3d6559e

        block_name_prefix: rbd_data.d48fe3d6559e

        format: 2

        features: layering, exclusive-lock, object-map, fast-diff, deep-flatten

        op_features: 

        flags: 

        create_timestamp: Sat Dec 17 10:59:53 2022

        access_timestamp: Sat Dec 17 10:59:53 2022

        modify_timestamp: Sat Dec 17 10:59:53 2022

        parent: rbd/img2@img2-sn1  # 父对象是rbd池中img2镜像的img2-sn1快照

        overlap: 10 GiB

• 合并父子镜像

  • img2-sn1-2是基于img2的快照克隆来的，不能独立使用。
  • 如果父镜像删除了，子镜像也无法使用。
  • 将父镜像内容合并到子镜像中，子镜像就可以独立使用了。

# 把img2的数据合并到子镜像img2-sn1-2中

[root@client1 ~]# rbd flatten img2-sn1-2

# 查看状态，它就没有父镜像了

[root@client1 ~]# rbd info img2-sn1-2

rbd image 'img2-sn1-2':

        size 10 GiB in 2560 objects

        order 22 (4 MiB objects)

        snapshot_count: 0

        id: d48fe3d6559e

        block_name_prefix: rbd_data.d48fe3d6559e

        format: 2

        features: layering, exclusive-lock, object-map, fast-diff, deep-flatten

        op_features: 

        flags: 

        create_timestamp: Sat Dec 17 10:59:53 2022

        access_timestamp: Sat Dec 17 10:59:53 2022

        modify_timestamp: Sat Dec 17 10:59:53 2022

# 删除父镜像，如果镜像正在被使用，则先取消

[root@client1 ~]# umount /data/

[root@client1 ~]# rbd unmap img2-sn1-1

# 1. 删除镜像img2-sn1-1

[root@client1 ~]# rbd rm img2-sn1-1

# 2. 取消img2-sn1的保护

[root@client1 ~]# rbd snap unprotect img2 --snap img2-sn1

# 3. 删除img2-sn1快照

[root@client1 ~]# rbd snap rm img2 --snap img2-sn1

# 4. 删除img2

[root@client1 ~]# rbd rm img2

# 因为img2-sn1-2已经是独立的镜像了，所以它还可以使用

# ceph1上的镜像没有受到影响

[root@ceph1 ~]# cat /data/file1.txt 

Hello World 1

开机自动挂载

# 1. 准备镜像

[root@client1 ~]# rbd create img1 --size 10G

[root@client1 ~]# rbd map img1

/dev/rbd0

[root@client1 ~]# mkfs.xfs /dev/rbd0

# 2. 设置开机自动挂载

[root@client1 ~]# vim /etc/ceph/rbdmap  # 指定要挂载的镜像及用户名、密钥

rbd/img1        id=admin,keyring=/etc/ceph/ceph.client.admin.keyring

[root@client1 ~]# vim /etc/fstab  # 追加

/dev/rbd/rbd/img1   /data   xfs    noauto  0  0

# noauto的意思是，等rbdmap服务启动后，再执行挂载

# 3. 启动rbdmap服务

[root@client1 ~]# systemctl enable rbdmap --now

# 4. reboot后查看结果

[root@client1 ~]# df -h /data/

Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on

/dev/rbd0        10G  105M  9.9G   2% /data

ceph文件系统

• 文件系统：相当于是组织数据存储的方式。
• 格式化时，就是在为存储创建文件系统。
• Linux对ceph有很好的支持，可以把ceph文件系统直接挂载到本地。
• 要想实现文件系统的数据存储方式，需要有MDS组件

使用MDS

• 元数据就是描述数据的属性。如属主、属组、权限等。

• ceph文件系统中，数据和元数据是分开存储的

• 新建存储池

  • 归置组PG：存储池包含PG。PG是一个容器，用于存储数据。
  • 为了管理方便，将数量众多的数据放到不同的PG中管理，而不是直接把所有的数据扁平化存放。
  • 通常一个存储池中创建100个PG。

• 创建ceph文件系统

# 1. 新建一个名为data1的存储池，目的是存储数据，有100个PG

[root@client1 ~]# ceph osd pool create data01 100

# 2. 新建一个名为metadata1的存储池，目的是存储元数据

[root@client1 ~]# ceph osd pool create metadata01 100

# 3. 创建名为myfs1的cephfs，数据保存到data1中，元数据保存到metadata1中

[root@client1 ~]# ceph fs new myfs01 metadata01 data01

# 4. 查看存储池

[root@client1 ~]# ceph osd lspools

1 .mgr

2 rbd

3 data01

4 metadata01

[root@client1 ~]# ceph df

--- RAW STORAGE ---

CLASS     SIZE    AVAIL     USED  RAW USED  %RAW USED

hdd    180 GiB  180 GiB  206 MiB   206 MiB       0.11

TOTAL  180 GiB  180 GiB  206 MiB   206 MiB       0.11

--- POOLS ---

POOL        ID  PGS   STORED  OBJECTS     USED  %USED  MAX AVAIL

.mgr         1    1  449 KiB        2  1.3 MiB      0     57 GiB

rbd          2   32  7.1 MiB       43   22 MiB   0.01     57 GiB

data01       3   94      0 B        0      0 B      0     57 GiB

metadata01   4   94      0 B        0      0 B      0     57 GiB

# 5. 查看文件系统

[root@client1 ~]# ceph fs ls

name: myfs01, metadata pool: metadata01, data pools: [data01 ]

# 6. 启动MDS服务

[root@client1 ~]# ceph orch apply mds myfs01 --placement="2 ceph1 ceph2"

# 7. 查看部署结果

[root@client1 ~]# ceph -s

  cluster:

    id:     a4b69ab4-79dd-11ed-ae7b-000c2953b002

    health: HEALTH_OK

  services:

    mon: 3 daemons, quorum ceph1,ceph3,ceph2 (age 92m)

    mgr: ceph1.gmqorm(active, since 92m), standbys: ceph3.giqaph

    mds: 1/1 daemons up, 1 standby  # mds服务信息

    osd: 9 osds: 9 up (since 92m), 9 in (since 4d)

...略...

• 客户端使用cephfs

# 挂载文件系统需要密码。查看密码

[root@client1 ~]# cat /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring 

[client.admin]

    key = AQBmhINh1IZjHBAAvgk8m/FhyLiH4DCCrnrdPQ==

# -t 指定文件系统类型。-o是选项，提供用户名和密码

[root@client1 ~]# mkdir /mydata

[root@client1 ~]# mount.ceph 192.168.88.13:/ /mydata -o name=admin,secret=AQC5u5ZjnTA1ERAAruLAI8F1W1nyOgxZSx0UXw== 

[root@client1 ~]# df -h /mydata/

Filesystem       Size  Used Avail Use% Mounted on

192.168.88.13:/   57G     0   57G   0% /mydata

对象存储

配置服务器端

• 需要专门的客户端访问
• 键值对存储方式
• 对象存储需要rgw组件
• 安装部署

# 1. 在ceph1/ceph2上部署rgw服务，名为myrgw

[root@client1 ~]# ceph orch apply rgw myrgw --placement="2 ceph1 ceph2" --port 8080

[root@client1 ~]# ceph -s

  cluster:

    id:     a4b69ab4-79dd-11ed-ae7b-000c2953b002

    health: HEALTH_OK

  services:

    mon: 3 daemons, quorum ceph1,ceph3,ceph2 (age 101m)

    mgr: ceph1.gmqorm(active, since 6h), standbys: ceph3.giqaph

    mds: 1/1 daemons up, 1 standby

    osd: 9 osds: 9 up (since 6h), 9 in (since 5d); 1 remapped pgs

    rgw: 2 daemons active (2 hosts, 1 zones)  # rgw信息

...略...

配置客户端

• ceph对象存储提供了一个与亚马逊S3（Amazon Simple Storage Service）兼容的接口
• 在S3中，对象被存储在一个称作桶（bucket）的器皿中。这就好像是本地文件存储在目录中一样。

# 1. 安装amazon S3 cli工具（客户端工具）

[root@client1 ~]# yum install -y awscli

# 2. 在ceph中创建一个用户

[root@client1 ~]# radosgw-admin user create --uid=testuser --display-name="Test User" --email=[e-mail] --access-key=12345 --secret=67890

# 3. 初始化客户端

[root@client1 ~]# aws configure --profile=ceph

AWS Access Key ID [None]: 12345

AWS Secret Access Key [None]: 67890

Default region name [None]:   # 回车

Default output format [None]: # 回车

# 4. 创建名为testbucket的bucket，用于存储数据

[root@client1 ~]# vim /etc/hosts  # 添加以下内容

192.168.88.11 ceph1

192.168.88.12 ceph2

192.168.88.13 ceph

[root@client1 ~]# aws --profile=ceph --endpoint=http://ceph1:8080 s3 mb s3://testbucket

# 5. 上传文件

[root@client1 ~]# aws --profile=ceph --endpoint=http://ceph1:8080 --acl=public-read-write s3 cp /etc/hosts s3://testbucket/hosts.txt

# 6. 查看bucket中的数据

[root@client1 ~]# aws --profile=ceph --endpoint=http://ceph1:8080 s3 ls s3://testbucket

2022-12-17 17:05:58        241 hosts.txt

# 7. 下载数据

[root@client1 ~]# wget -O zhuji http://ceph1:8080/testbucket/hosts.txt

访问Dashborad

• 通过浏览器访问https://192.168.88.11:8443，用户名为admin，密码是安装时指定的123456。

知识点思维导图：FlowUs 息流 - 新一代生产力工具