CEPH 文件系统

CEPH 文件系统

Ceph 文件系统或CephFS是一个符合 POSIX 的文件系统，构建在 Ceph 的分布式对象存储RADOS之上。CephFS 致力于为各种应用程序（包括共享主目录、HPC 暂存空间和分布式工作流共享存储等传统用例）提供最先进的、多用途、高可用性和高性能的文件存储。

CephFS 通过使用一些新颖的架构选择来实现这些目标。值得注意的是，文件元数据与文件数据存储在单独的 RADOS 池中，并通过可调整大小的元数据服务器集群或MDS提供服务，该集群可以扩展以支持更高吞吐量的元数据工作负载。文件系统的客户端可以直接访问 RADOS 以读取和写入文件数据块。出于这个原因，工作负载可能会随着底层 RADOS 对象存储的大小而线性扩展；也就是说，没有网关或代理为客户端调解数据 I/O。

对数据的访问是通过 MDS 集群来协调的，MDS 集群作为由客户端和 MDS 共同维护的分布式元数据缓存状态的权限。元数据的突变由每个 MDS 聚合成一系列有效的写入 RADOS 上的日志；MDS 没有在本地存储元数据状态。该模型允许在 POSIX 文件系统的上下文中客户端之间进行一致和快速的协作。

CephFS 因其新颖的设计和对文件系统研究的贡献而成为众多学术论文的主题。它是 Ceph 中最古老的存储接口，曾经是 RADOS 的主要用例。现在它与另外两个存储接口结合在一起，形成了一个现代的统一存储系统：RBD（Ceph Block Devices）和RGW（Ceph Object Storage Gateway）。

对于 Ceph 的大多数部署，设置 CephFS 文件系统非常简单：

ceph fs volume create <fs name>

MDS 状态

在 CephFS 的正常运行期间，元数据服务器 (MDS) 会经历几个状态。例如，某些状态表明 MDS 正在从 MDS 先前实例的故障转移中恢复。在这里，我们将记录所有这些状态，并包含一个状态图来可视化转换。

常见状态

• up:active
  这是 MDS 的正常运行状态。它表示 MDS 及其在文件系统中的等级可用。
• up:standby
  MDS 可用于接管失败的等级（另请参见术语）。一旦可用，监视器将自动将处于此状态的 MDS 分配给失败的等级。
• up:standby_replay
  MDS 正在跟踪另一个 MDS 的日志up:active。如果活动 MDS 发生故障，则需要有一个处于重播模式的备用 MDS，因为 MDS 正在重播实时日志并且将更快地接管。拥有备用重放 MDS 的一个缺点是它们不能用于接管任何其他失败的 MDS，只能接管它们遵循的 MDS。

颜色

• 绿色：MDS 处于活动状态。

• 橙色：MDS 处于试图激活的瞬态。

• 红色：MDS 指示导致等级标记为失败的状态。

• 紫色：MDS 和等级正在停止。

• 黑色：MDS 表示导致等级标记为损坏的状态。