基于Ceph块存储的高可用ISCSI研究与应用

发布时间：2020-08-16 21:47

【摘要】：数据的大规模增长促使海量存储文件系统(Mass Storage System)的研究发展,海量存储文件系统主要的优点是能够平滑的扩容。Ceph存储作为分布式文件系统的代表,已经发展到成熟稳定的阶段,其中RBD块设备性能较好,在Openstack平台中已经能够很好的管理使用RBD块设备,但是在Ovirt虚拟化平台中还不能较好的融合Ceph块设备功能。通过构建基于Ceph块设备的高可用ISCSI集群能够向虚拟化平台提供稳定高性能高可靠性的存储服务。首先,分布式文件系统以及集群相关研究,分析Ceph整体架构与功能。主要内容包括大规模分布式文件系统现阶段的研究状态和发展,Ceph块设备在各行业包括虚拟化行业的应用。其次,整体方案设计。分析研究Ceph存储可靠性设计、集群高可用技术,设计系统的初步整体方案。再次,底层数据可靠性实现以及使用ISCSI接口访问RBD块设备方法。主要阐述了底层数据可靠性以及高可用的实现原理,采用ISCSI接口访问Ceph块设备的方法以及配置。接着,设计ISCSI集群高可用功能。通过浮动IP技术实现集群无机头访问,消除单点故障。最后,测试平台的搭建,测试方案的设计,通过测试验证论文设计的整个方案,完成系统的功能和可靠性测试,应用在Ovirt桌面虚拟化平台。本文主要研究分布式文件系统Ceph实现方法,包括架构和原理,分析相关可靠性的策略。设计高可用ISCSI存储集群,通过测试验证相关功能和设计。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP333
【图文】：

架构图,计算体系,架构

绍了大规模存储技术的发展，对云计算和云存储发展的分析了现有的云存储和集群存储技术的研究方向系统 Ceph 存储技术的发展做出介绍和分析。最后作。演进以及数据的不断增长，整个社会的信息化水平存储规模指数级增加，许多的应用需要大容量的存级的数据，需要不断增加存储的规模，此外存储的针对云计算大数据发展现状，分布式文件系统同样研究和应用大规模的分布式存储系统。力求在存储护性等方面不断提升[3]。云计算底层的存储基于数系统组成存储集群向上层服务提供云存储，云计算。云计算体系架构如图 1-1。

使用情况

图 1-3ceph 块存储使用情况1.2.2 高可用集群ISCSI 协议是通过单一接口进行访问，但是为了保证机器可靠性，也会组成集群，采用多种方案保证机器可靠性。高可用的集群有多种实现的方式，双机容错就是简单的一种。两个机器完成容错备份，这种高可用的方案在应用中是非广泛，其实现原理就是通过数据的备份解决集群系统中的单点故障，一个主机一个备份机，这种方式实现很容易，可用性比较高[10]。系统都是由软硬件两部分构成，备份和冗余也需要从这两个方面考虑，既可以软件冗余也可以硬件冗余，此外还可以完成的实现完整的机柜冗余备份。这三种冗余备份的方式都有特点：系统软件冗余，由名字可知，只是系统的软件存在备份，底层的数据通过软件备份到另外一台节点，这种方式需要两个节点的存储空间足够，本节点的数据均会复制到对方节点，原理如图 1-4。虽然能够备份数据，但是存储的 io 较大，自身数

双机结构

图 1-4 纯软件双机结构虑到纯软件备份的方式局限性，存储共享方式冗余备份也可以作为性一直路径，如图 1-5，客户端通过服务器访问存储，但是存储设备共享存储，虽然应用程序部署在两个服务器，存储还是共享的，当某务器节点出现异常，这台上的业务还可以切换到另外一台[11]。

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