Ceph保证数据安全的机制

来源：恒创科技编辑：恒创科技编辑部

2024-02-03 10:24:59

ceph存储池

Ceph保证数据安全的机制_数据

存储池是由一个一个OSD组成的
将对象数据存放在OSD中

纠删码存储池

将数据对象划分为K个数据块、M个编码块
然后再存放在OSD存储池

Ceph保证数据安全的机制_数据_02

写入纠删码存储池的过程

Ceph保证数据安全的机制_数据块_03

纠删编码函数将对象内容划分为3个数据块和2个编码块
然后将这些数据块分别存储在不同的OSD上
假设数据块1 ABC存放在OSD5上
数据块2 DEF存放在OSD2上
数据块3 GHI存放在OSD1上
编码块1 YXY存放在OSD3上
编码块2 GQC存放在OSD4上

读取对象

从纠删码存储池读取NAYN对象

Ceph保证数据安全的机制_数据_04

正常情况下 读取数据块1和2和3就可以得到该对象的完整内容
如果数据2所在的OSD2是最慢的 那么这一部分数据就没有读到
只读取数据块1和3 那么缺失的数据块2的数据通过编码块来恢复
如果编码块5所在OSD4出局了 
那么就可以通过编码块4和数据看1和3解码得到数据块2
进而得到完整的对象数据

谁来做编解码的动作?

Ceph保证数据安全的机制_d3_05

a、主OSD对对象内容做编码操作然后将分片数据发送到对应的OSD

b、也做解码操作将数据分片从各个OSD获取整合得到完整对象

c、主OSD也记录着归置组的日志

假设一个对象已被存储进了存储池

Ceph保证数据安全的机制_d3_06

D1v1表示对象版本1的数据块1 写入了OSD1
D2v1表示对象版本1的数据块2 写入了OSD2
C1v1表示对象版本1的编码块1 写入了OSD3
各OSF归置组日志都相同 1,1表示版本1 epoch为1

此时写入该对象的版本2

WriteFull 完全取代 非部门覆盖

Ceph保证数据安全的机制_数据块_07

版本2数据写入成功

Ceph保证数据安全的机制_数据块_08

上一版本的数据就可以删除了

Ceph保证数据安全的机制_数据_09

最新的日志版本为2

上面是正常情况再考虑下意外情况

OSD1挂了
OSD2写了一部分还没有写完
OSD3写了一块
即丢失了两块：D1v2 和 D2v2

Ceph保证数据安全的机制_d3_10

1、在K=2，M=1的情况下 
至少需要1个数据块和一个编码块才能恢复对象完整数据

2、OSD4成为主的OSD 
它发现该对象版本1的数据是可用的
那么它就会认为版本1是最新的数据

3、OSD3发现它于主OSD的日志版本有分歧
它将会忽略且包含的C1v2块的文件也被删除

4、D1v1块的数据将在数据清洗期间通过解码函数重建
并存储在OSD4上

Ceph保证数据安全的机制_数据块_11