Kubernetes中用Helm安装Ceph存储服务

注意：

本文仅供参考。在Kubernetes中建议使用Rook项目，更为方便、兼容性更好。
- 在Kubernetes中使用Ceph已经有专门的项目 rook（https://rook.io）。
- Rook-Kubernetes云原生存储系统，https://my.oschina.net/u/2306127/blog/1819630
- Rook定位为Cloud Native的存储系统，支持CSI接口，使用Ceph作为基础实现。
了解Ceph概念和使用方法，参见Ceph的官方文档，http://docs.ceph.org.cn/。

本文翻译自Ceph官方文档，括号内的内容为注释。

安装

ceph-helm 项目可让你在Kubernetes 环境以托管方式部署Ceph . 本文档假定Kubernetes 环境已经可用。

当前的限制

Public网络和Cluster网络必须是同一个网络
如果 storage class 用户标识不是admin, 则必须在Ceph集群中手动创建用户并在Kubernetes中创建其secret
ceph-mgr只能运行1个replica

安装并使用Helm

可以按照此说明instructions安装Helm。

Helm通过从本地读取Kubernetes配置文件来查找Kubernetes集群; 确保文件已下载和且helm客户端可以访问。

Kubernetes群集必须配置并运行Tiller服务器，并且须将本地Helm客户端网络可达。查看init的Helm文档获取帮助。要在本地运行Tiller并将Helm连接到它，请运行如下命令（此命令会在Kubernetes集群部署一个tiller实例）：

$ helm init

ceph-helm项目默认使用本地的Helm repo来存储charts。要启动本地Helm repo服务器，请运行：

$ helm serve & $ helm repo add local http://localhost:8879/charts

添加Ceph-Helm charts到本地repo

$ git clone https://github.com/ceph/ceph-helm $ cd ceph-helm/ceph $ make

配置Ceph集群

创建一个包含Ceph配置的ceph-overrides.yaml文件。这个文件可能存在于任何地方，本文档默认此文件在用户的home目录中。

$ cat ~/ceph-overrides.yaml

network: public: 172.21.0.0/20 cluster: 172.21.0.0/20

osd_devices:

name: dev-sdd device: /dev/sdd zap: "1"
name: dev-sde device: /dev/sde zap: "1"

storageclass: name: ceph-rbd pool: rbd user_id: k8s

注意如果未设置日志（journal）设备，它将与device设备同位置。另ceph-helm/ceph/ceph/values.yaml文件包含所有可配置的选项。

创建Ceph 集群的namespace

默认情况下，ceph-helm组件在Kubernetes的ceph namespace中运行。如果要自定义，请自定义namespace的名称，默认namespace请运行：

$ kubectl create namespace ceph

配置RBAC权限

Kubernetes> = v1.6使RBAC成为默认的admission controller。ceph-helm要为每个组件提供RBAC角色和权限：

$ kubectl create -f ~/ceph-helm/ceph/rbac.yaml

rbac.yaml文件假定Ceph集群将部署在ceph命名空间中。

给Kubelet节点打标签

需要设置以下标签才能部署Ceph集群：

ceph-mon=enabled
ceph-mgr=enabled
ceph-osd=enabled
ceph-osd-device-<name>=enabled

ceph-osd-device-标签是基于我们的ceph-overrides.yaml中定义的osd_devices名称值创建的。从我们下面的例子中，我们将得到以下两个标签：ceph-osd-device-dev-sdb和ceph-osd-device-dev-sdc。

每个 Ceph Monitor节点:

$ kubectl label node ceph-mon=enabled ceph-mgr=enabled

每个 OSD node节点:

$ kubectl label node ceph-osd=enabled ceph-osd-device-dev-sdb=enabled ceph-osd-device-dev-sdc=enabled

Ceph 部署

运行helm install命令来部署Ceph：

$ helm install --name=ceph local/ceph --namespace=ceph -f ~/ceph-overrides.yaml NAME: ceph LAST DEPLOYED: Wed Oct 18 22:25:06 2017 NAMESPACE: ceph STATUS: DEPLOYED

RESOURCES: ==> v1/Secret NAME TYPE DATA AGE ceph-keystone-user-rgw Opaque 7 1s

==> v1/ConfigMap NAME DATA AGE ceph-bin-clients 2 1s ceph-bin 24 1s ceph-etc 1 1s ceph-templates 5 1s

==> v1/Service NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE ceph-mon None 6789/TCP 1s ceph-rgw 10.101.219.239 8088/TCP 1s

==> v1beta1/DaemonSet NAME DESIRED CURRENT READY UP-TO-DATE AVAILABLE NODE-SELECTOR AGE ceph-mon 3 3 0 3 0 ceph-mon=enabled 1s ceph-osd-dev-sde 3 3 0 3 0 ceph-osd-device-dev-sde=enabled,ceph-osd=enabled 1s ceph-osd-dev-sdd 3 3 0 3 0 ceph-osd-device-dev-sdd=enabled,ceph-osd=enabled 1s

==> v1beta1/Deployment NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE ceph-mds 1 1 1 0 1s ceph-mgr 1 1 1 0 1s ceph-mon-check 1 1 1 0 1s ceph-rbd-provisioner 2 2 2 0 1s ceph-rgw 1 1 1 0 1s

==> v1/Job NAME DESIRED SUCCESSFUL AGE ceph-mgr-keyring-generator 1 0 1s ceph-mds-keyring-generator 1 0 1s ceph-osd-keyring-generator 1 0 1s ceph-rgw-keyring-generator 1 0 1s ceph-mon-keyring-generator 1 0 1s ceph-namespace-client-key-generator 1 0 1s ceph-storage-keys-generator 1 0 1s

==> v1/StorageClass NAME TYPE ceph-rbd ceph.com/rbd

helm install的输出显示了将要部署的不同类型的资源。

将使用ceph-rbd-provisioner Pod创建ceph.com/rbd类型的名为ceph-rbd的StorageClass。这允许创建PVC时自动提供RBD。第一次挂载时，RBD设备将被格式化（format）。所有RBD设备都将使用ext4文件系统。ceph.com/rbd不支持fsType选项。默认情况下，RBD将使用镜像格式2和镜像分层特性。可以在values文件中覆盖以下storageclass的默认值：

storageclass: name: ceph-rbd pool: rbd user_id: k8s user_secret_name: pvc-ceph-client-key image_format: "2" image_features: layering

使用下面的命令检查所有Pod是否正常运行。这可能需要几分钟时间：

$ kubectl -n ceph get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE ceph-mds-3804776627-976z9 0/1 Pending 0 1m ceph-mgr-3367933990-b368c 1/1 Running 0 1m ceph-mon-check-1818208419-0vkb7 1/1 Running 0 1m ceph-mon-cppdk 3/3 Running 0 1m ceph-mon-t4stn 3/3 Running 0 1m ceph-mon-vqzl0 3/3 Running 0 1m ceph-osd-dev-sdd-6dphp 1/1 Running 0 1m ceph-osd-dev-sdd-6w7ng 1/1 Running 0 1m ceph-osd-dev-sdd-l80vv 1/1 Running 0 1m ceph-osd-dev-sde-6dq6w 1/1 Running 0 1m ceph-osd-dev-sde-kqt0r 1/1 Running 0 1m ceph-osd-dev-sde-lp2pf 1/1 Running 0 1m ceph-rbd-provisioner-2099367036-4prvt 1/1 Running 0 1m ceph-rbd-provisioner-2099367036-h9kw7 1/1 Running 0 1m ceph-rgw-3375847861-4wr74 0/1 Pending 0 1m

注意因为我们没有用ceph-rgw = enabled或ceph-mds = enabled 给节点打标签（ceph对象存储特性需要ceph-rgw，cephfs特性需要ceph-mds），因此MDS和RGW Pod都处于pending状态，一旦其他Pod都在运行状态，请用如下命令从某个MON节点检查Ceph的集群状态：

$ kubectl -n ceph exec -ti ceph-mon-cppdk -c ceph-mon -- ceph -s cluster: id: e8f9da03-c2d2-4ad3-b807-2a13d0775504 health: HEALTH_OK

services: mon: 3 daemons, quorum mira115,mira110,mira109 mgr: mira109(active) osd: 6 osds: 6 up, 6 in

data: pools: 0 pools, 0 pgs objects: 0 objects, 0 bytes usage: 644 MB used, 5555 GB / 5556 GB avail pgs:

配置一个POD以便从Ceph申请使用一个持久卷

为〜/ ceph-overwrite.yaml中定义的k8s用户创建一个密钥环，并将其转换为base64：

$ kubectl -n ceph exec -ti ceph-mon-cppdk -c ceph-mon -- bash

ceph auth get-or-create-key client.k8s mon 'allow r' osd 'allow rwx pool=rbd' | base64

QVFCLzdPaFoxeUxCRVJBQUVEVGdHcE9YU3BYMVBSdURHUEU0T0E9PQo=

exit

编辑ceph namespace中存在的用户secret：

$ kubectl -n ceph edit secrets/pvc-ceph-client-key

将base64值复制到key位置的值并保存：:

apiVersion: v1 data: key: QVFCLzdPaFoxeUxCRVJBQUVEVGdHcE9YU3BYMVBSdURHUEU0T0E9PQo= kind: Secret metadata: creationTimestamp: 2017-10-19T17:34:04Z name: pvc-ceph-client-key namespace: ceph resourceVersion: "8665522" selfLink: /api/v1/namespaces/ceph/secrets/pvc-ceph-client-key uid: b4085944-b4f3-11e7-add7-002590347682 type: kubernetes.io/rbd

我们创建一个在default namespace中使用RBD的Pod。将用户secret从ceph namespace复制到default namespace：

$ kubectl -n ceph get secrets/pvc-ceph-client-key -o json | jq '.metadata.namespace = "default"' | kubectl create -f - secret "pvc-ceph-client-key" created $ kubectl get secrets NAME TYPE DATA AGE default-token-r43wl kubernetes.io/service-account-token 3 61d pvc-ceph-client-key kubernetes.io/rbd 1 20s

创建并初始化RBD池：

$ kubectl -n ceph exec -ti ceph-mon-cppdk -c ceph-mon -- ceph osd pool create rbd 256 pool 'rbd' created $ kubectl -n ceph exec -ti ceph-mon-cppdk -c ceph-mon -- rbd pool init rbd

重要重要的 Kubernetes使用RBD内核模块将RBD映射到主机。Luminous需要CRUSH_TUNABLES 5（Jewel）。这些可调参数的最小内核版本是4.5。如果您的内核不支持这些可调参数，请运行ceph osd crush tunables hammer。

重要由于RBD映射到主机系统上。主机需要能够解析由kube-dns服务管理的ceph-mon.ceph.svc.cluster.local名称。要获得kube-dns服务的IP地址，运行kubectl -n kube-system get svc/kube-dns。

创建一个PVC：

$ cat pvc-rbd.yaml

kind: PersistentVolumeClaim apiVersion: v1 metadata: name: ceph-pvc spec: accessModes:

ReadWriteOnce resources: requests: storage: 20Gi storageClassName: ceph-rbd

$ kubectl create -f pvc-rbd.yaml persistentvolumeclaim "ceph-pvc" created $ kubectl get pvc NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESSMODES STORAGECLASS AGE ceph-pvc Bound pvc-1c2ada50-b456-11e7-add7-002590347682 20Gi RWO ceph-rbd 3s

检查集群上是否已创建RBD：

$ kubectl -n ceph exec -ti ceph-mon-cppdk -c ceph-mon -- rbd ls kubernetes-dynamic-pvc-1c2e9442-b456-11e7-9bd2-2a4159ce3915 $ kubectl -n ceph exec -ti ceph-mon-cppdk -c ceph-mon -- rbd info kubernetes-dynamic-pvc-1c2e9442-b456-11e7-9bd2-2a4159ce3915 rbd image 'kubernetes-dynamic-pvc-1c2e9442-b456-11e7-9bd2-2a4159ce3915': size 20480 MB in 5120 objects order 22 (4096 kB objects) block_name_prefix: rbd_data.10762ae8944a format: 2 features: layering flags: create_timestamp: Wed Oct 18 22:45:59 2017

创建一个使用此PVC的Pod：

$ cat pod-with-rbd.yaml

kind: Pod apiVersion: v1 metadata: name: mypod spec: containers: - name: busybox image: busybox command: - sleep - "3600" volumeMounts: - mountPath: "/mnt/rbd" name: vol1 volumes: - name: vol1 persistentVolumeClaim: claimName: ceph-pvc

$ kubectl create -f pod-with-rbd.yaml pod "mypod" created

检查Pod：

$ kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE mypod 1/1 Running 0 17s $ kubectl exec mypod -- mount | grep rbd /dev/rbd0 on /mnt/rbd type ext4 (rw,relatime,stripe=1024,data=ordered)

日志

可以通过kubectl logs [-f]命令访问OSD和Monitor日志。Monitors有多个日志记录流，每个流都可以从ceph-mon Pod中的容器访问。

在ceph-mon Pod中有3个容器运行：ceph-mon，相当于物理机上的ceph-mon.hostname.log，cluster-audit-log-tailer相当于物理机上的ceph.audit.log，cluster-log-tailer相当于物理机上的ceph.log或ceph -w。每个容器都可以通过–container或-c选项访问。例如，要访问cluster-tail-log，可以运行：

$ kubectl -n ceph logs ceph-mon-cppdk -c cluster-log-tailer

参考：