Ceph là gì? Tính Năng và Lợi ích của việc sử dụng Ceph

Ceph là gì?

Ceph là hệ thống lưu trữ phân tán mã nguồn mở cung cấp khả năng lưu trữ có thể mở rộng, chịu lỗi cho các trung tâm dữ liệu hiện nay. Được phát triển bởi Inktank Storage, Ceph sử dụng cụm lưu trữ hợp nhất để cung cấp lưu trữ đối tượng, lưu trữ khối và lưu trữ tệp tin trong một nền tảng duy nhất.

Ceph dựa trên cấu trúc phân tán nên dịch vụ lưu trữ của nó có khả năng mở rộng liền mạch từ vài nút đến hàng nghìn nhưng vẫn đảm bảo về hiệu suất và độ tin cậy cao.

Ceph Cluster và các thành phần chính

Ceph Cluster hay Cụm Ceph là hệ thống lưu trữ phân tán được xây dựng từ nhiều máy chủ (nodes), các thiết bị lưu trữ và các daemon của Ceph. Các thành phần trong cụm Ceph phối hợp với nhau để cung cấp một hệ thống lưu trữ thống nhất với khả năng mở rộng, hiệu suất cao và độ tin cậy.

Một cụm Ceph sẽ bao gồm các thành phần chính sau:

Ceph OSD Daemon (Object Storage Daemon): Quản lý và lưu trữ dữ liệu thực tế trên các thiết bị lưu trữ vật lý. Mỗi OSD sẽ đại diện một ỗ đĩa và thực hiện đọc/ghi dữ liệu. Nó có chức năng là lưu trữ đối tượng dữ liệu, phục hồi dữ liệu khi có sự cố và cân bằng tải dữ liệu giữa các OSD trong cụm.

Ceph Monitor Daemon (MON): Giám sát tình trạng cụm và duy trì bản đồ, quản lý trạng thái các OSD và các daemon khác trong cụm. Nó có chức năng cung cấp thông tin về cấu trúc cụm và đảm bảo tính nhất quán, khả dụng của hệ thống qua việc theo dõi các sự kiện về sự cố hoặc thêm bớt OSD.

Ceph Manager Daemon (Mgr): Duy trì số liệu thời gian chạy cụm, kích hoạt khả năng tạo bảng thông tin và cung cấp giao diện API cho các hệ thống giám sát bên ngoài. Nó có chức năng giám sát hiệu suất, hoạt động của cụm, cung cấp bảng điều khiển web để quản lý theo dõi cụm và hỗ trợ các module mở rộng như cảnh báo, tự động hóa.

Ceph Metadata Server Daemon (MDS): Quản lý siêu dữ liệu của hệ thống tệp Ceph, giúp điều phối các yêu cầu truy cập vào tập tin. Nó có chức năng quản lý thông tin về các tệp và thư mục trong CephFS, điều phối truy cập tệp như xử lý quyền truy cập và đồng bộ hóa siêu dữ liệu.

Ceph RADOS Gateway Daemon (RGW): Cung cấp dịch vụ lưu trữ đối tượng, hỗ trợ các giao thức S3 và Swift. Nó giúp xử lý các yêu cầu HTTP RESTful từ các ứng dụng/người dùng cuối cho lưu trữ đối tượng. Đồng thời cung cấp tính năng lưu trữ, truy xuất và quản lý dữ liệu đối tượng.

Cổng iSCSI (ceph-iscsi): Cung cấp khả năng chia sẻ các thiết bị lưu trữ khối từ cụm Ceph dưới dạng các mục tiêu iSCSI.

Tính năng của Ceph

Sau đây là những tính năng chính của Ceph:

• Cung cấp bộ nhớ khối tối thiểu để tối ưu khả năng sử dụng của đĩa
• Đọc và ghi một phần hoặc toàn bộ và phân chia dưới mức độ nguyên tử
• Mã hóa sao chép và thay thế đoạn code cũ để bảo vệ dữ liệu
• Ghi lại lịch sử, các bản sao và các lớp hỗ trợ
• Hỗ trợ hệ thống tập tin ngôn ngữ POSIX
• Ánh xạ khóa-giá trị cấp đối tượng
• Khả năng tương thích với Swift và AWS S3 Object API

Lợi ích khi sử dụng Ceph

Ceph đem đến nhiều lợi ích đáng kể cho doanh nghiệp khi triển khai làm hệ thống lưu trữ, đặc biệt yêu cầu cao về khả năng mở rộng, hiệu suất và độ tin cậy cao. Cụ thể:

Mở rộng linh hoạt: Ceph có lợi thế về khả năng mở rộng liền mạch từ các cụm nhỏ đến triển khai quy mô lớn gồm nhiều máy chủ hoặc ổ đĩa mà không làm ảnh hưởng đến hiệu suất và tính khả dụng. Nó giúp hệ thống đáp ứng tốt nhu cầu tăng trưởng về lưu trữ mà không cần đầu tư nhiều vào phần cứng ngay từ đầu. Chính nhờ vậy, nó phù hợp với các tổ chức có nhu cầu lưu trữ tăng trưởng nhanh.

Khả năng chịu lỗi: Ceph có khả năng chịu lỗi cao, với các cơ chế tích hợp để sao chép dữ liệu và tự khôi phục. Bằng cách sao chép dữ liệu trên nhiều OSD và theo dõi tình trạng cụm, Ceph đảm bảo dữ liệu có thể truy cập được ngay cả khi phần cứng bị lỗi hoặc nút ngừng hoạt động.

Lưu trữ hợp nhất: Ceph cung cấp nền tảng lưu trữ hợp nhất hỗ trợ cả ba loại lưu trữ là Lưu trữ đối tượng, Lưu trữ khối và lưu trữ tệp. Từ đó giúp đơn giản hóa việc quản lý lưu trữ và giảm nhu cầu về nhiều silo lưu trữ trong tổ chức.

Sử dụng các kỹ thuật dự phòng dữ liệu hiệu quả: Ceph ứng dụng hiệu quả các kỹ thuật dự phòng dữ liệu như mã hóa sao chép và xóa để đảm bảo độ bền và khả năng phục hồi của dữ liệu. Việc sao chép dữ liệu trên nhiều OSD hoặc mã hóa thành các khối dự phòng, giúp bảo vệ dữ liệu khỏi mất mát và hỏng hóc.

Tối ưu ngân sách: Ceph là giải pháp mã nguồn mở, nó cung cấp giải pháp thay thế tiết kiệm chi phí cho các giải pháp lưu trữ độc quyền. Các tổ chức có thể tận dụng tính linh hoạt và khả năng mở rộng của Ceph mà không phải chịu phí cấp phép cao hoặc sự ràng buộc với nhà cung cấp.

Tích hợp dễ dàng với các nền tảng đám mây: Ceph dễ dàng tích hợp với các nền tảng đám mây như OpenStack, cung cấp dịch vụ lưu trữ mạnh mẽ cho các môi trường đám mây riêng hoặc công cộng, hỗ trợ các giao thức tiêu chuẩn như S3 và Swift.

Hiệu suất cao: Ceph sử dụng thuật toán Crush để tối ưu hóa việc phân phối và truy xuất dữ liệu, giúp cải thiện hiệu suất tổng thể. Ngoài ra, hệ thống tự động cân bằng tải giữa các OSD, đảm bảo các yêu cầu đọc/ghi được xử lý một cách hiệu quả.

Cộng đồng hỗ trợ mạnh mẽ: Ceph hưởng lợi từ một cộng đồng lớn mạnh và nhiều công ty công nghệ hàng đầu, đảm bảo nó luôn được cải tiến và cập nhật thường xuyên các tính năng mới.

Ứng dụng của Ceph

Ceph là hệ thống được sử dụng trong nhiều trường hợp, được ứng dụng đa dạng hiện nay. Cụ thể:

• Lưu trữ đám mây: Ceph được ứng dụng làm cơ sở hạ tầng cho các nền tảng điện toán đám mây, cung cấp khả năng lưu trữ tin cậy và mở rộng tốt cho các máy chủ ảo, và dịch vụ lưu trữ đối tượng.
• Phân tích dữ liệu lớn: Nhờ khả năng mở rộng và chịu lỗi nên Ceph lý tưởng cho việc sử dụng để lưu trữ và xử lý khối lượng dữ liệu lớn trên các nền tảng như Hadoop và Spark.
• Ứng dụng trong CDN: Ceph có thể dùng để lưu trữ và cung cấp nội dung tĩnh như hình ảnh, video và bản cập nhật phần mềm trên CDN, đảm bảo nó phân phối nội dung nhanh chóng và tin cậy đến người dùng cuối.
• Sao lưu và phục hồi sau thảm họa: Nhờ khả năng dự phòng dữ liệu và tự phục hồi nên Ceph trở thành giải pháp hàng đầu tin cậy để sao lưu và phục hồi sau thảm họa, cho phép các tổ chức bảo vệ dữ liệu/ứng dụng khỏi bị mất hoặc ngừng hoạt động.

Kết luận

Trên đây, LANIT đã chia sẻ đến bạn thông tin chi tiết về Ceph cũng như tính năng, lợi ích mà Ceph mang lại khi sử dụng. Ceph được xem là giải pháp lưu trữ mạnh mẽ với khả năng mở rộng, chịu lỗi hiệu quả, cung cấp giải pháp lưu trữ linh hoạt và đáng tin cậy cho các doanh nghiệp ở mọi quy mô.

Ngoài ra, nếu bạn còn thắc mắc nào hoặc cần tư vấn về giải pháp lưu trữ ứng dụng/dữ liệu, liên hệ ngay LANIT để được tư vấn dịch vụ VPS giá rẻ của chúng tôi nhé!