Ceph
Ceph：一个统一的分布式存储系统。
创新点
Ceph会成为OpenStack后端存储标配就在于它的创新点：
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关键创新：Ceph能够同时提供对象存储、块存储和文件系统存储三种存储服务的统一存储架构，能够满足不同应用需求前提下的简化部署和运维。
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Crush算法：Ceph的两大创新之一，通过Crush算法的寻址操作，Ceph得以摒弃了传统的集中式存储元数据寻址方案。而Crush算法在一致性哈希基础上很好的考虑了容灾域的隔离，使得Ceph能够实现各类负载的副本放置规则，例如跨机房、机架感知等。同时，Crush算法有相当强大的扩展性，理论上可以支持数千个存储节点，这为Ceph在大规模云环境中的应用提供了先天的便利。
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Ceph中的数据副本数量可以由管理员自行定义，并可以通过Crush算法指定副本的物理存储位置以分隔故障域，支持数据强一致性的特性也使Ceph具有了高可靠性，可以忍受多种故障场景并自动尝试并行修复。而Ceph本身没有主控节点，扩展起来比较容易，并且理论上，它的性能会随着磁盘数量的增加而线性增长，这又使得Ceph具备了云计算所应该拥有的高扩展性
特点
1.高性能
- 摒弃了传统的集中式存储元数据寻址的方案，采用CRUSH算法，数据分布均衡，并行度高。
- 考虑了容灾域的隔离，能够实现各类负载的副本放置规则，例如跨机房、机架感知等。
- 能够支持上千个存储节点的规模，支持TB到PB级的数据。
2.高可用
- 副本数可以灵活控制。
- 支持故障域分隔，数据强一致性。
- 多种故障场景自动进行修复自愈。
- 没有单点故障，自动管理。
3.高扩展性
- 去中心化。
- 扩展灵活。
- 随着节点增加而线性增长。
4.特性丰富
- 支持三种存储接口：块存储、文件存储、对象存储。
- 支持自定义接口，支持多种语言驱动
架构
支持三种接口：
1.Object：有原生的API，而且也兼容Swift和S3的API。
2.Block：支持精简配置、快照、克隆。
3.File：Posix接口，支持快照。
组件
1.Monitor ：一个Ceph集群需要多个Monitor组成的小集群，它们通过Paxos同步数据，用来保存OSD的元数据。
2.OSD：OSD全称Object Storage Device，也就是负责响应客户端请求返回具体数据的进程。一个Ceph集群一般都有很多个OSD。
3. MDS：MDS全称Ceph Metadata Server，是CephFS服务依赖的元数据服务。
4.Object：Ceph最底层的存储单元是Object对象，每个Object包含元数据和原始数据。
5.PG：PG全称Placement Grouops，是一个逻辑的概念，一个PG包含多个OSD。引入PG这一层其实是为了更好的分配数据和定位数据。
6.RADOS：RADOS全称Reliable Autonomic Distributed Object Store，是Ceph集群的精华，用户实现数据分配、Failover等集群操作。
7.Libradio：Librados是Rados提供库，因为RADOS是协议很难直接访问，因此上层的RBD、RGW和CephFS都是通过librados访问的，目前提供PHP、Ruby、Java、Python、C和C++支持。
8. CRUSH：CRUSH是Ceph使用的数据分布算法，类似一致性哈希，让数据分配到预期的地方。
9. RBD：RBD全称RADOS block device，是Ceph对外提供的块设备服务。
10. RGW：RGW全称RADOS gateway，是Ceph对外提供的对象存储服务，接口与S3和Swift兼容。
11.CephFS：CephFS全称Ceph File System，是Ceph对外提供的文件系统服务。
存储类型
1.块存储
典型设备： 磁盘阵列，硬盘
主要是将裸磁盘空间映射给主机使用的。
优点：
- 通过Raid与LVM等手段，对数据提供了保护。
2 .多块廉价的硬盘组合起来，提高容量。 - 多块磁盘组合出来的逻辑盘，提升读写效率。
缺点：
- 采用SAN架构组网时，光纤交换机，造价成本高。
- 主机之间无法共享数据。
使用场景：
- docker容器、虚拟机磁盘存储分配。
- 日志存储。
- 文件存储。
1.文件存储
典型设备： FTP、NFS服务器 为了克服块存储文件无法共享的问题，所以有了文件存储。 在服务器上架设FTP与NFS服务，就是文件存储。
优点：
- 造价低，随便一台机器就可以了。
- 方便文件共享。
缺点：
- 读写速率低。
- 传输速率慢。
使用场景：
- 日志存储。
- 有目录结构的文件存储。
3.对象存储
典型设备： 内置大容量硬盘的分布式服务器(swift, s3) 多台服务器内置大容量硬盘，安装上对象存储管理软件，对外提供读写访问功能。
优点：
- 具备块存储的读写高速。
- 具备文件存储的共享等特性。
使用场景： (适合更新变动较少的数据)
- 图片存储。
- 视频存储。
存储对比
Crush
Crush算法特征：
1.数据分布和负载均衡
2.灵活应对集群收缩
3.支持大规模集群
Crush算法因子：
1.层次化Ckuster Map：反映了存储系统层级的物理拓扑结构。定义了OSD集群具有层级关系的静态拓扑结构。OSD层级使得Crush算法在选择OSD时实现了机构感知能力，也就是通过规则定义，使得副本可以分布在不同的机架、不同的机房中、提供数据的安全性。
2.Placement Rules：决定了一个PG的对象副本如何选择的规则，通过这些可以自己设定规则，用户可以自定义设置副本在集群中的分布。
