开源分布式存储系统Curve

Curve, 分布式文件系统 / 作者：

概述

CURVE是网易自主设计研发的高性能、高可用、高可靠分布式存储系统，具有非常良好的扩展性。基于该存储底座可以打造适用于不同应用场景的存储系统，如块存储、对象存储、云原生数据库等。当前我们基于CURVE已经实现了高性能块存储系统，支持快照克隆和恢复 ,支持QEMU虚拟机和物理机NBD设备两种挂载方式, 在网易内部作为高性能云盘使用。

ansible是一款自动化运维工具，curve-ansible 是基于 ansible playbook 功能编写的集群部署工具。本文档介绍如何快速上手体验 CURVE 分布式系统：1. 使用 curve-ansible 在单机上模拟生产环境部署步骤 2. 使用 curve-ansible 在多机上部署最小生产环境

单机部署

  • 适用场景：希望用单台 Linux 服务器，体验 CURVE 最小的拓扑的集群，并模拟生产部署步骤。

准备环境

准备一台部署主机，确保其软件满足需求:

  • 推荐安装 Debian 9 或者 Centos 8.0
    • Linux 操作系统开放外网访问，用于下载 CURVE 的安装包

最小规模的 CURVE 集群拓扑：

实例 个数 IP 配置
MDS 1 127.0.0.1 默认端口
全局目录配置
Chunkserver 3 127.0.0.1 默认端口
全局目录配置

部署主机软件和环境要求：

  • 部署需要创建一个有root权限的公共用户
  • 部署主机需要开放 CURVE 集群节点间所需端口
  • 目前仅支持在 x86_64 (AMD64) 架构上部署 CURVE 集群
  • 安装 ansible 2.5.9，用于部署集群
  • 安装 docker 18.09 及以上， 用于部署快照克隆服务器
  • 安装daemon程序，用于开启mds，etcd，snapshotclone的守护进程

实施部署

  1. 以 root 用户登录中控机， 在中控机上创建 curve 用户， 并生成ssh key
  2. 下载tar包并解压 
    wget https://github.com/opencurve/curve/releases/download/v0.1.0/curve_0.1.0+55cecca7.tar.gz
wget https://github.com/opencurve/curve/releases/download/v0.1.0/nbd_0.1.0+55cecca7.tar.gz
wget https://github.com/opencurve/curve/releases/download/v0.1.0/nebd_0.1.0+55cecca7.tar.gz
tar zxvf curve_0.1.0+55cecca7.tar.gz
tar zxvf nbd_0.1.0+55cecca7.tar.gz
tar zxvf nebd_0.1.0+55cecca7.tar.gz
cd curve/curve-ansible
  3. 部署集群并启动服务 
    ansible-playbook -i server.ini deploy_curve.yml
  4. 如果需要使用快照克隆功能，需要有S3账号，可以使用网易云的对象存储 
    1. 在 server.ini 中，填写s3_ak="" s3_sk=""
2. 安装快照克隆服务
   ansible-playbook -i server.ini deploy_snapshotcloneserver.yml
   ansible-playbook -i server.ini deploy_snapshotcloneserver_nginx.yml
  5. 执行命令查看当前集群状态 
    curve_ops_tool status
  6. 安装 Nebd 服务和 NBD 包 
    ansible-playbook -i client.ini deploy_nebd.yml
ansible-playbook -i client.ini deploy_nbd.yml
ansible-playbook -i client.ini deploy_curve_sdk.yml
  7. 创建 CURVE 卷，并通过 NBD 挂载到本地 
    1. 创建 CURVE 卷： 命令为 curve create [-h] --filename FILENAME --length LENGTH --user USER， LENGTH >= 10
   curve create --filename /test --length 10 --user curve
2. 挂载卷
   sudo curve-nbd map cbd:pool//test_curve_
3. 查看设备挂载情况
   curve-nbd list-mapped

多机部署

  • 适用场景：用多台 Linux 服务器，搭建 CURVE 最小的拓扑的集群，可以用于初步性能测试。

准备环境

准备三台部署主机，确保其软件满足需求:

  • 推荐安装 Debian 9 或者 Centos 8.0
    • Linux 操作系统开放外网访问，用于下载 CURVE 的安装包

CURVE 集群拓扑：

实例 个数 IP 端口
MDS 3 10.192.100.1
10.192.100.2
10.192.100.3		 6666
Chunkserver
(三个Server上分别挂10个盘，每个Server上启动10个Chunkserver用例)		 10 * 3 10.192.100.1
10.192.100.2
10.192.100.3		 8200

部署主机软件和环境要求：

  • 部署需要创建一个有root权限的公共用户
  • 部署主机需要开放 CURVE 集群节点间所需端口
  • 目前仅支持在 x86_64 (AMD64) 架构上部署 CURVE 集群
  • 安装 ansible 2.5.9，用于部署集群
  • 安装 docker 18.09 及以上， 用于部署快照克隆服务器

实施部署

  1. 在三台机器上分别用 root 用户登录，创建 curve 用户， 并生成ssh key，保证这三台机器可以通过ssh互相登录
  2. 下载tar包 并 解压 
    wget https://github.com/opencurve/curve/releases/download/v0.1.0/curve_0.1.0+55cecca7.tar.gz
wget https://github.com/opencurve/curve/releases/download/v0.1.0/nbd_0.1.0+55cecca7.tar.gz
wget https://github.com/opencurve/curve/releases/download/v0.1.0/nebd_0.1.0+55cecca7.tar.gz
tar zxvf curve_0.1.0+55cecca7.tar.gz
tar zxvf nbd_0.1.0+55cecca7.tar.gz
tar zxvf nebd_0.1.0+55cecca7.tar.gz
cd curve/curve-ansible
  3. 修改配置文件

    server.ini

    [mds]
mds1 ansible_ssh_host=10.192.100.1 // 改动
mds2 ansible_ssh_host=10.192.100.2 // 改动
mds3 ansible_ssh_host=10.192.100.3 // 改动

[etcd]
etcd1 ansible_ssh_host=10.192.100.1 etcd_name=etcd1 // 改动
etcd2 ansible_ssh_host=10.192.100.2 etcd_name=etcd2 // 改动
etcd3 ansible_ssh_host=10.192.100.3 etcd_name=etcd3 // 改动

[snapshotclone]
snap1 ansible_ssh_host=10.192.100.1 // 改动
snap2 ansible_ssh_host=10.192.100.2 // 改动
snap3 ansible_ssh_host=10.192.100.3 // 改动

[snapshotclone_nginx]
nginx1 ansible_ssh_host=10.192.100.1 // 改动
nginx2 ansible_ssh_host=10.192.100.2 // 改动

[chunkservers]
server1 ansible_ssh_host=10.192.100.1 // 改动
server2 ansible_ssh_host=10.192.100.2 // 改动
server3 ansible_ssh_host=10.192.100.3 // 改动

[mds:vars]
mds_dummy_port=6667
mds_port=6666
mds_subnet=10.192.100.0/22                      // 改动
defined_healthy_status="cluster is healthy"
mds_package_version="0.0.6.1+160be351"
tool_package_version="0.0.6.1+160be351"
# 启动命令是否用sudo
mds_need_sudo=true
mds_config_path=/etc/curve/mds.conf
tool_config_path=/etc/curve/tools.conf
mds_log_dir=/data/log/curve/mds
topo_file_path=/etc/curve/topo.json

[etcd:vars]
etcd_listen_client_port=2379
etcd_listen_peer_port=2380
etcd_name="etcd"
etcd_need_sudo=true
defined_healthy_status="cluster is healthy"
etcd_config_path=/etc/curve/etcd.conf.yml
etcd_log_dir=/data/log/curve/etcd

[snapshotclone:vars]
ansible_ssh_port=1046
snapshot_port=5556
snapshot_dummy_port=8081
snapshot_subnet=10.192.100.0/22                      // 改动
defined_healthy_status="cluster is healthy"
snapshot_package_version="0.0.6.1.1+7af4d6a4"
snapshot_need_sudo=true
snapshot_config_path=/etc/curve/snapshot_clone_server.conf
snap_s3_config_path=/etc/curve/s3.conf
snap_client_config_path=/etc/curve/snap_client.conf
snap_tool_config_path=/etc/curve/snapshot_tools.conf
client_register_to_mds=false
client_chunkserver_op_max_retry=50
client_chunkserver_max_rpc_timeout_ms=16000
client_chunkserver_max_stable_timeout_times=64
client_turn_off_health_check=false
snapshot_clone_server_log_dir=/data/log/curve/snapshotclone
aws_package_version="1.0"

[chunkservers:vars]
wait_service_timeout=60
env_name=pubt1
check_copysets_status_times=1000
check_copysets_status_interval=1
cs_package_version="0.0.6.1+160be351"
aws_package_version="1.0"
defined_copysets_status="Copysets are healthy"
chunkserver_base_port=8200
chunkserver_format_disk=true        // 改动，为了更好的性能，实际生产环境需要将chunkserver上的磁盘全部预格式化，这个过程比较耗时1T的盘格式80%化大概需要1个小时
chunk_alloc_percent=80              // 预创的chunkFilePool占据磁盘空间的比例，比例越大，格式化越慢
# 每台机器上的chunkserver的数量
chunkserver_num=10                                      // 改动
chunkserver_need_sudo=true
# 启动chunkserver要用到ansible的异步操作，否则ansible退出后chunkserver也会退出
# 异步等待结果的总时间
chunkserver_async=5
# 异步查询结果的间隔
chunkserver_poll=1
chunkserver_conf_path=/etc/curve/chunkserver.conf
chunkserver_data_dir=./data
chunkserver_subnet=10.192.100.1/22                      // 改动
chunkserver_s3_config_path=/etc/curve/cs_s3.conf
# chunkserver使用的client相关的配置
chunkserver_client_config_path=/etc/curve/cs_client.conf
client_register_to_mds=false
client_chunkserver_op_max_retry=3
client_chunkserver_max_stable_timeout_times=64
client_turn_off_health_check=false
disable_snapshot_clone=true                           // 改动，这一项取决于是否需要使用快照克隆功能，需要的话设置为false，并提供s3_ak和s3_sk

[snapshotclone_nginx:vars]
snapshotcloneserver_nginx_dir=/etc/curve/nginx
snapshot_nginx_conf_path=/etc/curve/nginx/conf/nginx.conf
snapshot_nginx_lua_conf_path=/etc/curve/nginx/app/etc/config.lua
nginx_docker_internal_port=80
nginx_docker_external_port=5555

[all:vars]
sudo_user=curve
deploy_dir=/home/curve
need_confirm=true
curve_ops_tool_config=/etc/curve/tools.conf
need_update_config=true
wait_service_timeout=10
s3_ak=""
s3_sk=""
ansible_ssh_port=22
curve_root_username=root                           // 改动，修改成自己需要的username，因为目前的一个bug，用到快照克隆的话用户名必须为root
curve_root_password=root_password                  // 改动，修改成自己需要的密码

    client.ini

    [client]
client1 ansible_ssh_host=10.192.100.1  // 改动

# 仅用于生成配置中的mds地址
[mds]
mds1 ansible_ssh_host=10.192.100.1  // 改动
mds2 ansible_ssh_host=10.192.100.2  // 改动
mds3 ansible_ssh_host=10.192.100.3  // 改动

[client:vars]
ansible_ssh_port=1046
nebd_package_version="1.0.2+e3fa47f"
nbd_package_version=""
sdk_package_version="0.0.6.1+160be351"
deploy_dir=/usr/bin
nebd_start_port=9000
nebd_port_max_range=5
nebd_need_sudo=true
client_config_path=/etc/curve/client.conf
nebd_client_config_path=/etc/nebd/nebd-client.conf
nebd_server_config_path=/etc/nebd/nebd-server.conf
nebd_data_dir=/data/nebd
nebd_log_dir=/data/log/nebd
curve_sdk_log_dir=/data/log/curve

[mds:vars]
mds_port=6666

[all:vars]
need_confirm=true
need_update_config=true

    group_vars/mds.yml

    ---

# 集群拓扑信息
cluster_map:
  servers:
    - name: server1
      internalip: 10.192.100.1       // 改动
      internalport: 0                // 改动
      externalip: 10.192.100.1       // 改动
      externalport: 0                // 改动
      zone: zone1
      physicalpool: pool1
    - name: server2
      internalip: 10.192.100.2       // 改动
      internalport: 0                // 改动
      externalip: 10.192.100.1       // 改动
      externalport: 0                // 改动
      zone: zone2
      physicalpool: pool1
    - name: server3
      internalip: 10.192.100.3       // 改动
      internalport: 0                // 改动
      externalip: 10.192.100.1       // 改动
      externalport: 0                // 改动
      zone: zone3
      physicalpool: pool1
  logicalpools:
    - name: logicalPool1
      physicalpool: pool1
      type: 0
      replicasnum: 3
      copysetnum: 2000
      zonenum: 3
      scatterwidth: 0
  4. 部署集群并启动服务 
    ansible-playbook -i server.ini deploy_curve.yml
  5. 如果需要使用快照克隆功能，需要有S3账号，可以使用网易云的对象存储 同上 
    1. 在 server.ini 中，填写s3_ak="" s3_sk="" disable_snapshot_clone=false
2. 安装快照克隆服务
   ansible-playbook -i server.ini deploy_snapshotcloneserver.yml
   ansible-playbook -i server.ini deploy_snapshotcloneserver_nginx.yml
  6. 执行命令查看当前集群状态 
    curve_ops_tool status
  7. 安装 Nebd 服务和 NBD 包 
    ansible-playbook -i client.ini deploy_nebd.yml
ansible-playbook -i client.ini deploy_nbd.yml
ansible-playbook -i client.ini deploy_curve_sdk.yml
  8. 创建 CURVE 卷，并通过 NBD 挂载到本地 
    1. 创建 CURVE 卷： 命令为 curve create [-h] --filename FILENAME --length LENGTH --user USER， LENGTH >= 10
   curve create --filename /test --length 10 --user curve
2. 挂载卷
   sudo curve-nbd map cbd:pool//test_curve_
3. 查看设备挂载情况
   curve-nbd list-mapped

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