ceph as OpenStack instance storage backend

이 전 포스트에서 GlusterFS를 instance storage backend로 사용했었습니다. Ceph는 GlusterFS에 비해서 콤포넌트도 많고, 설치 과정도  복잡해서 "보여서" 우선 GlusterFS로 했었지요. 이번에는 Ceph로 live migration을 할 수 있게 instance storage backend로 설정해 봤습니다.

GlusterFS와 다르게 Ceph는 swift, {nova,cinder}-volume과 통합도 준비되어 있지만, 현재 목적에 맞지 않기에 여기서는 다루지 않습니다.

Overview

설치 전에 우선 Ceph의 구성을 알아보면, mon, mds, osd 세가지 프로세스로 구성되어 있으며, 각각의 기능은 대략 아래와 같습니다.

  • mon: cluster의 상태등의 데이터를 관리
  • mds: CephFS에 제공하는 메타정보 데이터 관리
  • osd: 데이터 저장, replication, recovery 등을 제공하고, mon 프로세스에 모니터링 정보를 제공

Ceph를 instance storage backend로 사용하기 위해서는 glusterfs와 마찬가지로 /var/lib/nova/instance 디렉토리를 cephfs로 마운트하여 사용합니다. qemu에서 librbd를 이용하여 직접 Ceph를 접근할 것으로 예상했지만 {nova,cinder}-volume은 문서상에 librbd를 이용하도록 나와있는 반면에, instance storage의 경우는 별도의 안내가 없습니다(제가 못찾은건지 모르겠지만....).

또한 ceph cluster를 별도로 구성하는 것을 권장하지만, 실험 환경이기 때문에 compute 노드에 osd를 glance 노드에 mon, msd를 구성하기로 합니다.

참고로 권장하는 최소 구성은 아래와 같습니다.

  • (mon + mds) x 3
  • osd x 3

권장은 저렇고, 제 테스트 환경에서는 충분한 노드가 없기 때문에 glusterfs 경우처럼 compute node에 osd를 glance 노드에 mon + mds, 그리고  control 노드에 ceph-deploy를 준비합니다.

설치 준비

Ceph의 설치는 ceph-deploy를 이용합니다. 이전 버전에서는 mkcephfs 등의 툴을 이용했었지만, 이제는 ceph-deploy를 이용해서 셋업합니다. ceph-deploy는 ssh로 설치하려는 노드에 접속하여 sudo를 통해 패키지 설치, 설정 등을 자동으로 진행합니다. chef, puppet, juju등 자동화 툴로 설치할 필요가 없다고 설명하고 있습니다.

ceph-deploy를 실행할 노드를 ceph admin 노드라고하고, 여기에서는 아래 준비가 필요합니다.

  • ceph 계정 만들기
  • ceph 계정의 private / public key 만들기
  • ceph 패키지 설치

ceph가 설치될 mon, mds, osd 가 실행될 노드에는 아래의 준비가 필요합니다.

  • ceph 계정 만들기
  • ceph 계정의 sudo 허용
  • admin 노드에서 생성된 public key로 접속 허용
  • ceph 패키지 설치: ceph-deploy가 패키지 설치를 하지만, 미러를 사용한다면 직접 설치를..

ceph 패키지 설치: 모든 노드

$ wget -q -O- 'https://ceph.com/git/?p=ceph.git;a=blob_plain;f=keys/release.asc' | sudo apt-key add - 
$ echo deb http://ceph.com/debian-cuttlefish/ $(lsb_release -sc) main | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/ceph.list
$ apt-get install ceph

ceph 유저 생성: 모든 노드

$ useradd -m ceph

sudoer에 등록: 모든 노드

ceph-deploy는 ssh로 ceph@node로 들어가서 sudo를 이용하여 설정을 하기 때문에 sudoer에 등록한다.

$echo "ceph ALL = (root) NOPASSWD:ALL" | sudo tee /etc/sudoers.d/ceph

ceph keypair 생성: admin 노드

$ su - ceph
$ ssh-keygen -t rsa -q -f /home/ceph/.ssh/id_rsa -P ""

ceph-deploy가 실행할 환경 설정

여기서 생성된 /home/ceph/.ssh/id_rsa.pub 파일을 모든 노드에 /home/ceph/.ssh/authorized_keys로 복사한다. 그리고 admin 노드의 ssh 설정을 아래처럼 하여 ssh hostname으로 ceph 유저로 로그인할 수 있도록 한다. 몰론 ceph-deploy가 접속한 모든 노드 (mon, mds, osd)를 모두 등록한다.

$ more ~/.ssh/config
Host compute01
Hostname compute01.stack
User ceph

....

그리고 처음으로 ssh로 연결하면 ssh key 확인 메시지가 뜨는데, 이를 없애기 위해서 미리 아래처럼 ssh server public key를 등록한다.

$ ssh-keyscan compute01.stack >> .ssh/known_hosts

모든게 정상적으로 설정 되었다면 아래 명령을 내렸을 때 아무런 입력 없이 바로 실행이 되어야 한다.

$ ssh compute01 sudo ls /

cluster 생성

클러스터 생성은 monitor 노드의 호스트를 지정하여 시작합니다. 여기서는 glance 노드를 monitor, mds로 사용하기로 했으므로 아래처럼 합니다.

$ ceph-deploy -v new glance
$ ls
ceph.conf ceph.log ceph.mon.keyring

실행하면 지정한 모니터로 ceph.conf 파일과 ceph.mon.keyring 파일을 생성합니다. 아직까지는 설정 파일만 만든 상태입니다.

만든 설정 파일을 monitor 호스트로 복사하고, 서비스를 시작하는 명령은 아래와 같습니다.

$ ceph-deploy -v mon create glance
Deploying mon, cluster ceph hosts glance
Deploying mon to glance
Distro Ubuntu codename precise, will use upstart

monitor 호스트인 glance에서 프로세스를 보면 ceph-mon 프로세스가 돌아가는 것을 확인할 수 있다. 그리고 glance 호스트에 보면 설정파일이 /etc/ceph/ceph.conf로 복사된 것을 확인할 수 있으며 /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring 으로 어드민 키링이 생성된 것을 확인할 수 있다.

gatherkey 명령으로 monitor에 생성된 키를 가져온다.

$ ceph-deploy -v gatherkeys glance
Checking glance for /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring
Got ceph.client.admin.keyring key from glance.
Have ceph.mon.keyring
Checking glance for /var/lib/ceph/bootstrap-osd/ceph.keyring
Got ceph.bootstrap-osd.keyring key from glance.
Checking glance for /var/lib/ceph/bootstrap-mds/ceph.keyring
Got ceph.bootstrap-mds.keyring key from glance.

ceph.client.admin.keyring, ceph.bootstrap-osd.keyring, ceph.bootstrap-mds.kerying 파일을 가져왔다. 이 키들은 osd, mds에서 사용된다. 여기서 가저온 ceph.client.admin.keyring은 아래처럼 사용할 수 있다.

$ ceph -c ceph.conf -k ceph.client.admin.keyring mon stat
e1: 1 mons at {glance=10.100.0.8:6789/0}, election epoch 2, quorum 0 glance

mds 설치: admin 노드

mds는 cephfs를 사용(cephfs로 마운트)한다면 필요한 것으로, rbd를 사용한다면 설치할 필요는 없다. 우리는 /var/lib/nova/instance를 cephfs로 마운트해서 사용할 것이므로 mds를 설치한다.

마찬가지로 glance host에 설치한다.

$ ceph-deploy -v mds create glance
Deploying mds, cluster ceph hosts glance:glance
Distro Ubuntu codename precise, will use upstart
Deploying mds bootstrap to glance
Host glance is now ready for MDS use.
Deploying mds.glance to glance

역시 glance 호스트에 보면 ceph-mds 프로세스가 떠있는 것을 확인할 수 있다.

osd 설치

osd는 ceph에 저장되는 데이터가 실제로 저장되는 곳입니다. disk와 journal로 구성이 됩니다.

Disk는 block device 또는 directory이고, 별도의 디스크를 권장하지만, 여기서는 /ceph/disk 디렉토리를 사용하겠습니다. 그리고 디렉토리를 사용할 경우 btrfs 또는 xfs를 권장하고 있지만, 여기서는 그냥 기존 파일 시스템에 쓰겠습니다.

Journal은 SSD를 권장하지만, 그냥 파일로 /ceph/journal 을 사용하겠습니다.

따라서 osd 노드에서는 아래처럼 미리 디렉토리를 생성합니다.

$ mkdir -p /ceph/disk

이제 osd를 설치합니다.

$ ceph-deploy -v osd create compute01:/ceph/disk:/ceph/journal
Preparing cluster ceph disks compute01:/ceph/disk:/ceph/journal
Deploying osd to compute01
Host compute01 is now ready for osd use.
Preparing host compute01 disk /ceph/disk journal /ceph/journal activate True

패키지가 설정되고, /etc/ceph/ceph.conf 파일이 복사됩니다. 하지만 아직은 osd가 활성화되지는 않았고, 아래처럼 활성화합니다.

$ ceph-deploy -v osd activate compute01:/ceph/disk:/ceph/journal
Activating cluster ceph disks compute01:/ceph/disk:/ceph/journal
Activating host compute01 disk /ceph/disk
Distro Ubuntu codename precise, will use upstart

이제 ceph-osd 프로세스가 시작되었으며, 아래처럼 osd가 하나 등록된 것을 확인할 수 있습니다.

$ ceph -c ceph.conf -k ceph.client.admin.keyring osd stat
e5: 1 osds: 1 up, 1 in

그리고 osd 노드에서도 ceph 관련 명령을 수행할 수 있게 admin 키를 보냅니다.

$ ceph-deploy -v admin compute01
Pushing admin keys and conf to compute01

이 키가 있어야 아래처럼 osd 노드에서도 ceph 명령을 수행할 수 있습니다.

ceph@compute01:~$ ceph osd stat
e5: 1 osds: 1 up, 1 in

마찬가지로 compute02, compute03도 설치합니다.

instance 디렉토리 마운트

아래처럼 인스턴스 디렉토리를 마운트 합니다.

$ mount -t ceph 10.100.0.8:6789:/ /var/lib/nova/instances -o name=admin,secretkey=AQA+QrVRYNAnFhAAcN68f1a7xFqBzsSEqXQHmg==

10.100.0.8은 monitor 노드이고 secretkey는 /etc/ceph/ceph.admin.client.keyring에 있는 키를 사용합니다.

live migration

live migration 설정 및 방법은 glusterfs의 경우와 같습니다. 단 glustefs의 경우에는 VIR_MIGRATE_UNSAFE 옵션이 있어야 했지만, ceph의 경우는 해당 옵션이 없이 기본 값으로도 live migration이 됩니다.

$ nova show cirros1
+-------------------------------------+------------------------------------------------------------+
| Property                            | Value                                                      |
+-------------------------------------+------------------------------------------------------------+
| status                              | ACTIVE                                                     |
| updated                             | 2013-06-10T03:59:04Z                                       |
| OS-EXT-STS:task_state               | None                                                       |
| OS-EXT-SRV-ATTR:host                | compute02                                                  |
| key_name                            | admin                                                      |
| image                               | cirros-0.3.1-x86_64 (4f494d0b-ebdc-4ebd-8afc-8df804eaaf4e) |
| hostId                              | 4cf03b72c10726d78424eb6b1a62ddc4762cbbd1b148b8d684020c5b   |
| OS-EXT-STS:vm_state                 | active                                                     |
| OS-EXT-SRV-ATTR:instance_name       | instance-00000003                                          |
| OS-EXT-SRV-ATTR:hypervisor_hostname | compute01.stack                                            |
| flavor                              | m1.tiny (1)                                                |
| id                                  | a01a3bd7-6e49-485a-afc3-88c5b7c401d5                       |
| security_groups                     | [{u'name': u'default'}]                                    |
| user_id                             | 5700bfc6b03b476f97021e5eede7989e                           |
| name                                | cirros1                                                    |
| created                             | 2013-06-10T03:57:17Z                                       |
| tenant_id                           | 6f524cc90eb54f4b99ac70f3a3c070a7                           |
| OS-DCF:diskConfig                   | MANUAL                                                     |
| metadata                            | {}                                                         |
| admin network                       | 10.250.0.4                                                 |
| accessIPv4                          |                                                            |
| accessIPv6                          |                                                            |
| progress                            | 0                                                          |
| OS-EXT-STS:power_state              | 1                                                          |
| OS-EXT-AZ:availability_zone         | nova                                                       |
| config_drive                        |                                                            |
+-------------------------------------+------------------------------------------------------------+
$ nova live-migration cirros1 compute01
$ nova show cirros1
+-------------------------------------+------------------------------------------------------------+
| Property                            | Value                                                      |
+-------------------------------------+------------------------------------------------------------+
| status                              | ACTIVE                                                     |
| updated                             | 2013-06-10T04:03:03Z                                       |
| OS-EXT-STS:task_state               | None                                                       |
| OS-EXT-SRV-ATTR:host                | compute01                                                  |
| key_name                            | admin                                                      |
| image                               | cirros-0.3.1-x86_64 (4f494d0b-ebdc-4ebd-8afc-8df804eaaf4e) |
| hostId                              | beeddd176ef0ed6fdd0c7a04b376ee05dcda276e0596760ea021d649   |
| OS-EXT-STS:vm_state                 | active                                                     |
| OS-EXT-SRV-ATTR:instance_name       | instance-00000003                                          |
| OS-EXT-SRV-ATTR:hypervisor_hostname | compute01.stack                                            |
| flavor                              | m1.tiny (1)                                                |
| id                                  | a01a3bd7-6e49-485a-afc3-88c5b7c401d5                       |
| security_groups                     | [{u'name': u'default'}]                                    |
| user_id                             | 5700bfc6b03b476f97021e5eede7989e                           |
| name                                | cirros1                                                    |
| created                             | 2013-06-10T03:57:17Z                                       |
| tenant_id                           | 6f524cc90eb54f4b99ac70f3a3c070a7                           |
| OS-DCF:diskConfig                   | MANUAL                                                     |
| metadata                            | {}                                                         |
| admin network                       | 10.250.0.4                                                 |
| accessIPv4                          |                                                            |
| accessIPv6                          |                                                            |
| progress                            | 0                                                          |
| OS-EXT-STS:power_state              | 1                                                          |
| OS-EXT-AZ:availability_zone         | nova                                                       |
| config_drive                        |                                                            |
+-------------------------------------+------------------------------------------------------------+

아마도 이 영향인 것인지 live migration이 glusterfs에 비해서 약간 느리다는 인상을 받았습니다.

update) OpenStack 관련 문서에는 없지만, libvirtd 항목에 보면 rbd를 사용할 수 있습니다. 이건 나중에... ^^;

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