IBM Storage Ceph の概要

IBM Storage Ceph クラスターは、優れたパフォーマンス、信頼性、およびスケーラビリティーを提供するように設計された分散データ・オブジェクト・ストアです。

IBM Storage Ceph は、Ceph ストレージ・システムのエンタープライズ・ハード・バージョンと、Ceph 管理プラットフォーム、デプロイメント・ユーティリティー、およびサポート・サービスを組み合わせた、スケーラブルでオープンな Software Defined Storage プラットフォームです。 IBM Storage Ceph は、クラウド・インフラストラクチャーと Web スケール・オブジェクト・ストレージ用に設計されています。

分散オブジェクト・ストアは、非構造化データに対応し、お客様が最新のオブジェクト・インターフェースとレガシー・インターフェースを同時に使用できるため、将来のストレージとなります。

例：

多くの言語での API (C/C++、Java、 Python)
RESTful インターフェース (S3/Swift)
ブロック・デバイス・インターフェース
ファイル・システム・インターフェース

IBM Storage Ceph クラスターの能力により、特に Red Hat Enterprise Linux OSP のようなクラウド・コンピューティング・プラットフォームの場合に、組織の IT インフラストラクチャーと大量のデータを管理する能力を変革することができます。このクラスターは、ペタバイト単位からエクサバイト単位までのデータにアクセスする数千ものお客様に優れたスケーラビリティーを提供します。

IBM Storage Ceph を IBM watsonx.data と併用すると、データ、分析、および AI の各アプリケーション用に IBM watsonx.data によって最適化されたデータ・レイクハウスを作成できます。 IBM watsonx.data は、すべてのデータへの単一エントリー・ポイントを提供し、拡張照会エンジンのストレージ環境と分析環境への迅速なアクセスを可能にします。詳しくは、Redpaper 資料「 IBM Storage Ceph Solutions Guide 」内の「 IBM Storage Ceph for IBM watsonx.data 」の章を参照してください。

すべての Ceph デプロイメントの中心は、 IBM Storage Ceph クラスターです。これは、以下の 3 つのタイプのデーモンで構成されます。

Ceph OSD デーモン: Ceph OSD は、Ceph クライアントの代わりにデータを保管します。さらに、Ceph OSD は、Ceph ノードの CPU、メモリー、およびネットワーキングを使用して、データ複製、消去コーディング、リバランス、リカバリー、モニター、およびレポート作成の各機能を実行します。
Ceph モニター: Ceph モニターは、クラスターの現在の状態を使用して IBM Ceph ストレージ・クラスター・マップのマスター・コピーを保守します。モニターは高い整合性を必要とし、Paxos を使用してクラスターの状態に関する合意を確認します。
Ceph マネージャー: Ceph マネージャーは、Ceph モニターの代わりに、配置グループ、プロセス・メタデータ、およびホスト・メタデータに関する詳細情報を維持します。これにより、大規模なパフォーマンスが大幅に向上します。 Ceph マネージャーは、配置グループ統計など、多くの読み取り専用 Ceph CLI 照会の実行を処理します。 Ceph マネージャーは、RESTful モニター API も提供します。

Ceph クライアント・インターフェースは、 IBM Ceph ストレージ・クラスターとの間でデータの読み取りおよび書き込みを行います。お客様は、 IBM Ceph ストレージ・クラスターと通信するために以下のデータを必要とします。

Ceph 構成ファイル、またはクラスター名 (通常は ceph)、およびモニター・アドレス。
プール名。
ユーザー名と、秘密鍵へのパス。

Ceph クライアントは、オブジェクト ID およびオブジェクトを保管するプール名を維持します。ただし、オブジェクト・ロケーションを検索するために、オブジェクトから OSD への索引を維持したり、中央オブジェクト索引と通信したりする必要はありません。次に、Ceph クライアントはオブジェクト名とプール名を libradosに提供します。これにより、CRUSH (Controlled Replication Under Scalable Hashing) アルゴリズムを使用してデータを保管および取得するためのオブジェクトの配置グループと 1 次 OSD が計算されます。 Ceph クライアントは、読み取りおよび書き込み操作を実行できる 1 次 OSD に接続します。クライアントと OSD の間には、仲介サーバー、ブローカー、またはバスはありません。

OSD は、データを保管するときに、Ceph クライアントからデータを受け取ります。クライアントが Ceph Block Device、 Ceph Object Gateway、Ceph ファイル・システム、またはその他のインターフェースのいずれであっても、データをオブジェクトとして保管します。

注: オブジェクト ID は、OSD のストレージ・メディアだけでなく、クラスター全体で固有です。

Ceph OSD は、すべてのデータをフラット名前空間内のオブジェクトとして保管します。ディレクトリーの階層はありません。オブジェクトには、クラスター全体の固有 ID、バイナリー・データ、および名前/値のペアのセットで構成されるメタデータがあります。

Ceph クライアントは、クライアントのデータ・フォーマットのセマンティクスを定義します。例えば、Ceph ブロック・デバイスは、ブロック・デバイス・イメージを、クラスター全体に保管されている一連のオブジェクトにマップします。

注: 固有 ID、データ、および名前/値のペアのメタデータで構成されるオブジェクトは、構造化データと非構造化データの両方のほか、レガシー・データ・ストレージ・インターフェースと最先端のデータ・ストレージ・インターフェースを表すことができます。

IBM Storage Ceph クラスターは、以下のタイプのノードで構成されます。

Ceph モニター

各 Ceph モニター・ノードは、ストレージ・クラスター・マップの 1 次コピーを保守する ceph-mon デーモンを実行します。ストレージ・クラスター・マップには、ストレージ・クラスター・トポロジーが含まれます。 Ceph ストレージ・クラスターに接続するクライアントは、Ceph モニターからストレージ・クラスター・マップの現行コピーを取得し、クライアントがストレージ・クラスターからデータを読み書きできるようにします。

重要: ストレージ・クラスターは 1 つの Ceph モニターでのみ実行できます。ただし、実動ストレージ・クラスターで高可用性を確保するために、 IBM は少なくとも 3 つの Ceph モニター・ノードを持つデプロイメントをサポートします。 750 Ceph OSD を超えるストレージ・クラスターに対して、合計 5 つの Ceph モニターをデプロイします。

Ceph マネージャー

Ceph マネージャー・デーモン ceph-mgrは、Ceph モニター・ノード上で実行される Ceph モニター・デーモンと共存して、追加のサービスを提供します。 Ceph Manager は、Ceph Manager モジュールを使用する他のモニター・システムおよび管理システム用のインターフェースを提供します。 Ceph マネージャー・デーモンの実行は、通常のストレージ・クラスター操作の要件です。

セフ OSD

各 Ceph Object Storage ・デバイス (OSD) ノードは、ノードに接続されている論理ディスクと対話する ceph-osd デーモンを実行します。ストレージ・クラスターは、これらの Ceph OSD ノードにデータを保管します。

Ceph は少数の OSD ノード (デフォルトは 3 つ) で実行できますが、実動ストレージ・クラスターは、中程度のスケールで開始するとパフォーマンスの向上を実現します。例えば、ストレージ・クラスター内に 50 個の Ceph OSD があるとします。理想的には、Ceph ストレージ・クラスターには複数の OSD ノードがあり、CRUSH マップを構成することによって障害ドメインを分離することができます。

ケフ MDS

各 Ceph Metadata Server (MDS) ノードは、 ceph-mds デーモンを実行します。このデーモンは、 Ceph File System (CephFS) に保管されているファイルに関連するメタデータを管理します。 Ceph MDS デーモンは、共有ストレージ・クラスターへのアクセスも調整します。

Ceph Object Gateway

Ceph Object Gateway ノードは、 ceph-radosgw デーモンを実行します。これは、Ceph ストレージ・クラスターへの RESTful アクセス・ポイントをアプリケーションに提供するために librados の上に構築されたオブジェクト・ストレージ・インターフェースです。 Ceph Object Gateway は、以下の 2 つのインターフェースをサポートします。

S3: Amazon S3 RESTful API の大規模なサブセットと互換性のあるインターフェースを備えたオブジェクト・ストレージ機能を提供します。
Swift: OpenStack Swift API の大きなサブセットと互換性のあるインターフェースを備えたオブジェクト・ストレージ機能を提供します。

注:

Ceph アーキテクチャーについて詳しくは、アーキテクチャーを参照してください。
最小ハードウェア推奨については、ハードウェアを参照してください。

詳しくは、「 IBM Storage Ceph Concepts and Architecture Guide Redpaper 」の「 IBM Storage Ceph main features and capabilities 」の章を参照してください。