4.10. Ceph ブロックデバイスの階層化

Ceph は、ブロックデバイススナップショットの多数のコピーオンライト (COW) またはコピーオンリード (COR) のクローンを作成する機能をサポートしています。スナップショットの階層化により、Ceph ブロックデバイスクライアントはイメージを非常に迅速に作成できます。たとえば、Linux 仮想マシンで書き込んだブロックデバイスイメージを作成できます。次に、イメージのスナップショットを作成して、スナップショットを保護し、必要な数のクローンを作成します。スナップショットは読み取り専用であるため、スナップショットのクローンを作成するとセマンティクスが簡素化され、クローンの作成時間を短縮できます。

クローン作成された各イメージ (子) は、親イメージへの参照を保存し、クローン作成されたイメージで親スナップショットを開き、読み取ることができるようになります。この参照は、クローンが フラット化 (スナップショットからの情報が完全にクローンにコピー) されると、削除されます。

スナップショットのクローン作成は、他の Ceph ブロックデバイスイメージのように動作します。クローン作成されたイメージを読み取り、書き込み、クローンし、サイズを変更できます。クローン作成されたイメージには、特別な制限はありません。ただし、スナップショットのクローンはスナップショットを参照するので、クローンを作成する前にスナップショットを保護する 必要があります。

スナップショットのクローンは、コピーオンライト (COW) またはコピーオンリード (COR) のいずれかです。クローンではコピーオンライト (COW) は常に有効で、コピーオンリード (COR) は明示的に有効化する必要があります。コピーオンライト (COW) は、クローン内の未割り当てのオブジェクトへの書き込み時に、親からクローンにデータをコピーします。コピーオンリード (COR) は、クローン内の未割り当てのオブジェクトから読み取る時に、親からクローンにデータをコピーします。クローンからデータの読み取りは、オブジェクトがクローンに存在しない場合、親からのデータのみを読み取ります。RADOS ブロックデバイスは、サイズの大きいイメージを複数のオブジェクトに分割します。デフォルトは 4 MB に設定され、すべてのコピーオンライト (COW) およびすべてのコピーオンリード (COR) 操作が完全なオブジェクトで行われます。つまり、クローンに 1 バイトが書き込まれると、4 MB オブジェクトが親から読み取られ、まだ以前の COW/COR 操作から宛先オブジェクトがクローンに存在しない場合には、クローンに書き込まれます。

コピーオンリード (COR) が有効になっているかどうか。クローンから下層にあるオブジェクトを読み取ることができない場合には、親に再ルーティングされます。実質的に親の数に制限が特にないため、クローンのクローンを作成できます。これは、オブジェクトが見つかるまで、またはベースの親イメージに到達するまで、この再ルーティングが続行されます。コピーオンリード (COR) が有効になっている場合には、クローンから直接読み取ることができない場合には、親からすべてのオブジェクトを読み取り、そのデータをクローンに書き込むことで、今後、親から読み取る必要なく、同じエクステントの読み取りがクローン自体で行われるようにします。

これは基本的に、オンデマンドのオブジェクトごとのフラット化操作です。これは、クローンが親から離れた高遅延接続の場所 (別の地理的場所の別のプールにある親など) にある場合に特に便利です。コピーオンリード (COR) では、読み取りのならし遅延が短縮されます。最初の数回読み取りは、親から追加のデータが読み取られるため、レイテンシーが高くなっています。たとえば、クローンから 1 バイトを読み取る場合に、4 MB を親から読み取り、クローンに書き込みする必要がありますが、それ以降はクローン自体からすべての読み取りが行われます。

スナップショットからコピーオンリード (COR) のクローンを作成するには、ceph.conf ファイルの [global] セクションまたは [client] セクションに rbd_clone_copy_on_read = true を追加してこの機能を明示的に有効にする必要があります。