第6章 Ceph ブロックデバイスのミラーリング
ストレージ管理者は、Red Hat Ceph Storage クラスター間でデータイメージをミラーリングして、冗長性向けに別の階層を Ceph ブロックデバイスに追加できます。Ceph ブロックデバイスのミラーリングについて理解して使用すると、サイト障害など、データ損失から守ることができます。Ceph ブロックデバイスのミラーリングには、一方向ミラーリングまたは双方向ミラーリングの 2 つの設定があり、プールと個別のイメージにミラーリングを設定できます。
前提条件
- 少なくとも、正常に実行されている Red Hat Ceph Storage クラスター 2 台。
- 2 つのストレージクラスター間のネットワーク接続。
- 各 Red Hat Ceph Storage クラスターの Ceph クライアントノードへのアクセス。
- 管理者レベル権限が割り当てられた CephX ユーザー。
6.1. Ceph ブロックデバイスのミラーリング
RADOS Block Device (RBD) ミラーリングとは、2 つ以上の Ceph Storage クラスター間で Ceph ブロックデバイスイメージを非同期にレプリケーションするプロセスのことです。異なる地理的な場所にある Ceph Storage クラスターを配置することで、RBD ミラーリングはサイトの障害からの復旧に役立ちます。ジャーナルベースの Ceph ブロックデバイスのミラーリングにより、読み取りと書き込み、ブロックデバイスのサイズ調整、スナップショット、クローンおよびフラット化など、イメージに対する全変更を含む、ある時点の一貫したレプリカが作成されるようにします。
RBD ミラーリングは排他的ロックとジャーナリング機能を使用して、イメージに対するすべての変更を順番に記録します。これにより、イメージのクラッシュ整合性のあるミラーが利用できるようになりました。
ブロックデバイスイメージをミラーリングするプライマリーおよびセカンダリープールに対応する CRUSH 階層には、容量とパフォーマンスの特性が同じである必要があり、また、追加のレイテンシーなしにミラーリングを行うために十分な帯域幅が必要になります。たとえば、プライマリーストレージクラスター内のイメージへの平均書き込みスループットが X MB/s である場合に、ネットワークはセカンダリーサイトへのネットワーク接続で N * X スループットと、N イメージをミラーリングする安全係数 Y% に対応している必要があります。
rbd-mirror デーモンは、リモートプライマリーイメージから変更を取得し、プライマリーイメージ以外のローカルイメージにそれらの変更を書き込むことで、別の Ceph Storage クラスターにイメージを同期します。rbd-mirror デーモンは、Ceph Storage クラスター 1 台では一方向ミラーリング、Ceph Storage クラスター 2 台ではミラーリング関係に参加する双方向ミラーリングを実行します。
一方向または双方向レプリケーションのどちらかを使用して RBD ミラーリングを機能させる場合に、いくつかの前提条件があります。
- 同じ名前のプールが両方のストレージクラスターに存在する。
- プールには、ジャーナルが有効化された、ミラーリングするイメージが含まれている。
一方向または双方向レプリケーションでは、rbd-mirror の各インスタンスは他の Ceph Storage クラスターを同時に接続できる必要があります。また、ミラーリングを処理するために、ネットワークには 2 つのデータセンターサイトの間で十分な帯域幅が必要です。
一方向レプリケーション
一方向ミラーリングは、ストレージクラスター内のプライマリーイメージまたはプールのイメージがセカンダリーのストレージクラスターにレプリケートされることを意味します。一方向ミラーリングは、複数のセカンダリーストレージクラスターへのレプリケーションにも対応します。
セカンダリーストレージクラスターでは、イメージはプライマリー以外のレプリケーションであるため、Ceph クライアントはイメージに書き込むことができません。データがプライマリーストレージクラスターからセカンダリーストレージクラスターにミラーリングされると、rbd-mirror はセカンダリーストレージクラスター上でのみを実行します。
一方向のミラーリングを機能させるには、いくつかの前提条件があります。
- 2 つの Ceph Storage クラスターがあり、プライマリーストレージクラスターからセカンダリーストレージクラスターにイメージをレプリケートする必要がある。
-
セカンダリーストレージクラスターには、
rbd-mirrorデーモンを実行する Ceph クライアントノードがアタッチされている。rbd-mirrorデーモンは、プライマリーストレージクラスターに接続して、イメージをセカンダリーストレージクラスターに同期します。
図6.1 一方向ミラーリング
双方向レプリケーション
双方向レプリケーションは、プライマリークラスターに rbd-mirror デーモンを追加して、そのクラスターでイメージをデモートし、セカンダリークラスターでプロモートできるようにします。その後、セカンダリークラスターのイメージに対して変更が行われ、セカンダリーからプライマリーに逆方向にレプリケートされます。どちらかのクラスターでのイメージのプロモートとデモートを可能にするには、両方のクラスターで rbd-mirror が実行されている必要があります。現在、双方向レプリケーションは 2 つのサイトの間でのみサポートされています。
双方向のミラーリングを機能させるには、いくつかの前提条件があります。
- ストレージクラスターが 2 台あり、それらのクラスター間でイメージをどちらの方向にでも複製できる。
-
両方のストレージクラスターには、
rbd-mirrorデーモンを実行するクライアントノードが割り当てられている。セカンダリーストレージクラスターで実行されるrbd-mirrorデーモンは、プライマリーストレージクラスターに接続してイメージをセカンダリーに同期し、プライマリーストレージクラスターで実行されているrbd-mirrorデーモンは、セカンダリーストレージクラスターに接続し、イメージをプライマリーに同期します。
図6.2 双方向ミラーリング
ミラーリングモード
ミラーリングは、ストレージクラスターのミラーリングを使用して、プールごとに設定されます。Ceph は、プールのイメージの種類に応じて、2 つのミラーリングモードをサポートします。
- プールモード
- ジャーナリング機能が有効になっているプール内のイメージはすべてミラーリングされます。
- イメージモード
- プール内の特定のイメージのサブセットのみがミラーリングされます。各イメージのミラーリングを別々に有効にする必要があります。
イメージの状態
イメージの変更が可能かどうかは、その状態により異なります。
- プライマリー状態のイメージを変更できます。
- プライマリー状態以外のイメージは変更できません。
イメージでミラーリングが最初に有効化された時点で、イメージはプライマリーに自動的にプロモートされます。以下でプロモートが可能です。
- プールモードでミラーリングを暗黙的に有効にする。
- 特定のイメージのミラーリングを明示的に有効にする。
プライマリーイメージをデモートし、プライマリー以外のイメージをプロモートすることができます。
関連情報
- 詳細は、Red Hat Ceph Storage ブロックデバイスガイド の プールでのミラーリングの有効化 セクションを参照してください。
- 詳細は、Red Hat Ceph Storage ブロックデバイスガイド の イメージミラーリングの有効化 セクションを参照してください。
- 詳細は、Red Hat Ceph Storage ブロックデバイスガイド の イメージのプロモートおよびデモート セクションを参照してください。
6.1.1. ジャーナルベースおよびスナップショットベースのミラーリングの概要
RADOS Block Device (RBD) イメージは、2 つのモードを使用して 2 つの Red Hat Ceph Storage クラスター間で非同期にミラーリングできます。
ジャーナルベースのミラーリング
このモードでは、RBD ジャーナリングイメージ機能を使用して、2 つの Red Hat Ceph Storage クラスター間のある時点でのレプリケーションと、クラッシュ整合性のあるレプリケーションを行えるようにします。実際のイメージは、RBD イメージへのすべての書き込みが最初に関連付けられたジャーナルに記録されるまで変更されません。リモートクラスターはこのジャーナルから読み取り、イメージのローカルコピーへの更新をリプレイします。RBD イメージへの書き込みごとに Ceph クラスターへの書き込みが 2 回発生するため、RBD ジャーナリングイメージ機能を使用すると、書き込みレイテンシーがほぼ 2 倍になります。
スナップショットベースのミラーリング
このモードでは、定期的なスケジュール済みまたは手動で作成された RBD イメージミラースナップショットを使用して、2 つの Red Hat Ceph Storage クラスター間にクラッシュの整合性のある RBD イメージを複製します。リモートクラスターは、2 つのミラースナップショット間のデータまたはメタデータの更新を判断して、差異をイメージのローカルコピーにコピーします。RBD の fast-diff イメージ機能により、完全な RBD イメージをスキャンしなくても、更新されたデータブロックをすばやく判断できます。フェイルオーバーのシナリオで使用する前に、2 つのスナップショットの間にある差異をすべて同期する必要があります。部分的に適用されている差異については、フェイルオーバー時にロールバックされます。
