关于java:Ceph分布式存储实践应用之Swift-Api配置使用

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1. Ceph Swift Api 阐明

在 ceph 的应用上，之前采纳的是 fs 文件系统，并编写了相应的 api 来操作演示。但在互联网大规模的文件场景下，fs 并不能满足生产的应用要求，rados 本地化操作也不便于服务的接入与应用, 这里就须要采纳 Ceph Swift Api 来实现文件的存储管理。

2. Ceph Swift Api 特点

Swift 是由 Rackspace 开发，用来为云计算提供可扩大存储的我的项目。专一于对象存储，并提供一套 REST 格调的 Api 来拜访，与 Ceph 强一致性不同，它是最终一致性。两者都是优良的开源我的项目，并无显著优劣之分，在应用场景上有所不同，如果是专一于对象存储，那么能够抉择 swift 即可满足需要，如果还有块存储要求，那么抉择 Ceph 更为适合。这里抉择 Ceph，因为通过网关能够适配兼容 swift api，同时在数据拜访上具备较强的扩展性：

  • Ceph 可通过 Rados 网关用兼容 S3 的 RESTful API 拜访，对 AWS 云环境下的其余内容也能很好的兼容，比方 OpenStack Swift 的对象存储拜访接口。
  • CephFS：是一个 POSIX 兼容的文件系统，能够在任何 Linux 发行版上运行，操作系统可间接拜访 Ceph 存储。
  • RDB：RBD 是一个 Linux 内核级的块设施，容许用户像任何其余 Linux 块设施一样拜访 Ceph。
  • ISCSI 网关: 这一减少的性能是 SUSE 加上去的，它容许管理员在 Ceph 之上运行 iSCSI 网关，从而将其转变为任何操作系统都能够拜访的 SAN 文件管理器。

3. Ceph RGW 介绍

Ceph 能够提供块、文件和对象三种状态的存储。RGW 就是提供对象存储的网关，也即对象存储网关。所谓对象存储网关，也就是对象存储的入口，实质上是一个 HTTP 服务器，与 Nginx 和 Apache 无非凡差异。通过这个网关入口，用户能够采纳 HTTP 协定，以 RESTful 的形式拜访 Ceph 的对象存储。

4. Ceph 存储构造

在应用对象存储之前，先要理解桶（container 容器）概念及其存储构造：

Ceph Swift Api 的调用，须要先创立相应用户进行认证能力操作，每个用户上面能够创立多个桶，桶外面能够存储对象，对象就是各种数据文件，包含文档，图片等。传统上传文件的应用，咱们往往会指定门路信息，在这里，桶和对象的关系好比文件夹与文件的概念，不同之处是桶不能再嵌套桶，也就是没有层级门路的概念。

Ceph 存储构造:

5. Ceph Swift Api 服务端的配置

  1. 确保集群失常装置并启动：

    [root@CENTOS7-1 ceph-cluster]# ceph -s
  cluster:
    id:     0ec99aa9-e97e-43d3-b5b9-90eb21c4abff
    health: HEALTH_OK
 
  services:
    mon: 3 daemons, quorum CENTOS7-1,CENTOS7-2,CENTOS7-3
    mgr: centos7-1(active), standbys: centos7-3, centos7-2
    mds: fs_test-1/1/1 up  {0=centos7-1=up:active}
    osd: 3 osds: 3 up, 3 in
    rgw: 3 daemons active
 
  data:
    pools:   9 pools, 128 pgs
    objects: 257  objects, 166 KiB
    usage:   3.0 GiB used, 57 GiB / 60 GiB avail
    pgs:     128 active+clean

    如果 rgw 没有显示，查看服务状态：

    [root@CENTOS7-1 ceph-cluster]#  systemctl list-unit-files|grep enabled|grep ceph
ceph-crash.service                            enabled        
ceph-mds@.service                             enabled        
ceph-mgr@.service                             enabled        
ceph-mon@.service                             enabled        
ceph-osd@.service                             enabled-runtime
ceph-radosgw@.service                         enabled        
ceph-volume@.service                          enabled        
ceph-mds.target                               enabled        
ceph-mgr.target                               enabled        
ceph-mon.target                               enabled        
ceph-osd.target                               enabled        
ceph-radosgw.target                           enabled        
ceph.target                                   enabled

    重启 RGW 服务：

    systemctl restart ceph-radosgw@*.service

  2. 验证网关是否失常

    拜访地址，http://{服务器 IP}:7480

    呈现以下提醒代表失常 

     ![file](/img/bVcQ6uI)

  3. 创立 Swift 用户, 用于接口申请认证 

    sudo radosgw-admin user create --subuser="cephtester:subtester" --uid="cephtester" --display-name="cephtester" --key-type=swift --secret="654321" --access=full

    uid 为主用户，subuser 为子用户信息，secret 指定密钥，不指定则随机生成，access 领有权限设定。

    返回后果：

    {
    "user_id": "cephtester",
    "display_name": "cephtester",
    "email": "","suspended": 0,"max_buckets": 1000,"auid": 0,"subusers": [
        {
            "id": "cephtester:subtester",
            "permissions": "full-control"
        }
    ],
    "keys": [],
    "swift_keys": [
        {
            "user": "cephtester:subtester",
            "secret_key": "654321"
        }
    ],
    "caps": [],
    "op_mask": "read, write, delete",
    "default_placement": "","placement_tags": [],"bucket_quota": {"enabled": false,"check_on_raw": false,"max_size": -1,"max_size_kb": 0,"max_objects": -1},
    "user_quota": {
        "enabled": false,
        "check_on_raw": false,
        "max_size": -1,
        "max_size_kb": 0,
        "max_objects": -1
    },
    "temp_url_keys": [],
    "type": "rgw",
    "mfa_ids": []}

    记住 swift_keys 上面的 user 和 secret_key 信息，代码中需应用。

  4. 激活治理后盾的对象存储模块：

  5. 创立一个治理用户：

     radosgw-admin user create --uid=mgruser --display-name=mgruser  --system

    返回后果：

       {
       "user_id": "mgruser",
       "display_name": "mgruser",
       "email": "","suspended": 0,"max_buckets": 1000,"auid": 0,"subusers": [],"keys": [
           {
               "user": "mgruser",
               "access_key": "XZDC4Y0AORE01NMYU3VV",
               "secret_key": "me0Z80HLvctkzzBs74ufXS0Wi947NBe6Wpj3MxKP"
           }
       ],
       "swift_keys": [],
       "caps": [],
       "op_mask": "read, write, delete",
       "system": "true",
       "default_placement": "","placement_tags": [],"bucket_quota": {"enabled": false,"check_on_raw": false,"max_size": -1,"max_size_kb": 0,"max_objects": -1},
       "user_quota": {
           "enabled": false,
           "check_on_raw": false,
           "max_size": -1,
           "max_size_kb": 0,
           "max_objects": -1
       },
       "temp_url_keys": [],
       "type": "rgw",
       "mfa_ids": []}

    依据生成的 access_key 与 secret_key，执行：

       ceph dashboard set-rgw-api-access-key XZDC4Y0AORE01NMYU3VV
   ceph dashboard set-rgw-api-secret-key me0Z80HLvctkzzBs74ufXS0Wi947NBe6Wpj3MxKP

    关上治理界面，https://10.10.20.11:8443 能够查看到咱们方才创立的两个用户：

     ![file](/img/bVcQ6uJ)

6. Ceph Swift Api 调用验证

  1. 批改 ceph-demo 工程：

    减少 SwiftOperator 接口:

    @Component
@Log4j2
public class SwiftOperator {   
    /**
     * 用户名信息，格局：主用户名：子用户名
     */
    private String username ="cephtester:subtester";   
    /**
     * 用户明码
     */
    private String password = "654321";   
    /**
     * 接口拜访地址
     */
    private String authUrl = "http://10.10.20.11:7480/auth/1.0";

    /**
     * 默认存储的容器名称 (bucket)
     */
    private String defaultContainerName = "user_datainfo";

    /**
     * Ceph 的账户信息
     */
    private Account account = null;

    /**
     * Ceph 的容器信息
     */
    private Container container;   
    /**
     * 进行 Ceph 的初始化配置
     */
    public SwiftOperator() {
        // 1. Ceph 的账户信息配置
        AccountConfig config = new AccountConfig();
        config.setUsername(username);
        config.setPassword(password);
        config.setAuthUrl(authUrl);
        config.setAuthenticationMethod(AuthenticationMethod.BASIC);
        account = new AccountFactory(config).createAccount();   
        // 2. 获取容器信息
        Container newContainer = account.getContainer(defaultContainerName);
        if(!newContainer.exists()) {container = newContainer.create();
            log.info("container create ==>" + defaultContainerName);
        }else {container = newContainer;}

    }   
    /**
     * 文件上传解决
     * @param remoteName
     * @param filePath
     */
    public void createObject(String remoteName, String filePath) {
        // 1. 从容器当中获取近程存储对象信息
        StoredObject object = container.getObject(remoteName);
        // 2. 执行文件上传解决
        object.uploadObject(new File(filePath));
    }   
    /**
     * 文件的下载解决
     * @param objectName
     * @param outPath
     */
    public void retrieveObject(String objectName, String outPath) {
        // 1. 从容器当中获取近程存储对象信息
        StoredObject object = container.getObject(objectName);
        // 2. 执行文件的下载办法
        object.downloadObject(new File(outPath));

    }   
    /**
     * 获取用户上面的所有容器信息
     * @return
     */
    public List listContainer() {List list = new ArrayList();
        Collection<Container> containers = account.list();
        for(Container container : containers) {list.add(container.getName());
            log.info("current container name :" + container.getName());
     }
        return list;
    }      
}

    这里的用户名和明码填写下面咱们所生成的信息。留神门路地址后缀为：/auth/1.0

    CephDemoApplication 启动类，测试验证：

    @SpringBootApplication                
@ComponentScan(basePackages = {"com.swift"})
public class CephDemoApplication {public static void main(String[] args) throws Exception  {

        // Swift Api 接口调用验证
        swiftApi();}

    /**
     *  Rados Api 的封装解决
     * @throws Exception
     */
    public static void radosApi(String[] args) throws Exception  {System.out.println("start....");
        String username = "admin";
        String monIp = "10.10.20.11:6789;10.10.20.12:6789;10.10.20.13:6789";
        String userKey = "AQBZBypdMchvBRAAbWVnIGyYNvxWQZ2UkuiYew==";
        String mountPath = "/";
        CephOperator cephOperate = null;
        try {String opt = (args == null || args.length < 1)? "" : args[0];
            cephOperate = new CephOperator(username, monIp, userKey, mountPath);
            if("upload".equals(opt)) {cephOperate.uploadFileByPath("/temp_upload_fs", args[1]);
            }else if("download".equals(opt)) {cephOperate.downloadFileByPath("/temp_download_fs", args[1]);
            }else {System.out.println("Unrecognized Command! Usage  opt[upload|download] filename[path]!");
            }
        }catch(Exception e) {e.printStackTrace();
        }finally {if(null != cephOperate) {cephOperate.umount();
            }
        }
        System.out.println("end....");

    }   

    /**
     * 通过 Swift 接口操作 ceph 集群
     * @throws Exception
     */
    public static void swiftApi() throws Exception  {ConfigurableApplicationContext appContext =  SpringApplication.run(CephDemoApplication.class);
        // 1. 先打印出用户的容器信息
        SwiftOperator swiftOperator = appContext.getBean(SwiftOperator.class);
        swiftOperator.listContainer();

        String objName = "test_ceph";
        // 2. 上传指定的文件
        swiftOperator.createObject(objName, "d:/test_swift_ceph.txt");
        // 3. 从 ceph 下载文件到指定的门路上面
        swiftOperator.retrieveObject(objName, "e:/test.txt");

        System.out.println("complete");

    }
}

  2. 测试验证

    测试思路步骤：先创立一个文件，并上传到 ceph 零碎，而后从 ceph 零碎下载到指定门路上面。

    这里要留神，咱们默认的容器配置的是”user_datainfo“，从 ceph 零碎上传和下载的文件名称要统一，启动打印 ”complete”，无异样则代表执行胜利。

    • *
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正文完
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2021-04-07
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