【Ceph Block Device】块设备挂载使用

众所周知，Ceph集群可以向客户端提供对象存储服务（Object Storage）、块设备服务（Block Device）和文件系统服务（File System）。

本文将介绍搭建Ceph集群后如何使用块设备服务。使用 rbd 命令可以创建、查看、修改和删除块设备映像。您还可以使用它来克隆映像、创建快照、将映像回滚到快照、查看快照等。

要使用Ceph Block Device命令，首先必须要能访问正在运行的Ceph集群。

前言

Kernel modules can use Linux page caching. For librbd-based applications, Ceph supports RBD Caching.
内核模块可以使用Linux页面缓存。对于基于 librbd 的应用程序，Ceph支持RBD Caching。

要在Ceph中使用块设备服务，有如下几个步骤：

1. 创建pool，关联RBD应用程序。
2. 【可选】创建Ceph用户，授予对pool和image的权限，也可以直接使用admin。
3. 创建image，个人理解image相当于在pool中开辟出的磁盘空间，可以像操作块设备一样，对其进行格式化、挂载等操作。
4. 映射块设备。
5. 格式化。
6. 挂载使用。

创建pool

1. 使用ceph工具创建pool池

   ceph osd pool create {pool-name} [{pg-num} [{pgp-num}]] [replicated] [crush-rule-name] [expected-num-objects]
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   版本差异Ceph reef和Ceph nautilus：

   ceph osd pool create {pool-name} {pg-num} [{pgp-num}] [replicated] [crush-rule-name] [expected-num-objects]
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   在nautilus版本中，pg_num是必须的，而在最新的reef版本中是可选的。

   # rule-single是crush rule名称，可以自定义
   ceph osd crush rule create-replicated rule-single default osd 
    # 0 0分别代表pg_num和pgp_num，如果设置为0，代表使用的是/etc/ceph/ceph.conf中配置的osd_pool_default_pg_num和osd_pool_default_pgp_num
   ceph osd pool create pool1 0 0 rule-single 
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2. 使用rbd工具初始化pool池以供RBD使用

   rbd pool init <pool-name>
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   如果在命令中未指定pool-name，则默认创建名为‘rbd’的pool池。

3. 将pool与应用程序关联

   ceph osd pool application enable {pool-name} {application-name}
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   CephFS使用应用程序名称 cephfs ，RBD使用应用程序名称 rbd ，RGW使用应用程序名称 rgw 。

   例如：

   ceph osd pool application enable pool1 rbd
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创建user

除非另有说明，否则 rbd 命令使用Ceph用户ID admin 访问Ceph集群。 admin Ceph用户ID允许对群集进行完全管理访问。Ceph建议创建低权限的用户访问Ceph集群，这样的用户称为“块设备用户（block device user）”或“Ceph用户（Ceph user）”。

要创建Ceph用户，使用 ceph auth get-or-create 命令指定Ceph用户ID名称、monitor caps（capabilities）和OSD caps（capabilities）：

ceph auth get-or-create client.{ID} mon 'profile rbd' osd 'profile {profile name} [pool={pool-name}][, profile ...]' mgr 'profile rbd [pool={pool-name}]'
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例如，创建名为 qemu 的Ceph用户ID，该用户ID对池 vms 具有读写访问权限，对池 images 具有只读访问权限，请运行以下命令：

ceph auth get-or-create client.qemu mon 'profile rbd' osd 'profile rbd pool=vms, profile rbd-read-only pool=images' mgr 'profile rbd pool=images'
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ceph auth get-or-create 命令的输出是指定Ceph用户ID的密钥环，可以写入 /etc/ceph/ceph.client.{ID}.keyring 。

创建image

在将块设备添加到节点之前，必须在Ceph存储集群中为其创建映像。要创建块设备映像，请运行以下格式的命令：

rbd create --size {megabytes} {pool-name}/{image-name}
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例如，要创建一个名为 image11 的1GB映像，并将信息存储在名为 pool1 的池中，请运行以下命令：

rbd create --size 1024 pool1/image11
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如果在创建映像时未指定池，则映像将存储在默认池 rbd 中。

列出image

要列出指定池中的数据块设备，运行如下命令：

rbd ls {poolname}
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例如，列出pool1池中的image：

rbd ls pool1
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要列出指定池中的“延迟删除”的块设备，运行如下命令：

rbd trash ls {poolname}
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例如：

rbd trash ls pool1
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检索image信息

要从指定image中检索信息，运行如下命令：

rbd info {image-name}
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例如：

rbd info image11
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要从指定pool中检索指定的image信息，运行如下命令：

rbd info {pool-name}/{image-name}
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例如：

rbd info pool1/image11
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调整image大小

Ceph Block设备映像是精简资源调配的。在您开始向它们保存数据之前，它们实际上并不使用任何物理存储。但是，它们确实有您使用 --size 选项设置的最大容量。如果要增加（或减少）Ceph Block设备映像的最大大小，运行如下命令：

增加image大小

rbd resize --size 2048 image11
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减少image大小

rbd resize --size 2048 image11 --allow-shrink
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删除image

从pool中删除image

rbd rm {pool-name}/{image-name}
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例如：

rbd rm pool1/image11	
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【遇到的问题】
[root@ceph01 ~]# rbd rm pool1/image11
2023-10-10 03:27:54.954 ffd2ff2700 -1 librbd::image::PreRemoveRequest: 0xaab162a620 handle_exclusive_lock: cannot obtain exclusive lock - not removing
Removing image: 0% complete…failed.
rbd: error: image still has watchers
This means the image is still open or the client using it crashed. Try again after closing/unmapping it or waiting 30s for the crashed client to timeout.

删除image前需要先解除映射

[root@ceph01 ~]# rbd unmap pool1/image11
rbd: sysfs write failed
rbd: unmap failed: (16) Device or resource busy

rbd unmap -o force pool1/image11
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从pool中“延迟删除”image

”延迟删除“pool中的块设备（相当于将其移动到“回收站/垃圾桶”并在稍后删除），运行如下命令：

rbd trash mv {pool-name}/{image-name}
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例如：

rbd trash mv pool1/image11
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从pool中移除“延迟删除的image”

rbd trash rm {pool-name}/{image-}
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例如：

rbd trash rm pool1/image11
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恢复image

要恢复默认rbd池中的延迟删除的块设备image，运行如下命令：

rbd trash restore {image-id}
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恢复指定pool中延迟删除的image

rbd trash restore {pool-name}/{image-id}
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恢复并重命名image

rbd trash restore pool1/image11 --image new-name
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映射块设备

rbd device map pool1/image11
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[root@ceph01 mnt]# rbd map pool1/image11
rbd: sysfs write failed
RBD image feature set mismatch. You can disable features unsupported by the kernel with “rbd feature disable pool1/image11 object-map fast-diff deep-flatten”.
In some cases useful info is found in syslog - try “dmesg | tail”.
rbd: map failed: (6) No such device or address

出现这种错误的原因是OS kernel不支持块设备image的一些特性，导致映射失败，按照提示把部分不支持的特性disable掉再映射。

rbd feature disable pool1/image11 object-map fast-diff deep-flatten
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# 查看映射关系
rbd showmapped
或
rbd device list
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使用lsblk命令可以看到出现了rbd0设备，但是还未挂载。

格式化image

mkfs.ext4 /dev/rbd0
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挂载使用

mkdir /mnt/ceph-block-device-rbd0
mount /dev/rbd0 /mnt/ceph-block-device-rbd0/
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如果不想使用，则可以执行如下命令：

umount /dev/rbd0
rbd device unmap pool1/image11
rm -rf /mnt/ceph-block-device-rbd0/
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