Seminar FishOS Ceph Storage Administration

Inhaltsverzeichnis

1. Zielsetzung
2. Zielgruppe und Voraussetzungen
3. Seminarinhalte
4. Praxisübungen
5. Abgrenzung und Einsatzfelder

Zielsetzung

Die Schulung vermittelt einen sicheren Ceph-Betrieb für Block-, Image-, Datei- und objektbasierte Anforderungen. Architektur, CRUSH, Pools, Kapazität, Performance, Wartung und Wiederherstellung werden in zusammenhängenden Betriebsabläufen behandelt.

Zielgruppe und Voraussetzungen

Zielgruppe: Storage-Administratoren, FishOS- und OpenStack-Administratoren, Plattformingenieure und Rechenzentrumsverantwortliche

Voraussetzungen: Linux-Administration, Netzwerkgrundlagen und grundlegendes Verständnis verteilter Speichersysteme; FishOS- oder OpenStack-Grundlagen sind empfohlen

Seminarinhalte

Modul 1: Ceph-Architektur und Datenpfade

1. Schritt 1: MON, MGR, OSD, MDS und Clientrollen in der FishOS-Architektur zuordnen.
2. Schritt 2: Datenpfade von Glance, Cinder, Nova und optionalen Objekt- oder Dateidiensten nachvollziehen.
3. Schritt 3: Failure Domains, Replikation und CRUSH-Regeln als Grundlage der Datenplatzierung verstehen.
4. Schritt 4: Management-, Frontside- und Cluster-Netze hinsichtlich Bandbreite und Latenz planen.

Modul 2: Pools, Placement Groups und Schutzklassen

1. Schritt 1: Pools nach Workload, Performance und Schutzbedarf trennen.
2. Schritt 2: Replikation und Erasure Coding anhand von Ausfallzielen und Nettokapazität vergleichen.
3. Schritt 3: Placement Groups, Autoscaling und CRUSH-Zuordnung kontrolliert bewerten.
4. Schritt 4: Quotas, Reserven und Nearfull-Schwellen für planbaren Betrieb festlegen.

Modul 3: Integration mit OpenStack

1. Schritt 1: Ceph-Zugriffe, Benutzer, Schlüssel und Pools für OpenStack-Dienste strukturieren.
2. Schritt 2: Image-, Volume- und Ephemeral-Storage-Pfade testen und Berechtigungen überprüfen.
3. Schritt 3: Snapshots, Klone, Migration und Volume-Anbindung in typischen Workflows nachvollziehen.
4. Schritt 4: Fehler zwischen OpenStack-API, Clientbibliothek und Ceph-Cluster eindeutig abgrenzen.

Modul 4: Täglicher Betrieb und Wartung

1. Schritt 1: Clusterzustand, OSD-Auslastung, Recovery, Scrubbing und langsame Operationen überwachen.
2. Schritt 2: Knoten oder Datenträger in einen sicheren Wartungszustand versetzen.
3. Schritt 3: OSDs ersetzen, neu gewichten und kontrolliert wieder in den Cluster aufnehmen.
4. Schritt 4: Kapazitätswarnungen, ungleichmäßige Verteilung und Backfill-Auswirkungen behandeln.

Modul 5: Performanceanalyse und Optimierung

1. Schritt 1: Latenz, Durchsatz, Queueing und Workload-Muster getrennt messen.
2. Schritt 2: Engpässe in Netzwerk, Datenträgern, CPU, Journal oder Clientzugriff lokalisieren.
3. Schritt 3: Pool- und Clientparameter nur auf Basis reproduzierbarer Messungen ändern.
4. Schritt 4: Benchmark-Ergebnisse von produktiven Servicezielen und realen Anwendungsprofilen abgrenzen.

Modul 6: Fehlerfälle und Wiederherstellung

1. Schritt 1: Ausfall von OSD, Host, Rack oder Netzwerkpfad anhand fester Diagnosefolgen untersuchen.
2. Schritt 2: Recovery-Prioritäten und Betriebsrisiken bei degradiertem Zustand bewerten.
3. Schritt 3: Datenintegrität nach Reparatur oder Austausch kontrollieren.
4. Schritt 4: Runbooks für Nearfull, Full, langsame Operationen und inkonsistente Objekte erstellen.

Praxisübungen

• Bewertung eines Ceph-Health-Zustands und Zuordnung der Ursachen
• Anlage und Prüfung eines Pools mit passender Schutzklasse
• Integration eines Pools in einen OpenStack-Storage-Workflow
• Austausch eines simuliert ausgefallenen OSD mit kontrolliertem Recovery
• Performanceanalyse eines latenzkritischen Workloads

Abgrenzung und Einsatzfelder

Der Schwerpunkt liegt auf Ceph innerhalb von FishOS. Tiefgreifende Entwicklung eigener Ceph-Komponenten und herstellerspezifische Hardwarediagnose sind nicht Bestandteil.