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对象存储简介

对象存储是无层次结构的数据存储方法，一般用于云计算环境。和其他数据存储方法相比，对象存储有以下特点：

• 数据作为单独的对象进行存储
• 数据并不存放在目录层次结构中，而是存在于平面地址结构的同一级别空间中
• 应用通过唯一的地址来访问单个数据对象
• 每个对象可以包含有助于数据检索的元数据

对象是对象存储系统中数据存储的基本单位，每个对象是数据和数据属性集的综合体。数据属性可以根据应用需求而设置，包括数据分布、服务质量等。

• 每个对象自我维护其属性，减轻了存储系统的管理任务
• 对象的大小可以不同，甚至可以包括整个数据结构，比如：文件、数据库表项等

一般情况下一个对象存储系统的核心资源类型应该包括用户、存储桶（bucket）、对象。

这三者之间的关系是，用户将对象存储在存储桶中，存储桶隶属于用户，一个用户可以拥有一个或多个存储桶，一个存储桶一般存放多个对象。

虽然设计与实现上有所区别，但大多数对象存储系统对外呈现的核心资源类型大同小异。

• Amazon S3：提供user、bucket和object，其中bucket属于user，因此user可以作为bucket的名称空间，不同用户允许使用相同名称的bucket
• Openstack Swift：提供user、container和object，分别对应用户、存储桶和对象。另外还提供了account，表示项目或租户，一个account可以包含一到多个user，这些user可以共享一组container，account还为container提供名称空间
• Ceph RadosGW：提供user、subuser、bucket和object，其中user对应S3 user，subuser对应Swift user。不过user、subuer都不支持为bucket提供名称空间。从J版起，RadosGW引入tenant，来为user、subuser提供名称空间，但它是可选的

RadosGW简介

官方文档：https://docs.ceph.com/en/pacific/radosgw

RadosGW是Ceph提供的对象存储访问方式，RGW是一个服务，使客户端能够利用标准对象存储API来访问Ceph集群，它支持AWS S3 API和Swift API。

RGW的功能依赖于ceph-radosgw守护进程实现，它通过内置的civetweb或beast（从M版开始支持beast，civetweb在Q版已经废弃）服务向客户端提供REST API，并将数据操作请求转换为底层rados集群相关操作。

RGW存储特点：

• 通过RGW将数据存储为对象，每个对象除了包含数据，还包含数据自身的元数据
• 对象通过Object ID来检索，无法通过挂载方式访问，只能使用API来访问
• 对象的存储不是垂直的目录树结构，而是存储在扁平的命名空间中，在ceph中使用bucket表示整个命名空间
• bucket不能再包含bucket，不能嵌套
• bucket需要被授权才能访问，一个账户可以对多个bucket授权么人权限可以不同
• 方便横向扩展，快速检索数据
• 适用于文件频繁读取但不经常修改的场景，例如视频网站

ceph使用bucket作为存储桶（存储空间），实现对象数据的存储和多用户隔离，数据存储在bucket中，用户的权限也是针对bucket进行授权，可以设置用户对不同bucket有不同权限，以实现权限管理。

存储空间bucket是用于存储对象的容器，所有的对象必须隶属于某个bucket，可以设置和修改存储空间属性用来控制地域、访问权限和生命周期等，这些属性设置直接作用于bucket内所有对象，因此可以通过创建不同的存储空间来完成不同的管理功能。

同一个存储空间的内部是扁平的，没有文件系统的目录概念，所有的对象都直接隶属于其对应的促成农户空间

每个用户可以拥有多个存储空间

存储空间的名称OSS范围内是全局唯一的，创建之后无法修改名称

存储空间内部的对象数量没有限制

RadosGW配置

集群中已经部署了两个rgw服务，分别运行在mon-01节点和mon-02节点上

RGW使用的存储池

查看默认radosgw的存储池信息

radosgw-admin zone get --rgw-zone=default --rgw-zonegroup=default

如上图所示，rgw使用的各个pool的作用如下：

• .rgw.root：包含realm（领域信息），比如zone和zonegroup
• default.rgw.control：系统控制池，再有数据更新时，通知其它RGW更新缓存
• default.rgw.log：存储日志信息，用于记录各种log信息
• default.rgw.meta：元数据存储池，通过不同的名称空间分别存储不同的rados对象，这些名称空间包括用户uid及其bucket映射信息的名称空间users.uid、用户的密钥名称空间users.keys、用户的email名称空间users.email、用户的subuser的名称空间users.swift，以及bucket的名称空间root等
• default.rgw.buckets.index：存放bucket到object的所有信息
• default.rgw.buckets.data：存放对象的数据，默认是副本池
• default.rgw.buckets.non-ec：数据的额外信息存储池
• default.rgw.users.uid：存放用户信息的存储池
• default.rgw.data.root：存放bucket的元数据，结构体对应RGWBucketInfo，比如存放桶名、桶ID、data_pool等

rgw部署之后默认就会创建一些要使用的存储池，如下所示：

使用ceph-ansibel部署的rgw默认监听8080端口，可以使用http访问测试

配置rgw使用的http端口

修改两个rgw服务所在节点的配置

vim /etc/ceph.conf
##################
[client.rgw.ceph-mon-02.rgw0]
.........
host = ceph-mon-02
rgw_frontends = beast port=9900	#将http端口修改为9900
.........
##################

sytemctl restart ceph-radosgw.target

重启完成后通过9900访问rgw验证

配置rgw使用https

签发证书

#生成CA
openssl genrsa -out ca.key 4096
openssl req -x509 -new -nodes -sha512 -days 3650  
-subj "/C=CN/ST=Beijing/L=Beijing/O=example/OU=Personal/CN=linux.io"  
-key ca.key  -out ca.crt

#生成radosgw证书，两个radosgw服务器使用同一套证书
openssl genrsa -out radosgw.key 4096
openssl req -sha512 -new 
-subj "/C=CN/ST=Beijing/L=Beijing/O=example/OU=Personal/CN=linux.io" 
-key radosgw.key 
-out radosgw.csr 

cat > v3.ext <<-EOF
authorityKeyIdentifier=keyid,issuer
basicConstraints=CA:FALSE
keyUsage = digitalSignature, nonRepudiation, keyEncipherment, dataEncipherment
extendedKeyUsage = serverAuth
subjectAltName = @alt_names

[alt_names]
DNS.1=linux.io
DNS.2=ceph-mon-02.linux.io
DNS.3=ceph-mon-03.linux.io
EOF

openssl x509 -req -sha512 -days 3650 
    -extfile v3.ext 
    -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial 
    -in radosgw.csr 
    -out radosgw.crt
cat radosgw.key radosgw.crt >radosgw.pem	#将key和crt保存到一个pem文件中

将证书分发至两个rgw服务所在节点

scp radosgw.key radosgw.crt  ceph-mon-02:/etc/ceph/cert/
scp radosgw.key radosgw.crt  ceph-mon-03:/etc/ceph/cert/

修改两个rgw服务所在节点的配置

vim /etc/ceph/ceph.conf
############################
[client.rgw.ceph-mon-02.rgw0]
.........
#指定https端口以及证书和私钥位置
rgw frontends = beast port=9900 ssl_port=9443 ssl_certificate=/etc/ceph/cert/radosgw.crt ssl_private_key=/etc/ceph/cert/radosgw.key		
.........
############################

systemctl restart ceph-radosgw.target

通过https访问测试

配置rgw高可用

部署配置haproxy

apt -y install haproxy

vim /etc/haproxy/haproxy.cfg	#修改haproxy配置，添加转发配置
############################
listen radosgw-http
       bind 192.168.211.15:80
       mode tcp
       server radosgw-server1 192.168.211.24:80 check inter 2000 fall 3 rise 5
       server radosgw-server2 192.168.211.25:80 check inter 2000 fall 3 rise 5

listen radosgw-https
       bind 192.168.211.15:443
       mode tcp
       server radosgw-server1 192.168.211.24:443 check inter 2000 fall 3 rise 5
       server radosgw-server2 192.168.211.25:443 check inter 2000 fall 3 rise 5
############################

systemctl restart haproxy	#重启

通过haproxy访问rgw测试

其它的配置可以参考官方文档介绍：https://docs.ceph.com/en/pacific/radosgw/frontends/ 和 https://docs.ceph.com/en/pacific/radosgw/config-ref/

客户端s3cmd测试数据读写

创建rgw用户

radosgw-admin user create --uid user1 --display-name user1
radosgw-admin user list	#查看用户

创建完成后会返回一个access_key和一个secret_key，保存这两个key，是用户user1访问rgw的凭据

安装s3cmd客户端

apt -y install s3cmd

配置s3cmd访问rgw

在s3cmd客户端配置域名解析，将域名解析至负载均衡器地址或具体的RGW的地址。这里将radowgw.linux.io解析至前面配置中haproxy的地址

echo "192.168.211.15 radowgw.linux.io" >>/etc/hosts

以交互式的方式指定s3cmd的配置

s3cmd --configure

设置完成后，配置文件默认保存在~/.s3cfg

测试数据读写

创建bucket

s3cmd mb s3://bucket1	#创建一个名为bucket1的bucket
s3cmd ls	#查看bucket

上传数据

s3cmd put ./1.jpg s3://bucket1/		#将当前目录下1.jpg上传到bucket1中
s3cmd la	#查看所有bucket中存在的object

下载数据

s3cmd get s3://bucket1/1.jpg ./2.jpg	#将bucket1中1.jpg保存为本地2.jpg

bucket授权

目前我们通过s3cmd上传到bucket中的数据除了创建者user1外其它用户都不能访问

例如，向bucket1中上传一个MP4视频文件

s3cmd -r put videos/ s3://bucket1

通过浏览器访问1.mp4文件，会提示拒绝访问

此时就需要对bucket进行授权，设置公有读的权限，才能公开访问

首先准备policy文件

• Effect：允许（allow）或拒绝（deny），默认拒绝所有，必须设置
• Principal：授权针对的用户，*表示所有，必须设置
• Action：执行的动作，例如读取对象、上传对象等，必须设置。所有可设置的动作可以参考：https://docs.ceph.com/en/quincy/radosgw/bucketpolicy/#limitations
• Resource：针对哪些bucket、object资源进行授权，必须设置
• Condition：授权生效的条件，例如客户端访问的TLS版本等，非必须，可不设置

cat test-policy.json	#此policy允许所有人读取bucket1中的对象
###########################
{
  "Version": "2012-10-17",
  "Statement": [{
    "Effect": "Allow",
    "Principal": {
      "AWS": "*"
    },
    "Action": "s3:GetObject",
    "Resource": [
      "arn:aws:s3:::bucket1/*"
    ]
  }]
}
###########################

应用policy到bucket

s3cmd setpolicy test-policy.json s3://bucket1	#设置权限
s3cmd info s3://bucket1		#查看权限

再次通过浏览器访问1.mp4就可以访问了，权限已经生效

更多授权的操作可以参考：

• https://docs.aws.amazon.com/zh_cn/AmazonS3/latest/userguide/using-iam-policies.html
• https://docs.ceph.com/en/quincy/radosgw/bucketpolicy/#