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关于Ceph分布式存储-常见OSD故障处理

2020-02-07 11:05:29 来源 : 简书

1. 常见 OSD 故障处理

进行 OSD 排障前,先检查一下 monitors 和网络。如果 ceph health 或 ceph -s 返回的是健康状态,这意味着 monitors 形成了法定人数。如果 monitor 还没达到法定人数、或者 monitor 状态错误,要先解决 monitor 的问题。核实下你的网络,确保它在正常运行,因为网络对 OSD 的运行和性能有显著影响。

1.1 收集 OSD 数据

开始 OSD 排障要先收集信息,另外还有监控 OSD 时收集的,如 ceph osd tree 。

Ceph 日志

如果你没改默认路径,可以在 /var/log/ceph 下找到 Ceph 的日志:

ls/var/log/ceph

如果看到的日志还不够详细,可以增大日志级别。请参考[1.12 日志和调试],查阅如何保证看到大量日志又不影响集群运行。

管理套接字

用管理套接字工具检索运行时信息。列出节点上所有 Ceph 套接字:

ls/var/run/ceph

然后,执行下例命令显示可用选项,把 {daemon-name} 换成实际的守护进程(如 osd.0 ):

cephdaemonosd.0help

或者,你也可以指定一个 {socket-file} (如 /var/run/ceph 下的文件):

cephdaemon{socket-file}help

和其它手段相比,管理套接字允许你:

在运行时列出配置

列出历史操作

列出操作的优先队列状态

列出在进行的操作

列出性能计数器

显示可用空间

可能会引起文件系统问题。用 df 命令显示文件系统的可用空间。

df-h

其它用法见 df --help 。

I/O 统计信息

用 iostat 工具定位 I/O 相关问题。

iostat-x

诊断信息

要查看诊断信息,配合 less 、 more 、 grep 或 tail 使用 dmesg ,例如:

dmesg|grepscsi

1.2 停止数据向外重平衡

你得周期性地对集群的子集进行维护,或解决某个故障域的问题(如某个机架)。如果你不想在停机维护 OSD 时让 CRUSH 自动重均衡,首先设置集群的 noout 标志:

cephosdsetnoout

设置了 noout 后,你就可以停机维护失败域内的 OSD 了。

stopceph-osdid={num}

注意:在定位某故障域内的问题时,停机的 OSD 内的 PG 状态会变为 degraded 。

维护结束后,重启 OSD 。

startceph-osdid={num}

解除 noout 标志。

cephosdunsetnoout

1.3 OSD 没运行

通常情况下,简单地重启 ceph-osd 进程就可以让它重回集群并恢复。

OSD 起不来

如果你重启了集群,但其中一个 OSD 起不来,依次检查:

配置文件: 如果你新装的 OSD 不能启动,检查下配置文件,确保它符合规定(比如 host 而非 hostname ,等等)。

检查路径: 检查配置文件的路径,以及 OSD 的数据和日志分区路径。如果你分离了 OSD 的数据和日志分区、而配置文件和实际挂载点存在出入,启动 OSD 时就可能失败。如果你想把日志存储于一个块设备,应该为日志硬盘分区并为各 OSD 分别指定一个分区。

检查线程数: 如果你的节点有很多 OSD ,也许就会触碰到默认的线程数限制(如通常是 32k 个),尤其是在恢复期间。你可以用 sysctl 增大线程数,把线程数更改为支持的上线(即 4194303 ),看看是否有用。例如:

sysctl-wkernel.pid_max=4194303

如果增大线程数解决了这个问题,你可以把此配置 kernel.pid_max 写入配置文件 /etc/sysctl.conf,使之生效,例如:

kernel.pid_max=4194303

内核版本: 确认你使用的内核版本和发布版本。 Ceph 默认依赖一些第三方工具,这些工具可能有缺陷或者与特定发布版和/或内核版本冲突(如 Google perftools )。检查下操作系统推荐表,确保你已经解决了内核相关的问题。

段错误: 如果有了段错误,提高日志级别(如果还没提高),再试试。如果重现了,联系 ceph-devel 邮件列表并提供你的配置文件、monitor 输出和日志文件内容。

OSD 失败

当 ceph-osd 挂掉时,monitor 可通过活着的 ceph-osd 了解到此情况,并通过 ceph health 命令报告:

cephhealth

HEALTH_WARN1/3inosdsaredown

特别地,有 ceph-osd 进程标记为 in 且 down 的时候,你也会得到警告。你可以用下面的命令得知哪个 ceph-osd 进程挂了:

cephhealthdetail

HEALTH_WARN1/3inosdsaredown

osd.0isdownsinceepoch23,lastaddress192.168.106.220:6800/11080

如果有硬盘失败或其它错误使 ceph-osd 不能正常运行或重启,将会在日志文件 /var/log/ceph/ 里输出一条错误信息。

如果守护进程因心跳失败、或者底层核心文件系统无响应而停止,查看 dmesg 获取硬盘或者内核错误。

如果是软件错误(失败的断言或其它意外错误),应该向 ceph-devel 邮件列表报告。

硬盘没剩余空间

Ceph 不允许你向满的 OSD 写入数据,以免丢失数据。在运行着的集群中,你应该能收到集群空间将满的警告。 mon osd full ratio 默认为 0.95 ,或达到 95% 的空间使用率时它将阻止客户端写入数据。 mon osd nearfull ratio 默认为 0.85 ,也就是说达到容量的 85% 时它会产生健康警告。

满载集群问题一般产生于测试小型 Ceph 集群上如何处理 OSD 失败时。当某一节点使用率较高时,集群能够很快掩盖将满和占满率。如果你在测试小型集群上的 Ceph 如何应对 OSD 失败,应该保留足够的可用磁盘空间,然后试着临时降低 mon osd full ratio 和 mon osd nearfull ratio 值。

ceph health 会报告将满的 ceph-osds :

cephhealth

HEALTH_WARN1nearfullosds

osd.2isnearfullat85%

或者:

cephhealth

HEALTH_ERR1nearfullosds,1fullosds

osd.2isnearfullat85%

osd.3isfullat97%

处理这种情况的方法就是在出现 near full 告警时尽快增加新的 ceph-osd ,这允许集群把数据重分布到新 OSD 里。

如果因满载而导致 OSD 不能启动,你可以试着删除那个 OSD 上的一些数据。但是这时有个问题,当一个 OSD 使用比例达到 95% 时,集群将不接受任何 Ceph Client 端的读写数据的请求。这时 rbd rm 删除命令将不会得到响应。

让集群能够读写是首先要做的事情。最容易想到的就是调高 mon osd full ratio 和 mon osd nearfull ratio 值,但是对于生产环境,一旦调整这个全局比例,可能会导致整个集群的数据都会动起来,引发更多的数据迁移。因此另一种折衷方法就是单独调整已满 OSD 的 near full 和 full 比例;也可以使用调低 OSD 的 crush weight 的方法,使已满 OSD 上的数据迁移一部分出去。

#调整单个osd的比例

cephtellosd.idinjectargs'--mon-osd-full-ratio.98'

cephtellosd.idinjectargs'--mon-osd-full-ratio0.98'

#调整osd的crushweight值

cephosdcrushreweightosd.id{a-little-lower-weight-value}

1.4 OSD 龟速或无响应

一个反复出现的问题是 OSD 龟速或无响应。在深入性能问题前,你应该先确保不是其他故障。例如,确保你的网络运行正常、且 OSD 在运行,还要检查 OSD 是否被恢复流量拖住了。

Tip: 较新版本的 Ceph 能更好地处理恢复,可防止恢复进程耗尽系统资源而导致 up 且 in 的 OSD 不可用或响应慢。

网络问题

Ceph 是一个分布式存储系统,所以它依赖于网络来互联 OSD 们、复制对象、从错误中恢复和检查心跳。网络问题会导致 OSD 延时和震荡(反复经历 up and down,详情可参考下文中的相关小节) 。

确保 Ceph 进程和 Ceph 依赖的进程已建立连接和/或在监听。

netstat-a|grepceph

netstat-l|grepceph

sudonetstat-p|grepceph

检查网络统计信息。

netstat-s

驱动器配置

一个存储驱动器应该只用于一个 OSD 。如果有其它进程共享驱动器,顺序读写吞吐量会成为瓶颈,包括日志、操作系统、monitor 、其它 OSD 和非 Ceph 进程。

Ceph 在日志记录完成之后才会确认写操作,所以使用 ext4 或 XFS 文件系统时高速的 SSD 对降低响应延时很有吸引力。与之相比, btrfs 文件系统可以同时读写日志和数据分区。

注意: 给驱动器分区并不能改变总吞吐量或顺序读写限制。把日志分离到单独的分区可能有帮助,但可以放在另外一块硬盘的分区。

扇区损坏 / 碎片化硬盘

检修下硬盘是否有坏扇区和碎片。这会导致总吞吐量急剧下降。

MON 和 OSD 共存

Monitor 通常是轻量级进程,但它们会频繁调用 fsync() ,这会妨碍其它工作负载,特别是 Mon 和 OSD 共享驱动器时。另外,如果你在 OSD 主机上同时运行 Mon,遭遇的性能问题可能和这些相关:

运行较老的内核(低于 3.0 )

Argonaut 版运行在老的 glibc 之上

运行的内核不支持 syncfs(2) 系统调用

在这些情况下,同一主机上的多个 OSD 会相互拖垮对方。它们经常导致爆炸式写入。

进程共存

共用同一套硬件、并向 Ceph 写入数据的进程(像基于云的解决方案、虚拟机和其他应用程序)会导致 OSD 延时大增。一般来说,我们建议用单独的主机跑 Ceph 、其它主机跑其它进程。实践证明把 Ceph 和其他应用程序分开可提高性能、并简化故障排除和维护。

日志记录级别

如果你为追踪某问题提高过日志级别,结束后又忘了调回去,这个 OSD 将向硬盘写入大量日志。如果你想始终保持高日志级别,可以考虑给默认日志路径(即 /var/log/ceph/$cluster-$name.log )挂载一个单独的硬盘。

恢复限流

根据你的配置, Ceph 可以降低恢复速度来维持性能,否则它会加快恢复速度而影响 OSD 的性能。检查下 OSD 是否正在恢复。

内核版本

检查下你在用的内核版本。较老的内核也许没有反合能提高 Ceph 性能的代码。

内核与 SYNCFS 问题

试试在一个主机上只运行一个 OSD ,看看能否提升性能。老内核未必支持有 syncfs(2) 系统调用的 glibc 。

文件系统问题

当前,我们推荐基于 xfs 部署集群。 btrfs 有很多诱人的功能,但文件系统内的缺陷可能会导致性能问题。我们不推荐使用 ext4 ,因为 xattr 大小的限制破坏了对长对象名的支持( RGW 需要)。

内存不足

我们建议为每 OSD 进程规划 1GB 内存。你也许注意到了,通常情况下 OSD 仅会使用一小部分(如 100 - 200MB )。你也许想用这些空闲内存跑一些其他应用,如虚拟机等等。然而当 OSD 进入恢复状态时,其内存利用率将激增。如果没有足够的可用内存,此 OSD 的性能将会明显下降。

OLD REQUESTS 或 SLOW REQUESTS

如果某 ceph-osd 守护进程对一请求响应很慢,它会生成日志消息来抱怨请求耗费的时间过长。默认警告阀值是 30 秒,可以通过 osd op complaint time 选项来配置。这种情况发生时,集群日志会收到这些消息。

很老的版本抱怨 “old requests” :

osd.0192.168.106.220:6800/18813312:[WRN]oldrequestosd_op(client.5099.0:790fatty_26485_object789[write0~4096]2.5e54f643)v4receivedat2012-03-0615:42:56.054801currentlywaitingforsubops

较新版本的 Ceph 抱怨 “slow requests” :

{date}{osd.num}[WRN]1slowrequests,1includedbelow;oldestblockedfor>30.005692secs

{date}{osd.num}[WRN]slowrequest30.005692secondsold,receivedat{date-time}:osd_op(client.4240.0:8benchmark_data_ceph-1_39426_object7[write0~4194304]0.69848840)v4currentlywaitingforsubopsfrom[610]

可能的原因有:

坏驱动器(查看 dmesg 输出)

内核文件系统缺陷(查看 dmesg 输出)

集群过载(检查系统负载、 iostat 等等)

ceph-osd 守护进程的 bug

可能的解决方法:

从 Ceph 主机分离 VM 云解决方案

升级内核

升级 Ceph

重启 OSD

1.5 震荡的 OSD

我们建议同时部署 public(前端)网络和 cluster(后端)网络,这样能更好地满足对象复制的网络性能需求。另一个优点是你可以运营一个不连接互联网的集群,以此避免某些拒绝服务威胁。 OSD 们互联和检查心跳时会优选 cluster(后端)网络。

然而,如果 cluster(后端)网络失败、或出现了明显的延时,同时 public(前端)网络却运行良好, OSD 目前不能很好地处理这种情况。这时 OSD 们会向 monitor 报告邻居 down 了、同时报告自己是 up 的,我们把这种情形称为震荡( flapping )。

如果有原因导致 OSD 震荡(反复地被标记为 down ,然后又 up ),你可以强制 monitor 停止这种震荡状态:

cephosdsetnoup#preventOSDsfromgettingmarkedup

cephosdsetnodown#preventOSDsfromgettingmarkeddown

这些标记记录在 osdmap 数据结构里:

cephosddump|grepflags

flagsno-up,no-down

可用下列命令清除标记:

cephosdunsetnoup

cephosdunsetnodown

Ceph 还支持另外两个标记 noin 和 noout ,它们可防止正在启动的 OSD 被标记为 in (可以分配数据),或被误标记为 out (不管 mon osd down out interval 的值是多少)。

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