Ceph 개요 및 기본 개념

1️⃣ Ceph란 무엇인가? (역사, 배경, 발전 과정)

Ceph는 분산형 소프트웨어 정의 스토리지(SDS, Software Defined Storage)로서, 높은 확장성과 고가용성을 제공하는 오픈소스 스토리지 솔루션입니다.
2003년 Sage Weil이 박사 논문 프로젝트로 시작하였으며, 이후 2012년 Inktank라는 회사가 Ceph를 상업적으로 지원하기 시작했습니다.
2014년 Red Hat이 Inktank를 인수하면서 Ceph는 엔터프라이즈 환경에서도 주요 스토리지 솔루션으로 자리 잡게 되었습니다.

1.1 Ceph의 주요 발전 과정

• 2003년: Sage Weil이 Ceph 프로젝트 시작
• 2012년: Inktank에 의해 상업적 지원 시작
• 2014년: Red Hat이 Inktank 인수
• 2016년: Ceph가 OpenStack의 기본 스토리지 솔루션으로 채택됨
• 현재: 클라우드, 컨테이너, 기업 데이터센터에서 널리 사용됨

2️⃣ Ceph의 주요 특징 (고가용성, 확장성, 자가 복구, 자율 관리)

Ceph는 다음과 같은 주요 기능을 제공합니다.

2.1 고가용성 (High Availability)

• 데이터를 여러 노드에 분산 저장하여 장애 발생 시에도 지속적인 데이터 접근 가능
• OSD (Object Storage Daemon) 장애 시 자동으로 데이터 복구 수행

2.2 확장성 (Scalability)

• 노드 추가만으로 용량 및 성능 확장 가능
• 페타바이트(PB)급 데이터도 효율적으로 관리 가능

2.3 자가 복구 (Self-healing)

• 손상된 데이터를 자동으로 복제하여 원래 상태로 복구
• 클러스터 내부에서 데이터 무결성 유지

2.4 자율 관리 (Self-managing)

• CRUSH (Controlled Replication Under Scalable Hashing) 알고리즘을 사용하여 데이터 배치 자동화
• 별도의 중앙 제어 없이 스토리지 노드 간 균형을 유지

3️⃣ 기존 스토리지 시스템과의 비교 (SAN, NAS, Object Storage vs Ceph)

Ceph는 SAN, NAS, Object Storage의 장점을 통합하여 하나의 솔루션에서 다양한 스토리지 요구사항을 충족할 수 있도록 설계되었습니다.

4️⃣ Ceph의 주요 사용 사례 (클라우드 스토리지, 컨테이너 스토리지, 백업 등)

4.1 클라우드 스토리지

• OpenStack 및 Kubernetes 환경에서 백엔드 스토리지로 활용
• Amazon S3와 유사한 Object Storage 제공

4.2 컨테이너 스토리지

• Kubernetes의 CSI (Container Storage Interface) 드라이버를 통해 컨테이너 환경에서 스토리지 제공
• RBD (RADOS Block Device) 및 CephFS를 활용한 고성능 컨테이너 스토리지 구축 가능

4.3 백업 및 재해 복구 (Disaster Recovery)

• 분산 스토리지 기반의 백업 솔루션으로 활용 가능
• 다른 데이터센터로의 복제 기능 제공

5️⃣ Ceph의 기본 구성 요소 및 전체 아키텍처 개요

Ceph의 전체 아키텍처는 다음과 같은 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다.

5.1 구성 요소

• Monitor (MON): 클러스터 상태 및 메타데이터 관리
• Manager (MGR): 모니터링 및 관리 기능 제공
• Object Storage Daemon (OSD): 실제 데이터를 저장하는 노드
• Metadata Server (MDS): CephFS의 파일 메타데이터 관리
• RADOS Gateway (RGW): S3 및 Swift API를 지원하는 오브젝트 스토리지 게이트웨이

5.2 Ceph의 전체 아키텍처

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|  Client           |   |  CephFS Client     |
+--------------------+   +--------------------+
       |                        |
       v                        v
+------------------------------------------+
|           Monitor (MON) Nodes            |
+------------------------------------------+
       |                        |
       v                        v
+------------------------------------------+
|         Manager (MGR) Nodes              |
+------------------------------------------+
       |                        |
       v                        v
+------------------------------------------+
|  OSD Nodes  |  Metadata Server (MDS)     |
+------------------------------------------+

Ceph는 클라이언트가 OSD 노드와 직접 통신하도록 설계되어 있어, 병목 없이 고성능 스토리지를 제공합니다.