Documentation/filesystems/ceph.txt

   1 Ceph Distributed File System
   2 ============================
   3
   4 Ceph is a distributed network file system designed to provide good
   5 performance, reliability, and scalability.
   6
   7 Basic features include:
   8
   9  * POSIX semantics
  10  * Seamless scaling from 1 to many thousands of nodes
  11  * High availability and reliability.  No single point of failure.
  12  * N-way replication of data across storage nodes
  13  * Fast recovery from node failures
  14  * Automatic rebalancing of data on node addition/removal
  15  * Easy deployment: most FS components are userspace daemons
  16
  17 Also,
  18  * Flexible snapshots (on any directory)
  19  * Recursive accounting (nested files, directories, bytes)
  20
  21 In contrast to cluster filesystems like GFS, OCFS2, and GPFS that rely
  22 on symmetric access by all clients to shared block devices, Ceph
  23 separates data and metadata management into independent server
  24 clusters, similar to Lustre.  Unlike Lustre, however, metadata and
  25 storage nodes run entirely as user space daemons.  Storage nodes
  26 utilize btrfs to store data objects, leveraging its advanced features
  27 (checksumming, metadata replication, etc.).  File data is striped
  28 across storage nodes in large chunks to distribute workload and
  29 facilitate high throughputs.  When storage nodes fail, data is
  30 re-replicated in a distributed fashion by the storage nodes themselves
  31 (with some minimal coordination from a cluster monitor), making the
  32 system extremely efficient and scalable.
  33
  34 Metadata servers effectively form a large, consistent, distributed
  35 in-memory cache above the file namespace that is extremely scalable,
  36 dynamically redistributes metadata in response to workload changes,
  37 and can tolerate arbitrary (well, non-Byzantine) node failures.  The
  38 metadata server takes a somewhat unconventional approach to metadata
  39 storage to significantly improve performance for common workloads.  In
  40 particular, inodes with only a single link are embedded in
  41 directories, allowing entire directories of dentries and inodes to be
  42 loaded into its cache with a single I/O operation.  The contents of
  43 extremely large directories can be fragmented and managed by
  44 independent metadata servers, allowing scalable concurrent access.
  45
  46 The system offers automatic data rebalancing/migration when scaling
  47 from a small cluster of just a few nodes to many hundreds, without
  48 requiring an administrator carve the data set into static volumes or
  49 go through the tedious process of migrating data between servers.
  50 When the file system approaches full, new nodes can be easily added
  51 and things will "just work."
  52
  53 Ceph includes flexible snapshot mechanism that allows a user to create
  54 a snapshot on any subdirectory (and its nested contents) in the
  55 system.  Snapshot creation and deletion are as simple as 'mkdir
  56 .snap/foo' and 'rmdir .snap/foo'.
  57
  58 Ceph also provides some recursive accounting on directories for nested
  59 files and bytes.  That is, a 'getfattr -d foo' on any directory in the
  60 system will reveal the total number of nested regular files and
  61 subdirectories, and a summation of all nested file sizes.  This makes
  62 the identification of large disk space consumers relatively quick, as
  63 no 'du' or similar recursive scan of the file system is required.
  64
  65 Finally, Ceph also allows quotas to be set on any directory in the system.
  66 The quota can restrict the number of bytes or the number of files stored
  67 beneath that point in the directory hierarchy.  Quotas can be set using
  68 extended attributes 'ceph.quota.max_files' and 'ceph.quota.max_bytes', eg:
  69
  70  setfattr -n ceph.quota.max_bytes -v 100000000 /some/dir
  71  getfattr -n ceph.quota.max_bytes /some/dir
  72
  73 A limitation of the current quotas implementation is that it relies on the
  74 cooperation of the client mounting the file system to stop writers when a
  75 limit is reached.  A modified or adversarial client cannot be prevented
  76 from writing as much data as it needs.
  77
  78 Mount Syntax
  79 ============
  80
  81 The basic mount syntax is:
  82
  83  # mount -t ceph monip[:port][,monip2[:port]...]:/[subdir] mnt
  84
  85 You only need to specify a single monitor, as the client will get the
  86 full list when it connects.  (However, if the monitor you specify
  87 happens to be down, the mount won't succeed.)  The port can be left
  88 off if the monitor is using the default.  So if the monitor is at
  89 1.2.3.4,
  90
  91  # mount -t ceph 1.2.3.4:/ /mnt/ceph
  92
  93 is sufficient.  If /sbin/mount.ceph is installed, a hostname can be
  94 used instead of an IP address.
  95
  96
  97
  98 Mount Options
  99 =============
 100
 101   ip=A.B.C.D[:N]
 102         Specify the IP and/or port the client should bind to locally.
 103         There is normally not much reason to do this.  If the IP is not
 104         specified, the client's IP address is determined by looking at the
 105         address its connection to the monitor originates from.
 106
 107   wsize=X
 108         Specify the maximum write size in bytes.  Default: 16 MB.
 109
 110   rsize=X
 111         Specify the maximum read size in bytes.  Default: 16 MB.
 112
 113   rasize=X
 114         Specify the maximum readahead size in bytes.  Default: 8 MB.
 115
 116   mount_timeout=X
 117         Specify the timeout value for mount (in seconds), in the case
 118         of a non-responsive Ceph file system.  The default is 30
 119         seconds.
 120
 121   rbytes
 122         When stat() is called on a directory, set st_size to 'rbytes',
 123         the summation of file sizes over all files nested beneath that
 124         directory.  This is the default.
 125
 126   norbytes
 127         When stat() is called on a directory, set st_size to the
 128         number of entries in that directory.
 129
 130   nocrc
 131         Disable CRC32C calculation for data writes.  If set, the storage node
 132         must rely on TCP's error correction to detect data corruption
 133         in the data payload.
 134
 135   dcache
 136         Use the dcache contents to perform negative lookups and
 137         readdir when the client has the entire directory contents in
 138         its cache.  (This does not change correctness; the client uses
 139         cached metadata only when a lease or capability ensures it is
 140         valid.)
 141
 142   nodcache
 143         Do not use the dcache as above.  This avoids a significant amount of
 144         complex code, sacrificing performance without affecting correctness,
 145         and is useful for tracking down bugs.
 146
 147   noasyncreaddir
 148         Do not use the dcache as above for readdir.
 149
 150   noquotadf
 151         Report overall filesystem usage in statfs instead of using the root
 152         directory quota.
 153
 154 More Information
 155 ================
 156
 157 For more information on Ceph, see the home page at
 158         http://ceph.newdream.net/
 159
 160 The Linux kernel client source tree is available at
 161         git://ceph.newdream.net/git/ceph-client.git
 162         git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/sage/ceph-client.git
 163
 164 and the source for the full system is at
 165         git://ceph.newdream.net/git/ceph.git