Ceph df分析
时间:2022-07-22
本文章向大家介绍Ceph df分析，主要内容包括其使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项，具有一定的参考价值，需要的朋友可以参考一下。
1. 查看集群使用容量
ceph df
GLOBAL:
SIZE AVAIL RAW USED %RAW USED
61284G 26383G 34901G 56.95
POOLS:
NAME ID USED %USED MAX AVAIL OBJECTS
rbd 0 256k 0 6931G 4
cephfs_metadata 1 43928k 0 6931G 1043729
cephfs_data 2 11603G 62.60 6931G 7083637说明： ceph对容量的计算分为两个维度：
- GLOBAL维度中有SIZE，AVAIL，RAW USED，%RAW USED
- POOLS的维度中有 USED，%USED，MAX AVAIL，OBJECTS
GLOBAL中的RAW USED ：34901G, AVAIL：26383G POOLS 中USED：11603G3 + (43928k/1024/1024)3 = 34809.123G MAX AVAIL：20793G 发现问题没，pools使用的跟global有偏差，少了一部分数据。
2. 分析mon源码
分析/src/mon/Monitor.cc代码，跟踪df逻辑如下：
从上面的代码可以知道，df命令的输出两个维度代码逻辑：
- GLOBAL维度pgmon()->dump_fs_stats
- POOLS这个维度pgmon()->dump_pool_stats
2.1 GLOBAL维度
void PGMapDigest::dump_fs_stats(stringstream *ss, Formatter *f, bool verbose) const
{
if (f) {
f->open_object_section("stats");
f->dump_int("total_bytes", osd_sum.kb * 1024ull);
f->dump_int("total_used_bytes", osd_sum.kb_used * 1024ull);
f->dump_int("total_avail_bytes", osd_sum.kb_avail * 1024ull);
if (verbose) {
f->dump_int("total_objects", pg_sum.stats.sum.num_objects);
}
f->close_section();
} else {
assert(ss != nullptr);
TextTable tbl;
tbl.define_column("SIZE", TextTable::LEFT, TextTable::RIGHT);
tbl.define_column("AVAIL", TextTable::LEFT, TextTable::RIGHT);
tbl.define_column("RAW USED", TextTable::LEFT, TextTable::RIGHT);
tbl.define_column("%RAW USED", TextTable::LEFT, TextTable::RIGHT);
if (verbose) {
tbl.define_column("OBJECTS", TextTable::LEFT, TextTable::RIGHT);
}
tbl << stringify(byte_u_t(osd_sum.kb*1024))
<< stringify(byte_u_t(osd_sum.kb_avail*1024))
<< stringify(byte_u_t(osd_sum.kb_used*1024));
float used = 0.0;
if (osd_sum.kb > 0) {
used = ((float)osd_sum.kb_used / osd_sum.kb);
}
tbl << percentify(used*100);
if (verbose) {
tbl << stringify(si_u_t(pg_sum.stats.sum.num_objects));
}
tbl << TextTable::endrow;
*ss << "GLOBAL:n";
tbl.set_indent(4);
*ss << tbl;
}
}
void PGMap::calc_stats()
{
num_pg = 0;
num_pg_active = 0;
num_pg_unknown = 0;
num_osd = 0;
pg_pool_sum.clear();
num_pg_by_pool.clear();
pg_by_osd.clear();
pg_sum = pool_stat_t();
osd_sum = osd_stat_t();
num_pg_by_state.clear();
num_pg_by_osd.clear();
for (auto p = pg_stat.begin();
p != pg_stat.end();
++p) {
stat_pg_add(p->first, p->second);
}
for (auto p = osd_stat.begin();
p != osd_stat.end();
++p)
stat_osd_add(p->first, p->second);
}说明： 计算的数值输出主要依赖pg_map.osd_sum的值，而osd_sum就是osd_stat_t。
2.1.1 osd_stat_t分析
void OSDService::update_osd_stat(vector<int>& hb_peers)
{
// load osd stats first
struct store_statfs_t stbuf;
int r = osd->store->statfs(&stbuf);
if (r < 0) {
derr << "statfs() failed: " << cpp_strerror(r) << dendl;
return;
}
auto new_stat = set_osd_stat(stbuf, hb_peers, osd->num_pgs);
dout(20) << "update_osd_stat " << new_stat << dendl;
assert(new_stat.kb);
float ratio = ((float)new_stat.kb_used) / ((float)new_stat.kb);
check_full_status(ratio);
}说明： 从上面我们可以看到update_osd_stat 主要是通过osd->store->statfs(&stbuf)，来更新osd_stat的 因为这里使用的是Filestore，所以需要进入FileStore看其是如何statfs的。
2.1.2 FileStore statfs分析
int KStore::statfs(struct store_statfs_t* buf0)
{
struct statfs buf;
buf0->reset();
if (::statfs(basedir.c_str(), &buf) < 0) {
int r = -errno;
assert(r != -ENOENT);
return r;
}
buf0->total = buf.f_blocks * buf.f_bsize;
buf0->available = buf.f_bavail * buf.f_bsize;
return 0;
}说明： 可以看到上面FileStore主要是通过::statfs()这个系统调用来获取信息的，basedir.c_str()就是data目录。 所以osd_sum计算的就是将所有osd 数据目录的磁盘使用量加起来。会把该磁盘上的其它目录也算到Raw Used中。 这个统计和我们传统意义上的磁盘空间使用是一致的，比较准确地反应出了所有OSD的文件系统的 总体使用量和总体剩余空间。
2.2 POOLS维度
2.2.1 分析dump_pool_stats
void PGMapDigest::dump_pool_stats_full(
const OSDMap &osd_map,
stringstream *ss,
Formatter *f,
bool verbose) const
{
TextTable tbl;
if (f) {
f->open_array_section("pools");
} else {
tbl.define_column("NAME", TextTable::LEFT, TextTable::LEFT);
tbl.define_column("ID", TextTable::LEFT, TextTable::LEFT);
if (verbose) {
tbl.define_column("QUOTA OBJECTS", TextTable::LEFT, TextTable::LEFT);
tbl.define_column("QUOTA BYTES", TextTable::LEFT, TextTable::LEFT);
}
tbl.define_column("USED", TextTable::LEFT, TextTable::RIGHT);
tbl.define_column("%USED", TextTable::LEFT, TextTable::RIGHT);
tbl.define_column("MAX AVAIL", TextTable::LEFT, TextTable::RIGHT);
tbl.define_column("OBJECTS", TextTable::LEFT, TextTable::RIGHT);
if (verbose) {
tbl.define_column("DIRTY", TextTable::LEFT, TextTable::RIGHT);
tbl.define_column("READ", TextTable::LEFT, TextTable::RIGHT);
tbl.define_column("WRITE", TextTable::LEFT, TextTable::RIGHT);
tbl.define_column("RAW USED", TextTable::LEFT, TextTable::RIGHT);
}
}
map<int,uint64_t> avail_by_rule;
for (auto p = osd_map.get_pools().begin();
p != osd_map.get_pools().end(); ++p) {
int64_t pool_id = p->first;
if ((pool_id < 0) || (pg_pool_sum.count(pool_id) == 0))
continue;
const string& pool_name = osd_map.get_pool_name(pool_id);
const pool_stat_t &stat = pg_pool_sum.at(pool_id);
const pg_pool_t *pool = osd_map.get_pg_pool(pool_id);
int ruleno = osd_map.crush->find_rule(pool->get_crush_rule(),
pool->get_type(),
pool->get_size());
int64_t avail;
float raw_used_rate;
if (avail_by_rule.count(ruleno) == 0) {
// FIXME: we don't guarantee avail_space_by_rule is up-to-date before this function is invoked
avail = get_rule_avail(ruleno);
if (avail < 0)
avail = 0;
avail_by_rule[ruleno] = avail;
} else {
avail = avail_by_rule[ruleno];
}
raw_used_rate = ::pool_raw_used_rate(osd_map, pool_id);
if (f) {
f->open_object_section("pool");
f->dump_string("name", pool_name);
f->dump_int("id", pool_id);
f->open_object_section("stats");
} else {
tbl << pool_name
<< pool_id;
if (verbose) {
if (pool->quota_max_objects == 0)
tbl << "N/A";
else
tbl << si_t(pool->quota_max_objects);
if (pool->quota_max_bytes == 0)
tbl << "N/A";
else
tbl << si_t(pool->quota_max_bytes);
}
}
dump_object_stat_sum(tbl, f, stat.stats.sum, avail, raw_used_rate, verbose, pool);
if (f)
f->close_section(); // stats
else
tbl << TextTable::endrow;
if (f)
f->close_section(); // pool
}
if (f)
f->close_section();
else {
assert(ss != nullptr);
*ss << "POOLS:n";
tbl.set_indent(4);
*ss << tbl;
}
}其中中间输出数据部分是dump_object_stat_sum .
2.2.2 dump_object_stat_sum
void PGMapDigest::dump_object_stat_sum(
TextTable &tbl, Formatter *f,
const object_stat_sum_t &sum, uint64_t avail,
float raw_used_rate, bool verbose,
const pg_pool_t *pool)
{
float curr_object_copies_rate = 0.0;
if (sum.num_object_copies > 0)
curr_object_copies_rate = (float)(sum.num_object_copies - sum.num_objects_degraded) / sum.num_object_copies;
float used = 0.0;
// note avail passed in is raw_avail, calc raw_used here.
if (avail) {
used = sum.num_bytes * raw_used_rate * curr_object_copies_rate;
used /= used + avail;
} else if (sum.num_bytes) {
used = 1.0;
}
if (f) {
f->dump_int("kb_used", SHIFT_ROUND_UP(sum.num_bytes, 10));
f->dump_int("bytes_used", sum.num_bytes);
f->dump_format_unquoted("percent_used", "%.2f", (used*100));
f->dump_unsigned("max_avail", avail / raw_used_rate);
f->dump_int("objects", sum.num_objects);
if (verbose) {
f->dump_int("quota_objects", pool->quota_max_objects);
f->dump_int("quota_bytes", pool->quota_max_bytes);
f->dump_int("dirty", sum.num_objects_dirty);
f->dump_int("rd", sum.num_rd);
f->dump_int("rd_bytes", sum.num_rd_kb * 1024ull);
f->dump_int("wr", sum.num_wr);
f->dump_int("wr_bytes", sum.num_wr_kb * 1024ull);
f->dump_int("raw_bytes_used", sum.num_bytes * raw_used_rate * curr_object_copies_rate);
}
} else {
tbl << stringify(si_t(sum.num_bytes));
tbl << percentify(used*100);
tbl << si_t(avail / raw_used_rate);
tbl << sum.num_objects;
if (verbose) {
tbl << stringify(si_t(sum.num_objects_dirty))
<< stringify(si_t(sum.num_rd))
<< stringify(si_t(sum.num_wr))
<< stringify(si_t(sum.num_bytes * raw_used_rate * curr_object_copies_rate));
}
}
}pool的使用空间（USED）是通过osd来更新的，因为有update（write，truncate，delete等）操作的的时候，会更新ctx->delta_stats，具体请见ReplicatedPG::do_osd_ops。举例的话，可以从处理WRITE的op为入手点，当处理CEPH_OSD_OP_WRITE类型的op的时候，会调用write_update_size_and_usage()。里面会更新ctx->delta_stats。当IO处理完，也就是applied和commited之后，会publish_stats_to_osd()。
3. 总结
- GLOBAL维度：osd的所在磁盘的statfs来计算所以还是比较准确的。
- POOLS维度： 由于需要考虑到POOL的副本策略，CRUSH RULE，OSD WEIGHT，计算起来还是比较复杂的。 容量的管理主要是在OSD端，且OSD会把信息传递给MON，让MON来维护.
说明： pool的使用空间（USED）是通过osd来更新的，因为有update（write，truncate，delete等）操作的的时候，会更新ctx->delta_stats，具体请见ReplicatedPG::do_osd_ops。举例的话，可以从处理WRITE的op为入手点，当处理CEPH_OSD_OP_WRITE类型的op的时候，会调用write_update_size_and_usage()。里面会更新ctx->delta_stats。当IO处理完，也就是applied和commited之后，会publish_stats_to_osd()
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