1. Giới thiệu
Ceph là một hệ thống lưu trữ phân tán mạnh mẽ, hỗ trợ nhiều kiểu lưu trữ khác nhau, trong đó BlueStore và FileStore là hai cơ chế lưu trữ phổ biến cho OSD (Object Storage Daemon). Trước đây, FileStore là lựa chọn mặc định, nhưng kể từ Ceph Luminous (12.x), BlueStore đã trở thành backend tiêu chuẩn.
Vậy BlueStore có gì nổi bật so với FileStore? Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ sự khác biệt giữa hai công nghệ này và lý do tại sao BlueStore được ưu tiên sử dụng trong các phiên bản Ceph hiện đại.
2. Tổng quan về FileStore
FileStore là backend cũ của Ceph, lưu trữ dữ liệu OSD trên một file system tiêu chuẩn như XFS hoặc EXT4. Dữ liệu được ghi vào file system trước khi được lưu trữ vào các block device.
2.1. Cách FileStore Hoạt Động
- Khi một object được ghi vào Ceph, nó sẽ đi qua Journaling.
- Dữ liệu đầu tiên được ghi vào journal device (thường là một SSD riêng biệt để tăng tốc độ ghi).
- Sau đó, nó mới được ghi vào file system thực tế (XFS/EXT4) trên OSD.
- Metadata cũng được lưu trong file system, dẫn đến sự phụ thuộc vào journal.
2.2. Hạn Chế Của FileStore
- Hiệu suất ghi thấp: Vì phải ghi vào journal trước rồi mới ghi lên đĩa chính.
- Tiêu tốn nhiều IOPS: Do hai lần ghi dữ liệu.
- Fragmentation (phân mảnh dữ liệu): XFS có thể bị phân mảnh khi lưu trữ nhiều object nhỏ.
- Yêu cầu ổ đĩa riêng cho journal: Để tối ưu, FileStore cần SSD riêng cho journal, gây tốn kém chi phí phần cứng.
2.3. Minh Họa FileStore
Client ---> Ceph OSD ---> Journal (SSD) ---> File System (XFS) ---> Data Disk (HDD)3. Tổng quan về BlueStore
BlueStore là backend lưu trữ mới trong Ceph, được thiết kế để loại bỏ sự phụ thuộc vào file system truyền thống và cải thiện hiệu suất đọc/ghi.
3.1. Cách BlueStore Hoạt Động.
- Ghi trực tiếp lên block device mà không cần file system trung gian.
- Metadata được lưu trong RocksDB thay vì dùng file system.
- Sử dụng Write-Ahead Logging (WAL) để tăng hiệu suất và đảm bảo tính nhất quán dữ liệu.
3.2. Ưu Điểm Của BlueStore
✅ Hiệu suất ghi cao hơn: Vì bỏ qua journal trung gian và ghi trực tiếp lên block device.
✅ Tận dụng SSD cache hiệu quả hơn: BlueStore dùng một phần SSD để lưu metadata và tăng tốc độ truy xuất dữ liệu.
✅ Hỗ trợ nén dữ liệu: Giúp tiết kiệm dung lượng lưu trữ.
✅ Không bị fragmentation: Vì không sử dụng XFS hoặc EXT4.
✅ Quản lý tốt hơn với RocksDB: Metadata của object được lưu trong RocksDB giúp tra cứu nhanh hơn.
3.3. Minh Họa BlueStore
Client ---> Ceph OSD ---> RocksDB & WAL (SSD) ---> BlueStore Block Device (HDD/SSD)4. So Sánh BlueStore vs FileStore
| Tiêu chí | BlueStore | FileStore |
|---|---|---|
| File system | Không cần | XFS/EXT4 |
| Ghi dữ liệu | Trực tiếp lên block device | Qua journal trước khi ghi vào XFS |
| Hiệu suất | Cao hơn | Thấp hơn do cần journal |
| Tối ưu cho SSD | Có | Không |
| Fragmentation | Không | Có |
| Hỗ trợ nén dữ liệu | Có | Không |
| Quản lý metadata | RocksDB | File system |
5. Khi Nào Nên Chọn BlueStore Hay FileStore?
- Nên dùng BlueStore nếu:
- Bạn triển khai Ceph phiên bản mới (Luminous 12.x trở lên).
- Bạn cần hiệu suất đọc/ghi cao hơn.
- Bạn muốn tận dụng tối đa SSD cache.
- Bạn muốn giảm fragmentation và tối ưu lưu trữ.
- Chỉ nên dùng FileStore nếu:
- Bạn đang dùng phiên bản Ceph cũ hơn và chưa thể nâng cấp.
- Bạn có các OSD cũ sử dụng XFS và chưa thể chuyển đổi ngay.
6. Kết Luận
BlueStore là backend tối ưu và được khuyến nghị trong các phiên bản Ceph hiện đại. Nó giúp cải thiện đáng kể hiệu suất, giảm phân mảnh dữ liệu và hỗ trợ nhiều tính năng tiên tiến như nén dữ liệu. Trong khi đó, FileStore vẫn có thể sử dụng trong các hệ thống cũ nhưng không còn được khuyến khích.
Nếu bạn đang triển khai Ceph mới hoặc có kế hoạch nâng cấp, hãy chọn BlueStore để tận dụng tối đa lợi ích của nền tảng lưu trữ này!
