2.2　Monitor节点分析

每个Monitor节点上都在运行守护进程（ceph-mon）。该守护进程可维护集群映射的主副本，包括集群拓扑图。这意味着Ceph客户端只需连接到一个Monitor节点并检索当前的集群映射，即可确定所有Monitor和OSD节点的位置。

Ceph客户端读写OSD节点之前，必须先连接到Monitor节点。借助集群映射的当前副本和CRUSH算法，Ceph客户端可以计算任何对象的位置。这是Ceph具有高扩展性和高性能的一个非常重要的因素。

Ceph Monitor的主要作用是维护集群的数据主副本映射关系。同时，它为每个组件维护一个单独的信息图，包括OSD Map、MON Map、MDS Map、PG Map和CRUSH Map等。所有集群节点均向Monitor节点报告，并共享有关其状态的每个更改信息。Monitor不存储实际数据。存储数据是OSD的工作。

Ceph Monitor还提供身份验证和日志服务。Monitor将监控服务中的所有更改信息写入单个Paxos，并且Paxos更改写入的K/V存储，以实现强一致性。Ceph Monitor使用K/V存储的快照和迭代器（LevelDB数据库）来执行整个存储的同步。换句话说，Paxos是Ceph Monitor的核心服务，专门负责数据一致性工作。

Paxos服务解决的问题正是分布式一致性问题，即一个分布式系统中的各个进程如何就某个值（决议）达成一致。Paxos服务运行在允许有服务器宕机的系统中，不要求可靠的消息传递，可容忍消息丢失、延迟、乱序和重复。它利用大多数（Majority）机制保证了2N+1的容错能力，即2N+1个节点的系统最多允许N个节点同时出现故障。

如图2-2所示，Ceph Monitor中包含分别负责OSD Map、Monitor Map、PG Map、CRUSH Map等的Paxos服务。Paxos服务负责将自己对应的数据序列化为K/V并写入Paxos层。Ceph集群中所有与Monitor节点的交互最终都是在调用对应的Paxos服务功能，多种Paxos服务将不同组件的Map数据序列化为K/V，共用同一个Paxos实例。对于Paxos的原理，这里不做过多介绍。

图2-2　Monitor中的数据一致性保证机制