注意
本文档适用于 Ceph 开发版本。
文件条带化
下面的文本描述了 Ceph 文件系统客户端的文件如何存储在 RADOS 存储的对象中。
ceph_file_layout
Ceph 将给定文件的数据分布（条带化）到多个底层对象上。文件数据映射到这些对象的方式由 ceph_file_layout 结构定义。数据分布是一种修改后的 RAID 0，其中数据跨多个对象条带化，直到达到（每个文件）固定的大小，此时另一组对象存储文件的数据。第二组对象也包含不超过固定量的数据，然后使用另一组对象，以此类推。
定义一些术语将有助于解释文件数据如何在 Ceph 对象中布局。
- 文件
从 Ceph 客户端的角度（即使用 Ceph 存储的 Linux 系统上的文件）命名的连续数据集合。文件的 数据被分成固定大小的“条带单元”，这些单元存储在 ceph “对象”中。
- 条带单元
在文件 RAID 0 分布中使用的数据块的大小（以字节为单位）。一个文件的所有条带单元大小相同。最后一个条带单元通常是 不完整的——即它表示文件末尾的数据以及它之后到固定条带单元大小的未使用“空间”。
- 条带计数
构成 RAID 0 文件数据“条带”的连续条带单元的数量。
- 条带
一个连续的文件数据范围，RAID 0 跨“条带计数”对象以固定大小的“条带单元”块条带化。
- object
由 Ceph 存储维护的数据集合。对象用于存储 Ceph 客户端文件的一部分。
- 对象集
一组对象，它们共同表示文件的一个连续部分。
ceph_file_layout 结构中的三个字段定义了这种映射：
u32 fl_stripe_unit;
u32 fl_stripe_count;
u32 fl_object_size;
（它们实际上以它们的磁盘格式维护，__le32。）
前两个字段的作用从上面的定义中应该很清楚。
第三个字段是用于支持文件数据的对象的最大大小（以字节为单位）。对象大小是条带单元的倍数。
文件的数据被分成条带单元，连续的条带单元存储在对象集中的对象上。集合中的对象数量与条带计数相同。存储文件数据的任何对象都不会超过文件指定的对象大小，因此在一定数量的完整条带之后，使用新的对象集来存储后续的文件数据。
注意，默认情况下，Ceph 使用简单的条带化策略，其中 object_size 等于 stripe_unit，且 stripe_count 为 1。这只是在每个对象中放置一个 stripe_unit。
这里有一个更复杂的例子：
file size = 1 trillion = 1000000000000 bytes
fl_stripe_unit = 64KB = 65536 bytes
fl_stripe_count = 5 stripe units per stripe
fl_object_size = 64GB = 68719476736 bytes
这意味着：
file stripe size = 64KB * 5 = 320KB = 327680 bytes
each object holds 64GB / 64KB = 1048576 stripe units
file object set size = 64GB * 5 = 320GB = 343597383680 bytes
(also 1048576 stripe units * 327680 bytes per stripe unit)
所以这个文件的 1 万亿字节可以被分成完整的对象集，然后是完整的条带，然后是完整的条带单元，最后是一个单个的不完整的条带单元：
- 1 trillion bytes / 320GB per object set = 2 complete object sets
(with 312805232640 bytes remaining)
- 312805232640 bytes / 320KB per stripe = 954605 complete stripes
(with 266240 bytes remaining)
- 266240 bytes / 64KB per stripe unit = 4 complete stripe units
(with 4096 bytes remaining)
- and the final incomplete stripe unit holds those 4096 bytes.
以下 ASCII 艺术试图捕捉这一点：
_________ _________ _________ _________ _________
/object 0\ /object 1\ /object 2\ /object 3\ /object 4\
+=========+ +=========+ +=========+ +=========+ +=========+
| stripe | | stripe | | stripe | | stripe | | stripe |
o | unit | | unit | | unit | | unit | | unit | stripe 0
b | 0 | | 1 | | 2 | | 3 | | 4 |
j |---------| |---------| |---------| |---------| |---------|
e | stripe | | stripe | | stripe | | stripe | | stripe |
c | unit | | unit | | unit | | unit | | unit | stripe 1
t | 5 | | 6 | | 7 | | 8 | | 9 |
|---------| |---------| |---------| |---------| |---------|
s | . | | . | | . | | . | | . |
e . . . . .
t | . | | . | | . | | . | | . |
|---------| |---------| |---------| |---------| |---------|
0 | stripe | | stripe | | stripe | | stripe | | stripe | stripe
| unit | | unit | | unit | | unit | | unit | 1048575
| 5242875 | | 5242876 | | 5242877 | | 5242878 | | 5242879 |
\=========/ \=========/ \=========/ \=========/ \=========/
_________ _________ _________ _________ _________
/object 5\ /object 6\ /object 7\ /object 8\ /object 9\
+=========+ +=========+ +=========+ +=========+ +=========+
| stripe | | stripe | | stripe | | stripe | | stripe | stripe
o | unit | | unit | | unit | | unit | | unit | 1048576
b | 5242880 | | 5242881 | | 5242882 | | 5242883 | | 5242884 |
j |---------| |---------| |---------| |---------| |---------|
e | stripe | | stripe | | stripe | | stripe | | stripe | stripe
c | unit | | unit | | unit | | unit | | unit | 1048577
t | 5242885 | | 5242886 | | 5242887 | | 5242888 | | 5242889 |
|---------| |---------| |---------| |---------| |---------|
s | . | | . | | . | | . | | . |
e . . . . .
t | . | | . | | . | | . | | . |
|---------| |---------| |---------| |---------| |---------|
1 | stripe | | stripe | | stripe | | stripe | | stripe | stripe
| unit | | unit | | unit | | unit | | unit | 2097151
| 10485755| | 10485756| | 10485757| | 10485758| | 10485759|
\=========/ \=========/ \=========/ \=========/ \=========/
_________ _________ _________ _________ _________
/object 10\ /object 11\ /object 12\ /object 13\ /object 14\
+=========+ +=========+ +=========+ +=========+ +=========+
| stripe | | stripe | | stripe | | stripe | | stripe | stripe
o | unit | | unit | | unit | | unit | | unit | 2097152
b | 10485760| | 10485761| | 10485762| | 10485763| | 10485764|
j |---------| |---------| |---------| |---------| |---------|
e | stripe | | stripe | | stripe | | stripe | | stripe | stripe
c | unit | | unit | | unit | | unit | | unit | 2097153
t | 10485765| | 10485766| | 10485767| | 10485768| | 10485769|
|---------| |---------| |---------| |---------| |---------|
s | . | | . | | . | | . | | . |
e . . . . .
t | . | | . | | . | | . | | . |
|---------| |---------| |---------| |---------| |---------|
2 | stripe | | stripe | | stripe | | stripe | | stripe | stripe
| unit | | unit | | unit | | unit | | unit | 3051756
| 15258780| | 15258781| | 15258782| | 15258783| | 15258784|
|---------| |---------| |---------| |---------| |---------|
| stripe | | stripe | | stripe | | stripe | | (partial| (partial
| unit | | unit | | unit | | unit | | stripe | stripe
| 15258785| | 15258786| | 15258787| | 15258788| | unit) | 3051757)
\=========/ \=========/ \=========/ \=========/ \=========/
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