Seminar StackHPC Private Cloud – Ceph-Speicherintegration und cephadm

Das Seminar behandelt die Planung, Integration und den Betrieb von Ceph als Speicherbasis einer StackHPC Private Cloud.

Ziel ist eine nachvollziehbare Speicherarchitektur mit sicheren Datenpfaden, geeigneten Pools, belastbarer Kapazitätsplanung und standardisierten Betriebsverfahren.

Inhaltsübersicht

1. Ceph-Architektur und Fehlerdomänen
2. Bereitstellung mit cephadm
3. Netzwerk und Datenträger
4. Pools, Placement Groups und Quoten
5. Integration mit Glance, Cinder und Nova
6. Betrieb und Wartung
7. Performance und Fehleranalyse
8. Praxislabor und betriebliche Einordnung

Zielsetzung

Ziel ist eine nachvollziehbare Speicherarchitektur mit sicheren Datenpfaden, geeigneten Pools, belastbarer Kapazitätsplanung und standardisierten Betriebsverfahren. Die Arbeitsweise verbindet fachliche Einordnung, Demonstrationen und unmittelbar nachvollziehbare Übungen an einer praxisnahen Umgebung.

Zielgruppe

Storage-Administratoren, OpenStack-Administratoren, Plattformarchitekten und Rechenzentrumsingenieure.

Voraussetzungen

Linux-Administration, Netzwerk- und Storage-Grundlagen; Grundkenntnisse in OpenStack.

Seminarinhalte

Modul 1: Ceph-Architektur und Fehlerdomänen

1. Schritt 1: MON, MGR, OSD und Metadienste funktional zuordnen.
2. Schritt 2: CRUSH-Hierarchie an Rack- und Hostgrenzen ausrichten.
3. Schritt 3: Redundanz und Ausfalltoleranz rechnerisch bewerten.

Modul 2: Bereitstellung mit cephadm

1. Schritt 1: Hosts und Containerlaufzeit vorbereiten.
2. Schritt 2: Bootstrap und Serviceplatzierung kontrolliert ausführen.
3. Schritt 3: Zustand und Orchestrator-Inventar verifizieren.

Modul 3: Netzwerk und Datenträger

1. Schritt 1: Public- und Cluster-Netze dimensionieren.
2. Schritt 2: Geräteklassen, DB/WAL und Verschlüsselung planen.
3. Schritt 3: OSD-Zuweisungen vor produktiver Nutzung validieren.

Modul 4: Pools, Placement Groups und Quoten

1. Schritt 1: Poolzweck und Replikationsverfahren festlegen.
2. Schritt 2: PG-Autoscaling und Zielgrößen bewerten.
3. Schritt 3: Quoten und Reserven für OpenStack-Dienste definieren.

Modul 5: Integration mit Glance, Cinder und Nova

1. Schritt 1: Ceph-Benutzer und Schlüssel mit minimalen Rechten anlegen.
2. Schritt 2: RBD-Pools und Dienstkonfiguration verbinden.
3. Schritt 3: Image-, Volume- und Boot-from-Volume-Pfade testen.

Modul 6: Betrieb und Wartung

1. Schritt 1: Health-Meldungen strukturiert bewerten.
2. Schritt 2: OSD-, Host- und Netzwerkwartung vorbereiten.
3. Schritt 3: Rebalancing und Recovery kontrollieren.

Modul 7: Performance und Fehleranalyse

1. Schritt 1: Latenz, Durchsatz und IOPS getrennt messen.
2. Schritt 2: Slow Ops, Degraded States und Full Ratios untersuchen.
3. Schritt 3: Ursachen aus Ceph-Metriken und Hostdaten ableiten.

Praxislabor

1. Aufgabe 1: Aufbau eines logischen Pool- und CRUSH-Konzepts.
2. Aufgabe 2: Integration eines RBD-Pools in einen OpenStack-Dienst.
3. Aufgabe 3: Bearbeitung eines simulierten OSD-Ausfalls.

Praxisnutzen

Nach Abschluss können die behandelten Verfahren für Ceph-Architektur und Fehlerdomänen, Bereitstellung mit cephadm, Netzwerk und Datenträger, Pools, Placement Groups und Quoten strukturiert geplant, ausgeführt, geprüft und dokumentiert werden. Technische Entscheidungen lassen sich anhand definierter Anforderungen, Messwerte und kontrollierter Arbeitsschritte begründen.