2.2　Monitor節點分析

每個Monitor節點上都在運行守護進程（ceph-mon）。該守護進程可維護集群映射的主副本，包括集群拓撲圖。這意味著Ceph客戶端只需連接到一個Monitor節點并檢索當前的集群映射，即可確定所有Monitor和OSD節點的位置。

Ceph客戶端讀寫OSD節點之前，必須先連接到Monitor節點。借助集群映射的當前副本和CRUSH算法，Ceph客戶端可以計算任何對象的位置。這是Ceph具有高擴展性和高性能的一個非常重要的因素。

Ceph Monitor的主要作用是維護集群的數據主副本映射關系。同時，它為每個組件維護一個單獨的信息圖，包括OSD Map、MON Map、MDS Map、PG Map和CRUSH Map等。所有集群節點均向Monitor節點報告，并共享有關其狀態的每個更改信息。Monitor不存儲實際數據。存儲數據是OSD的工作。

Ceph Monitor還提供身份驗證和日志服務。Monitor將監控服務中的所有更改信息寫入單個Paxos，并且Paxos更改寫入的K/V存儲，以實現強一致性。Ceph Monitor使用K/V存儲的快照和迭代器（LevelDB數據庫）來執行整個存儲的同步。換句話說，Paxos是Ceph Monitor的核心服務，專門負責數據一致性工作。

Paxos服務解決的問題正是分布式一致性問題，即一個分布式系統中的各個進程如何就某個值（決議）達成一致。Paxos服務運行在允許有服務器宕機的系統中，不要求可靠的消息傳遞，可容忍消息丟失、延遲、亂序和重復。它利用大多數（Majority）機制保證了2N+1的容錯能力，即2N+1個節點的系統最多允許N個節點同時出現故障。

如圖2-2所示，Ceph Monitor中包含分別負責OSD Map、Monitor Map、PG Map、CRUSH Map等的Paxos服務。Paxos服務負責將自己對應的數據序列化為K/V并寫入Paxos層。Ceph集群中所有與Monitor節點的交互最終都是在調用對應的Paxos服務功能，多種Paxos服務將不同組件的Map數據序列化為K/V，共用同一個Paxos實例。對于Paxos的原理，這里不做過多介紹。

圖2-2　Monitor中的數據一致性保證機制