Failure domain
Eine Gruppe von Komponenten, die gemeinsam ausfallen können. Gemeint ist eine Platzierungsgrenze, keine Internet-Domain.
PLANUNG & GRUNDLAGEN
Ceph-Kapazitätsrechner & Ausfallsicherheit
Planen Sie Kapazität, Replikation und Erasure Coding. Mit Beispielen, eigenen Eingaben und Erklärungen zu Host- und Rack-Ausfällen.
IHREN CLUSTER PLANEN
Ihre Hardware. Ihre Kapazität.
Berechnen Sie die Kapazität anhand Ihrer Knoten und Laufwerke. Wählen Sie ein Beispiel oder geben Sie eigene Werte ein und vergleichen Sie Replikation mit Erasure Coding.
Die Beispiele veranschaulichen die Kapazitätsrechnung; sie sind keine Hardware- oder Einsatzempfehlungen. Alle Eingaben bleiben editierbar.
Kapazitätsbudget nach Reserve
— TB- Rohkapazität
- —
- Replikations- / Paritätsanteil
- —
- Nach Schutz, vor Reserve
- —
- Reservierte Nutzkapazität
- —
| Profil | Effizienz | Vor Reserve | Nach Reserve | Host-Platzierung |
|---|
Planungsschätzung, keine garantierte Nutzkapazität oder Verfügbarkeitsprüfung. TB ist dezimal, TiB binär. Metadaten, kleine Objekte, ungleiche Verteilung und Pool-Limits reduzieren die reale Kapazität. Die Reserve wird nach dem Schutzprofil abgezogen. Die Platzierungsprüfung setzt getrennte Hosts voraus; Rack-Regeln benötigen eine eigene Bewertung. Die minimale Host-Anzahl bietet keinen zusätzlichen Host für den Wiederaufbau. Prüfen Sie Recovery-Platz, Quorum, min_size, Workload und das unterstützte EC-Profil vor dem Einsatz.
Metadaten- und DB/WAL-Kapazität separat planen →
KAPAZITÄT IST NUR EIN TEIL
Was ausfallen darf – und warum mehr Hosts helfen
Host
Ein physischer Server mit seinen Laufwerken. Netzteil, Mainboard oder Netzwerkausfall können alle seine OSDs unerreichbar machen. Bei Host-Platzierung liegen Chunks desselben Objekts auf verschiedenen Servern.
Rack
Mehrere Server in einem Rack, häufig mit gemeinsamer Stromversorgung oder einem Switch. Rack-Platzierung verteilt Chunks desselben Objekts auf unterschiedliche Racks. Eine klassische 4+1-Regel mit einem Chunk je Rack benötigt fünf geeignete Racks – nicht nur fünf Hosts.
Konkretes Beispiel: 4+1 mit Host-Platzierung
Vier Daten-Chunks und ein Paritäts-Chunk bilden einen Satz aus fünf. Beliebige vier intakte Chunks reichen zur Rekonstruktion. Die Grenze gilt je Objekt bzw. Chunk-Satz, nicht als globale Anzahl defekter Festplatten.
Host 1D1Host 2D2Host 3D3Host 4D4Host 5PHost 6↻Recovery-Ziel
Darstellung eines Chunk-Satzes. Der sechste Host kann bereits andere Daten speichern; er muss kein ungenutzter Ersatzserver sein.
Ein Laufwerk / OSD
Ein betroffener Chunk lässt sich aus den übrigen vier rekonstruieren.
Ein kompletter Host
Bei korrekter Host-Platzierung fehlt höchstens ein Chunk je Objekt – auch wenn alle Laufwerke dieses Hosts ausfallen.
Zwei Hosts vor abgeschlossener Recovery
Durch 4+1 nicht abgedeckt. Enthalten beide Hosts jeweils einen Chunk desselben Objekts, ist es nicht verfügbar; gehen beide Chunks dauerhaft verloren, ist dieses Objekt nicht rekonstruierbar.
Ein Switch, eine PDU oder ein ganzes Rack
Host-Platzierung allein garantiert keinen Rack-Schutz: Mehrere Chunks können gemeinsam betroffen sein. Mit einem Chunk je Rack kann 4+1 die Daten nach Verlust eines Racks rekonstruieren.
Netzwerkpartition, Gateway- oder Quorum-Ausfall
Daten können intakt bleiben, während Anwendungen den Zugriff verlieren. Redundante Pfade, Dienste und die Monitor-Verteilung brauchen eine eigene Planung.
Rekonstruierbar bedeutet nicht durchgehend beschreibbar
Bei 4+1 und min_size=5 verbleiben nach einem Chunk-Ausfall vier: Rekonstruktion ist möglich, normaler Client-I/O auf den betroffenen Placement Groups wird aber blockiert, bis wieder genügend Chunks verfügbar sind. min_size nicht einfach absenken, um einen Ausfall unkritisch erscheinen zu lassen. Löschen, Ransomware und Standortverlust benötigen weiterhin unabhängige Backups.
Fünf Hosts gegenüber sechs oder mehr
Bei genau fünf Hosts und 4+1 auf Host-Ebene bleiben nach einem Host-Ausfall nur vier Platzierungsziele. Freier Speicher auf diesen vier erzeugt keinen fünften Ausfallbereich. Ein Ersatz- oder zurückkehrender Host wird benötigt, um wieder fünf Chunks zu speichern. Bei sechs Hosts bleiben nach einem Ausfall fünf übrig: Wiederherstellung auf einem anderen Host wird möglich – sofern geeigneter freier Speicher, Netzwerkbandbreite und Betriebszustand es zulassen.
Mehr gleichmäßig ausgelegte Hosts können Recovery-Arbeit verteilen und den Kapazitätsanteil eines einzelnen Servers reduzieren. Sie machen aus 4+1 kein 4+2: Vor vollständiger Wiederherstellung bleibt ein zweiter überlappender Chunk-Verlust gefährlich. Zusätzliche Hardware erhöht auch Kosten und Betriebsaufwand. Bei Rack-Platzierung ersetzen zusätzliche Hosts in denselben Racks kein weiteres geeignetes Rack.
Technische Quellen: Ceph — EC recovery & min_size ↗ · Ceph — CRUSH failure domains ↗
Sie haben eine konkrete Anwendung?
Beginnen Sie mit Kapazität, Anwendungen und Wiederherstellungszielen. Daraus entsteht die passende Architektur.