大家好,我们需要将所有云环境迁移到 Proxmox 。目前我正在评估测试 Proxmox+Ceph+OpenStack 。
但是现在遇到以下困难:
CPU:Dual Intel® Xeon® E5-2698Bv3
Memory:8 x 16G DDR3
Dual 1 Gbit NIC:Realtek Semiconductor Co., Ltd. RTL8111/8168/8411
Disk:
1 x 500G NVME SAMSUNG MZALQ512HALU-000L1 (同时也是 PVE 中的 ssd-data Thinpool)
1 x 500G SATA WDC_WD5000AZLX-60K2TA0 (物理机系统盘)
2 x 500G SATA WDC_WD5000AZLX-60K2TA0
1 x 1T SATA ST1000LM035-1RK172
PVE:pve-manager/7.3-4/d69b70d4 (running kernel: 5.15.74-1-pve)
Network Configure:
enp4s0 (OVS Port) -> vmbr0 (OVS Bridge) -> br0mgmt (192.168.1.3/24,192.168.1.1)
enp5s0 (OVS Port,MTU=9000) -> vmbr1 (OVS Bridge,MTU=9000)
vmbr2 (OVS Bridge,MTU=9000)
CPU:32 (1 sockets, 32 cores) [host]
Memory:32G
Disk:
1 x local-lvm:vm-101-disk-0,iothread=1,size=32G
2 x ssd-data:vm-101-disk-0,iothread=1,size=120G
Network Device:
net0: bridge=vmbr0,firewall=1
net1: bridge=vmbr2,firewall=1,mtu=1 (Ceph Cluster/Public Network)
net2: bridge=vmbr0,firewall=1
net3: bridge=vmbr0,firewall=1
Network Configure:
ens18 (net0,OVS Port) -> vmbr0 (OVS Bridge) -> br0mgmt (10.10.1.11/24,10.10.1.1)
ens19 (net1,OVS Port,MTU=9000) -> vmbr1 (OVS Bridge,MTU=9000) -> br1ceph (192.168.10.1/24,MTU=9000)
ens20 (net2,Network Device,Active=No)
ens21 (net3,Network Device,Active=No)
对于 fio-cdm ,如果不填写任何参数,那么对应于 fio 的配置文件如下
使用 python fio-cdm -f -
可以得到
[global]
ioengine=libaio
filename=.fio_testmark
directory=/root
size=1073741824.0
direct=1
runtime=5
refill_buffers
norandommap
randrepeat=0
allrandrepeat=0
group_reporting
[seq-read-1m-q8-t1]
rw=read
bs=1m
rwmixread=0
iodepth=8
numjobs=1
loops=5
stonewall
[seq-write-1m-q8-t1]
rw=write
bs=1m
rwmixread=0
iodepth=8
numjobs=1
loops=5
stonewall
[seq-read-1m-q1-t1]
rw=read
bs=1m
rwmixread=0
iodepth=1
numjobs=1
loops=5
stonewall
[seq-write-1m-q1-t1]
rw=write
bs=1m
rwmixread=0
iodepth=1
numjobs=1
loops=5
stonewall
[rnd-read-4k-q32-t16]
rw=randread
bs=4k
rwmixread=0
iodepth=32
numjobs=16
loops=5
stonewall
[rnd-write-4k-q32-t16]
rw=randwrite
bs=4k
rwmixread=0
iodepth=32
numjobs=16
loops=5
stonewall
[rnd-read-4k-q1-t1]
rw=randread
bs=4k
rwmixread=0
iodepth=1
numjobs=1
loops=5
stonewall
[rnd-write-4k-q1-t1]
rw=randwrite
bs=4k
rwmixread=0
iodepth=1
numjobs=1
loops=5
stonewall
# prepare tools
root@pve01:~# apt update -y && apt upgrade -y
root@pve01:~# apt install fio git -y
root@pve01:~# git clone https://github.com/xlucn/fio-cdm.git
# create test block
root@pve01:~# rbd create test -s 20G
root@pve01:~# rbd map test
root@pve01:~# mkfs.xfs /dev/rbd0
root@pve01:~# mkdir /mnt/test
root@pve01:/mnt# mount /dev/rbd0 /mnt/test
# start test
root@pve01:/mnt/test# python3 ~/fio-cdm/fio-cdm
root@pve01:~# apt install iperf3 -y
root@pve01:~# iperf3 -s
-----------------------------------------------------------
Server listening on 5201
-----------------------------------------------------------
Accepted connection from 10.10.1.12, port 52968
[ 5] local 10.10.1.11 port 5201 connected to 10.10.1.12 port 52972
[ ID] Interval Transfer Bitrate
[ 5] 0.00-1.00 sec 1.87 GBytes 16.0 Gbits/sec
[ 5] 1.00-2.00 sec 1.92 GBytes 16.5 Gbits/sec
[ 5] 2.00-3.00 sec 1.90 GBytes 16.4 Gbits/sec
[ 5] 3.00-4.00 sec 1.90 GBytes 16.3 Gbits/sec
[ 5] 4.00-5.00 sec 1.85 GBytes 15.9 Gbits/sec
[ 5] 5.00-6.00 sec 1.85 GBytes 15.9 Gbits/sec
[ 5] 6.00-7.00 sec 1.70 GBytes 14.6 Gbits/sec
[ 5] 7.00-8.00 sec 1.75 GBytes 15.0 Gbits/sec
[ 5] 8.00-9.00 sec 1.89 GBytes 16.2 Gbits/sec
[ 5] 9.00-10.00 sec 1.87 GBytes 16.0 Gbits/sec
[ 5] 10.00-10.04 sec 79.9 MBytes 15.9 Gbits/sec
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval Transfer Bitrate
[ 5] 0.00-10.04 sec 18.6 GBytes 15.9 Gbits/sec receiver
root@pve01:~# ping -M do -s 8000 192.168.10.2
PING 192.168.10.2 (192.168.10.2) 8000(8028) bytes of data.
8008 bytes from 192.168.10.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=1.51 ms
8008 bytes from 192.168.10.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.500 ms
^C
--- 192.168.10.2 ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1002ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.500/1.007/1.514/0.507 ms
root@pve01:~#
Benchmark Result (Ceph and the system have not been tuned or bcache accelerated. ):
step.
root@pve1:~# lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda 8:0 0 465.8G 0 disk
├─sda1 8:1 0 1007K 0 part
├─sda2 8:2 0 512M 0 part /boot/efi
└─sda3 8:3 0 465.3G 0 part
├─pve-root 253:0 0 96G 0 lvm /
├─pve-data_tmeta 253:1 0 3.5G 0 lvm
│ └─pve-data-tpool 253:3 0 346.2G 0 lvm
│ ├─pve-data 253:4 0 346.2G 1 lvm
│ └─pve-vm--100--disk--0 253:5 0 16G 0 lvm
└─pve-data_tdata 253:2 0 346.2G 0 lvm
└─pve-data-tpool 253:3 0 346.2G 0 lvm
├─pve-data 253:4 0 346.2G 1 lvm
└─pve-vm--100--disk--0 253:5 0 16G 0 lvm
sdb 8:16 0 931.5G 0 disk
sdc 8:32 0 465.8G 0 disk
sdd 8:48 0 465.8G 0 disk
nvme0n1 259:0 0 476.9G 0 disk
root@pve1:~# mkfs.xfs /dev/nvme0n1 -f
root@pve1:~# mkdir /mnt/nvme
root@pve1:~# mount /dev/nvme0n1 /mnt/nvme
root@pve1:~# cd /mnt/nvme/
result.
root@pve1:/mnt/nvme# python3 ~/fio-cdm/fio-cdm
tests: 5, size: 1.0GiB, target: /mnt/nvme 3.4GiB/476.7GiB
|Name | Read(MB/s)| Write(MB/s)|
|------------|------------|------------|
|SEQ1M Q8 T1 | 2361.95| 1435.48|
|SEQ1M Q1 T1 | 1629.84| 1262.63|
|RND4K Q32T16| 954.86| 1078.88|
|. IOPS | 233119.53| 263398.08|
|. latency us| 2194.84| 1941.78|
|RND4K Q1 T1 | 55.56| 225.06|
|. IOPS | 13565.49| 54946.21|
|. latency us| 72.76| 16.97|
修改 ceph.conf 中osd_pool_default_min_size
和osd_pool_default_size
为 1 ,然后systemctl restart ceph.target
并修复所有报错
step.
root@pve01:/mnt/test# ceph osd pool get rbd size
size: 2
root@pve01:/mnt/test# ceph config set global mon_allow_pool_size_one true
root@pve01:/mnt/test# ceph osd pool set rbd min_size 1
set pool 2 min_size to 1
root@pve01:/mnt/test# ceph osd pool set rbd size 1 --yes-i-really-mean-it
set pool 2 size to 1
result
root@pve01:/mnt/test# ceph -s
cluster:
id: 1f3eacc8-2488-4e1a-94bf-7181ee7db522
health: HEALTH_WARN
2 pool(s) have no replicas configured
services:
mon: 3 daemons, quorum pve01,pve02,pve03 (age 17m)
mgr: pve01(active, since 17m), standbys: pve02, pve03
osd: 6 osds: 1 up (since 19s), 1 in (since 96s)
data:
pools: 2 pools, 33 pgs
objects: 281 objects, 1.0 GiB
usage: 1.1 GiB used, 119 GiB / 120 GiB avail
pgs: 33 active+clean
root@pve01:/mnt/test# ceph osd tree
ID CLASS WEIGHT TYPE NAME STATUS REWEIGHT PRI-AFF
-1 0.70312 root default
-3 0.23438 host pve01
0 ssd 0.11719 osd.0 up 1.00000 1.00000
1 ssd 0.11719 osd.1 down 0 1.00000
-5 0.23438 host pve02
2 ssd 0.11719 osd.2 down 0 1.00000
3 ssd 0.11719 osd.3 down 0 1.00000
-7 0.23438 host pve03
4 ssd 0.11719 osd.4 down 0 1.00000
5 ssd 0.11719 osd.5 down 0 1.00000
root@pve01:/mnt/test# python3 ~/fio-cdm/fio-cdm
tests: 5, size: 1.0GiB, target: /mnt/test 175.8MiB/20.0GiB
|Name | Read(MB/s)| Write(MB/s)|
|------------|------------|------------|
|SEQ1M Q8 T1 | 1153.07| 515.29|
|SEQ1M Q1 T1 | 447.35| 142.98|
|RND4K Q32T16| 99.07| 32.19|
|. IOPS | 24186.26| 7859.91|
|. latency us| 21148.94| 65076.23|
|RND4K Q1 T1 | 7.47| 1.48|
|. IOPS | 1823.24| 360.98|
|. latency us| 545.98| 2765.23|
root@pve01:/mnt/test#
修改 crushmap 中step chooseleaf firstn 0 type host
,将host
修改为osd
OSD tree
root@pve01:/etc/ceph# ceph osd tree
ID CLASS WEIGHT TYPE NAME STATUS REWEIGHT PRI-AFF
-1 0.70312 root default
-3 0.23438 host pve01
0 ssd 0.11719 osd.0 up 1.00000 1.00000
1 ssd 0.11719 osd.1 up 1.00000 1.00000
-5 0.23438 host pve02
2 ssd 0.11719 osd.2 down 0 1.00000
3 ssd 0.11719 osd.3 down 0 1.00000
-7 0.23438 host pve03
4 ssd 0.11719 osd.4 down 0 1.00000
5 ssd 0.11719 osd.5 down 0 1.00000
result
root@pve01:/mnt/test# python3 ~/fio-cdm/fio-cdm
tests: 5, size: 1.0GiB, target: /mnt/test 175.8MiB/20.0GiB
|Name | Read(MB/s)| Write(MB/s)|
|------------|------------|------------|
|SEQ1M Q8 T1 | 1376.59| 397.29|
|SEQ1M Q1 T1 | 442.74| 111.41|
|RND4K Q32T16| 114.97| 29.08|
|. IOPS | 28068.12| 7099.90|
|. latency us| 18219.04| 72038.06|
|RND4K Q1 T1 | 6.82| 1.04|
|. IOPS | 1665.27| 254.40|
|. latency us| 598.00| 3926.30|
OSD tree
root@pve01:/etc/ceph# ceph osd tree
ID CLASS WEIGHT TYPE NAME STATUS REWEIGHT PRI-AFF
-1 0.70312 root default
-3 0.23438 host pve01
0 ssd 0.11719 osd.0 up 1.00000 1.00000
1 ssd 0.11719 osd.1 up 1.00000 1.00000
-5 0.23438 host pve02
2 ssd 0.11719 osd.2 up 1.00000 1.00000
3 ssd 0.11719 osd.3 up 1.00000 1.00000
-7 0.23438 host pve03
4 ssd 0.11719 osd.4 up 1.00000 1.00000
5 ssd 0.11719 osd.5 up 1.00000 1.00000
result
tests: 5, size: 1.0GiB, target: /mnt/test 175.8MiB/20.0GiB
|Name | Read(MB/s)| Write(MB/s)|
|------------|------------|------------|
|SEQ1M Q8 T1 | 1527.37| 296.25|
|SEQ1M Q1 T1 | 408.86| 106.43|
|RND4K Q32T16| 189.20| 43.00|
|. IOPS | 46191.94| 10499.01|
|. latency us| 11068.93| 48709.85|
|RND4K Q1 T1 | 4.99| 0.95|
|. IOPS | 1219.16| 232.37|
|. latency us| 817.51| 4299.14|
G:\fio>python "E:\Programing\PycharmProjects\fio-cdm\fio-cdm"
tests: 5, size: 1.0GiB, target: G:\fio 228.2GiB/953.8GiB
|Name | Read(MB/s)| Write(MB/s)|
|------------|------------|------------|
|SEQ1M Q8 T1 | 363.45| 453.54|
|SEQ1M Q1 T1 | 329.47| 404.09|
|RND4K Q32T16| 196.16| 212.42|
|. IOPS | 47890.44| 51861.48|
|. latency us| 10677.71| 9862.74|
|RND4K Q1 T1 | 20.66| 65.44|
|. IOPS | 5044.79| 15976.40|
|. latency us| 197.04| 61.07|
root@pve1:/mnt/test# python3 ~/fio-cdm/fio-cdm
tests: 5, size: 1.0GiB, target: /mnt/test 3.4GiB/476.7GiB
|Name | Read(MB/s)| Write(MB/s)|
|------------|------------|------------|
|SEQ1M Q8 T1 | 2358.84| 1476.54|
|SEQ1M Q1 T1 | 1702.19| 1291.18|
|RND4K Q32T16| 955.34| 1070.17|
|. IOPS | 233238.46| 261273.09|
|. latency us| 2193.90| 1957.79|
|RND4K Q1 T1 | 55.04| 229.99|
|. IOPS | 13437.11| 56149.97|
|. latency us| 73.17| 16.65|
使用 bcache 加速后的 hdd+ssd 混合磁盘 ceph 架构的测试结果
可以看到 read 有明显提升,但是 write 仍然非常差劲
tests: 5, size: 1.0GiB, target: /mnt/test 104.3MiB/10.0GiB
|Name | Read(MB/s)| Write(MB/s)|
|------------|------------|------------|
|SEQ1M Q8 T1 | 1652.93| 242.41|
|SEQ1M Q1 T1 | 552.91| 81.16|
|RND4K Q32T16| 429.52| 31.95|
|. IOPS | 104862.76| 7799.72|
|. latency us| 4879.87| 65618.50|
|RND4K Q1 T1 | 13.10| 0.45|
|. IOPS | 3198.16| 110.09|
|. latency us| 310.07| 9077.11|
即便是一块磁盘上多个 osd 也无法解决 write 问题
详细测试数据: https://www.reddit.com/r/ceph/comments/xnse2j/comment/j6qs57g/?context=3
如果使用 VMware vSAN ,可以很轻松的让 hdd 加速到 ssd 的速度,而且几乎感知不到 hdd 的存在(并未详细对比,我只是凭感觉的)
我分析比较了几个报告,摘要如下
Proxmox-VE_Ceph-Benchmark-201802.pdf
Proxmox-VE_Ceph-Benchmark-202009-rev2.pdf
Dell_R730xd_RedHat_Ceph_Performance_SizingGuide_WhitePaper.pdf
micron_9300_and_red_hat_ceph_reference_architecture.pdf
从报告中得知,测试规模为 6 x Server ,Each server 4 x Samsung SM863 Series, 2.5", 240 GB SSD, SATA-3 (6 Gb/s) MLC.
# Samsung SM863 Series, 2.5", 240 GB SSD
# from https://www.samsung.com/us/business/support/owners/product/sm863-series-240gb/
|Name | Read(MB/s)| Write(MB/s)|
|------------|------------|------------|
|SEQ?M Q? T? | 520.00| 485.00|
|RND4K Q? T? | ?| ?|
|. IOPS | 97000.00| 20000.00|
报告结果显示
# 3 Node Cluster/ 4 x Samsung SM863 as OSD per Node
# rados bench 60 write -b 4M -t 16
# rados bench 60 read -t 16 (uses 4M from write)
|Name | Read(MB/s)| Write(MB/s)|
# 10 Gbit Network
|------------|------------|------------|
|SEQ4M Q? T16| 1064.42| 789.12|
# 100 Gbit Network
|------------|------------|------------|
|SEQ4M Q? T16| 3087.82| 1011.63|
可以看到网络带宽对性能的影响是巨大的。虽然 10 Gbit Network 下的性能不足,但是至少读写性能都逼近了带宽极限。然而看看我的测试结果,WRITE 非常糟糕(296.25MB/s)
从报告中得知,测试规模为 3 x Server; Each server 4 x Micron 9300 Max 3.2 TB (MTFDHAL3T2TDR); 1 x 100 GbE DACs, in a full-mesh topology
# Micron 9300 Max 3.2 TB (MTFDHAL3T2TDR)
|Name | Read(MB/s)| Write(MB/s)|
|------------|------------|------------|
|SEQ128KQ32T?| 3500.00| 3100.00| (MTFDHAL12T8TDR-1AT1ZABYY-Micron-LBGA-2022.pdf)
|RND4K Q512T?| 3340.00| 840.00| (根据公式估算,throughput ~= iops * 4k / 1000)
|. IOPS | 835000.00| 210000.00| (MTFDHAL12T8TDR-1AT1ZABYY-Micron-LBGA-2022.pdf)
|------------|------------|------------|
|RND4K Q1 T1 | | 205.82| (从报告中得知)
|. IOPS | | 51000.00| (从报告中得知)
|. latency ms| | 0.02| (从报告中得知)
报告结果显示
# MULTI-VM WORKLOAD (LINUX)
# 我不理解 Thread 和 Job 有什么区别,文档中也没有标识队列深度
|Name | Read(MB/s)| Write(MB/s)|
|------------|------------|------------|
|SEQ4M Q? T1 | 7176.00| 2581.00| (SEQUENTIAL BANDWIDTH BY NUMBER OF JOBS)
|RND4K Q1 T1 | 86.00| 28.99| (根据公式估算)
|. IOPS | 21502.00| 7248.00| (RANDOM IO/S BY NUMBER OF JOBS)
同样的,RND4K Q1 T1 WRITE 测试结果非常糟糕,只有 7k iops,而物理磁盘拥有 51k iops ,这样的差距我感觉是无法接受的。
从报告中得知,测试规模为 5 x Storage Server; Each Server 12HDD+3SSD, 3 x replication 2 x 10GbE NIC
# 从报告中摘抄的测试结果
# Figure 8 Throughput/server comparison by using different configurations
|Name | Read(MB/s)| Write(MB/s)|
|------------|------------|------------|
|SEQ4M Q64T1 | 1150.00| 300.00|
这样的情况下 SEQ4M Q64T1 测试结果中 write 只有大约 300MB/s ,这大概只是单块 SAS 的两倍,也就是 2 x 158.16 MB/s (4M blocks)。这让我难以置信,它甚至快过于我的 nvme 磁盘。不过另一个重要事实是 12*5=60 块 hdd 只有 300MB/s 的顺序写入速度,这样的性能损耗是不是太大了?
从报告中得知,测试规模为 3 x Storage Server ; Each Server 10 x micron 9300MAX 12.8T ,2 x replication ,2 x 100GbE NIC
# micron 9300MAX 12.8T (MTFDHAL12T8TDR-1AT1ZABYY) 物理磁盘测试
|Name | Read(MB/s)| Write(MB/s)| (? 是未给出参数)
|------------|------------|------------|
|SEQ?M Q? T? | 48360.00| ?| (从报告中摘抄)
|SEQ128KQ32T?| 3500.00| 3500.00| (MTFDHAL12T8TDR-1AT1ZABYY-Micron-LBGA-2022.pdf)
|RND4K Q512T?| 3400.00| 1240.00| (根据公式估算)
|. IOPS | 850000.00| 310000.00| (MTFDHAL12T8TDR-1AT1ZABYY-Micron-LBGA-2022.pdf)
|. latency us| 86.00| 11.00| (MTFDHAL12T8TDR-1AT1ZABYY-Micron-LBGA-2022.pdf)
|------------|------------|------------|
|RND4K Q? T? | 8397.77| 1908.11| (根据公式估算)
|. IOPS | 2099444.00| 477029.00| (从报告中摘抄,Executive Summary)
|. latency ms| 1.50| 6.70| (从报告中摘抄,Executive Summary)
在 WRITE 测试结果如下,
# (从报告中摘抄)
|Name | Read(MB/s)| Write(MB/s)|
|------------|------------|------------|
|RND4KQ32T100| ?| ?|
|. IOPS | 2099444.00| 477029.00| (不知道是不是官网报告存在问题,这里居然没有任何性能损耗)
|. latency ms| 1.52| 6.71|
不得不说 Micron 官方的测试平台过于高端,不是我们中小型企业负担得起。
从结果中得知,WRITE 接近于单块物理磁盘性能。那么是否说明,如果只使用单个节点单个磁盘,那么 WRITE 性能将会下降到 477k / 30 = 15.9k iops ? 如果是的话,那这将是 sata ssd 的性能。
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litguy 2023-02-02 21:42:45 +08:00
分布式系统写多副本,天然增加延迟
写入性能不高是原理决定的 你对性能预期太高了 ceph 如果性能要上去,需要拼命堆硬件 即使如此,也只是勉强可以接受 你都说你们是中小企业了 还不如别用分布式存储架构 直接集中式存储解决 HDD + SSD ,弄个 ZFS 的 DIY 系统 不说 iops 更好 至少延迟比 ceph 好看 另外,你先把未来业务说说,看看到底是什么 workload 然后才好评估存储 |
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c1462066778 OP @litguy 感谢您这么详细的回答。
workload 就是 k8s 集群,跑日常的 springcloud 项目。 我试用过 VMware vSAN ,他们家的似乎性能挺好,只不过内存开销非常大,就算是 1T 缓存加 4T 存储,就需要消耗 20G 内存,再加上 vCenter 和 NSX 集群 12G(vCenter) + 24G(NSX Manager) * 3 + 12G(NSX Edge) * 3 = 120G ,这个开销太大了 |
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litguy 2023-02-03 08:21:35 +08:00
@c1462066778 我们平常开发用的机器,都是 512GB RAM 64 core 的,最多带 80TB 后端存储空间,你们是存储和虚拟化软件部署在一台机器上了 ? HCI 的模式 ?
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SgtPepper 2023-02-03 10:13:07 +08:00
等一下,商用 Proxmox 真的大丈夫?出问题咋办 proxmox 有支持能开 case 吗
纯好奇 |
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c1462066778 OP @litguy 嗯嗯是的 HCI 。小公司被要求做超融合,VMware 买不起许可证了所以要换方案。我现在是用自己电脑测试环境,如果评估通过的话再去生产环境操作
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c1462066778 OP @SgtPepper [衰] 这也是没办法的办法了
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SgtPepper 2023-02-03 13:10:41 +08:00
@c1462066778 我靠 这坑也太大了。。。
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luquan 2023-08-08 01:51:44 +08:00
遇到相同困扰,请问 ceph 的性能问题有什么方向了吗
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luquan 2023-08-08 01:52:08 +08:00
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c1462066778 OP @luquan 你好,我已经换 VMware vSAN 了
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mingtdlb 2023-09-12 16:17:52 +08:00
师傅 ceph 使用 bcache 做缓存,有搭建文章么 想看看
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