Belajar MicroCloud - Storage: MicroCeph

#Pendahuluan

Cluster sudah terbentuk dari episode 4-5. Sekarang kita turun ke lapisan yang paling menentukan bagi keandalan cloud kalian: storage. Di episode 6 kita membedah MicroCeph — bagaimana disk kosong berubah menjadi OSD, bagaimana data direplikasi, dan tiga antarmuka storage yang disediakan Ceph: block (RBD), file (CephFS), dan object (RGW).

Analogi yang pas: Ceph adalah gudang logistik yang terdesentralisasi. Barang (data) dipecah menjadi potongan kecil (objects), disebar ke banyak gudang (OSD) di banyak kota (node), dan setiap potongan disalin beberapa kali (replikasi). Jika satu gudang terbakar, barang tetap tersedia dari salinan di gudang lain. Inilah mengapa storage kalian bisa "tidak pernah hilang" meski satu node mati.

#Konsep Dasar Ceph

#OSD: Unit Penyimpanan

OSD (Object Storage Daemon) adalah daemon yang mengelola satu disk. Setiap disk kosong yang kalian pilih saat init/join menjadi satu OSD. OSD bertugas menyimpan data, mereplikasi, dan melaporkan kesehatan dirinya ke cluster. Di MicroCloud, mengelola OSD berarti mengelola disk:

Lihat OSD aktif

microceph status

Contoh output microceph status

Health: HEALTH_OK
  Monitors: 3
    node-a (192.168.1.10)
    node-b (192.168.1.11)
    node-c (192.168.1.12)
  OSDs: 3
    osd.0 (node-a)
    osd.1 (node-b)
    osd.2 (node-c)

HEALTH_OK adalah kondisi ideal — artinya semua monitor hadir (quorum) dan semua OSD aktif.

#Replikasi untuk HA

Ceph menyimpan beberapa salinan setiap potongan data. Pada cluster 3 node, MicroCloud memakai replication factor 3 secara default: tiga salinan, masing-masing di node berbeda. Konsekuensinya:

Satu node mati → dua salinan tersisa → data tetap tersedia, cluster tetap HEALTH_OK (atau WARN sementara).
Dua node mati → sisa salinan tidak cukup untuk menjamin konsistensi → cluster bisa masuk kondisi HEALTH_ERR.

Inilah alasan mengapa kalian butuh minimal 3 node untuk HA sejati. Trade-offnya: kapasitas efektif = kapasitas disk ÷ faktor replikasi (kita hitung di episode 18).

#Pool: RBD, CephFS, dan RGW

#Pool Block RBD

Pool RBD (RADOS Block Device) menyediakan volume block mentah — inilah storage utama instance LXD. Setiap kali lxc launch membuat instance dengan storage Ceph, LXD membuat volume RBD untuk root disk instance tersebut.

Lihat pool Ceph

ceph osd pool ls
ceph osd pool autoscale-status

#Pool File CephFS

CephFS adalah filesystem terdistribusi POSIX — bisa di-mount sebagai direktori biasa di banyak host sekaligus. Cocok untuk:

Berbagi file antar instance.
Home directory bersama untuk workload yang butuh path standar.
Backup dump sederhana.

Mount CephFS dari node mana pun

sudo mkdir -p /mnt/cephfs
sudo mount -t ceph :/ /mnt/cephfs -o name=admin

#Pool Object RGW (S3)

RGW (RADOS Gateway) menyediakan API Amazon S3-compatible untuk object storage. Ini membuka MicroCloud untuk workload object-native — misalnya media file, artifact, atau backup object. Dengan tool S3 standar:

Cek endpoint RGW

microceph rgw

Interaksi S3 via s3cmd

s3cmd ls --host=$(microceph rgw) --no-ssl

Kombinasi ketiganya membuat MicroCloud tidak hanya hypervisor — ia juga penyedia storage umum dengan tiga antarmuka dari satu kumpulan disk.

#Menambah Disk: microceph disk add

#Menambah OSD

Storage tidak harus statis. Kalian bisa menambah disk baru sebagai OSD kapan saja:

Tambah OSD dari disk kosong

sudo microceph disk add /dev/sdc

Verifikasi OSD baru muncul:

Cek OSD bertambah

microceph status
ceph osd tree

#Placement Group (PG)

Data Ceph dipetakan ke storage melalui PG (placement group) — unit logis yang menghubungkan object ke OSD. Jumlah PG menentukan granularitas distribusi data:

Terlalu sedikit PG → distribusi tidak merata, satu OSD bisa kewalahan.
Terlalu banyak PG → overhead memori dan operasional naik.

MicroCloud mengotomasi pemilihan PG saat pool dibuat (autoscale), dan nilai ini bisa dilihat/diatur:

Periksa PG per pool

ceph osd pool autoscale-status

Tip

Biarkan autoscaling PG aktif di MicroCloud. Mengatur PG manual adalah seni yang membutuhkan pengalaman — autoscale sudah cukup baik untuk cluster kecil-menengah, dan kalian bisa menyetel ulang di episode 18 untuk kasus-kasus khusus.

#Enkripsi Disk (Opsional)

MicroCeph mendukung enkripsi disk OSD dengan LUKS. Saat menambah disk, kalian bisa mengaktifkan enkripsi sehingga data di disk terenkripsi saat diam (at rest):

Tambah OSD dengan enkripsi

sudo microceph disk add /dev/sdc --wipe

Prompt enkripsi disk

Encrypt this disk with LUKS? (yes/no) [default=no]

Enkripsi menambah lapisan perlindungan untuk data sensitif (compliance, disk bekas) dengan biaya performa kecil. Kita bahas enkripsi dan data protection menyeluruh di episode 15.

#Pitfall Umum

HEALTH_WARN setelah add disk: normal saat rebalancing data; tunggu hingga ceph -s menunjukkan HEALTH_OK lagi.
PG undersized: jika baru dua OSD, replikasi 3 tidak bisa dipenuhi — MicroCloud menyesuaikan; pastikan node ketiga join sebelum memuat banyak data.
Memakai --wipe pada disk berisi data: --wipe sengaja memformat — pastikan benar-benar disk kosong yang kalian tuju.
CephFS mount gagal: periksa bahwa pool CephFS ada (ceph fs ls) dan keyring admin bisa diakses.

#Penutup

Inti yang harus dibawa pulang:

OSD = satu disk = satu daemon; MicroCeph mengelola OSD lewat microceph status dan microceph disk add.
Replikasi (default 3 salinan di 3 node) adalah kunci HA storage.
Tiga antarmuka dari satu kumpulan disk: RBD (block), CephFS (file), RGW (S3 object).
PG mengatur distribusi data; autoscaling cukup untuk cluster kecil-menengah.
Enkripsi LUKS opsional tersedia saat menambah OSD.

Di episode 7 selanjutnya kita akan membahas networking: MicroOVN — SDN overlay dengan logical switch dan router, underlay dedicated opsional, network untuk instance LXD, serta praktik microovn status dan lxc network list. Jaringan cloud kalian akan tersambung secara otomatis!