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Ceph OSD.419 故障分析
1. 问题描述
在 Ceph 存储集群中，OSD.419 无法正常启动，系统日志显示服务反复重启失败。
2. 初始状态分析
观察到 OSD.419 服务启动失败的系统状态：
systemctl status ceph-osd@419
● ceph-osd@419.service - Ceph object storage daemon osd.419Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/ceph-osd@.service; enabled-runtime; vendor preset: disabled)Active: failed (Result: start-limit) since Thu 2025-07-17 10:55:23 CST; 2s agoProcess: 1459996 ExecStart=/usr/bin/ceph-osd -f --cluster ${CLUSTER} --id %i --setuser ceph --setgroup ceph (code=exited, status=1/FAILURE)
这表明 OSD 进程启动后立即失败，退出状态码为 1。
3. 日志分析
查看 OSD.419 的详细日志：
journalctl -u ceph-osd@419 -n 50
日志中发现关键错误信息：
2025-07-17 10:55:23.127 7f102fcbca80 -1 bluestore(/var/lib/ceph/osd/ceph-419/block) _read_bdev_label failed to read from /var/lib/ceph/osd/ceph-419
2025-07-17 10:55:23.127 7f102fcbca80 -1 ** ERROR: unable to open OSD superblock on /var/lib/ceph/osd/ceph-419: (2) No such file or directory
这表明 BlueStore 无法读取块设备上的标签信息，导致 OSD 无法启动。
4. 文件系统与设备链接检查
检查 OSD 数据目录及其块设备链接：
ls -la /var/lib/ceph/osd/ceph-419
输出显示目录存在且包含必要文件：
total 28
drwxrwxrwt 2 ceph ceph 200 Jun 28 22:17 .
drwxr-x--- 63 ceph ceph 4096 Apr 15 19:50 ..
lrwxrwxrwx 1 ceph ceph 93 Jun 28 22:17 block -> /dev/ceph-51f28752-dd94-4636-ad49-4f94adeec1fb/osd-block-4e392de5-7359-44a9-b5d3-2e4ad333bd87
lrwxrwxrwx 1 ceph ceph 23 Jun 28 22:17 block.db -> /dev/vg_nvme1n1/lv_sdbc
-rw------- 1 ceph ceph 37 Jun 28 22:17 ceph_fsid
-rw------- 1 ceph ceph 37 Jun 28 22:17 fsid
-rw------- 1 ceph ceph 57 Jun 28 22:17 keyring
-rw------- 1 ceph ceph 6 Jun 28 22:17 ready
-rw------- 1 ceph ceph 10 Jun 28 22:17 type
-rw------- 1 ceph ceph 4 Jun 28 22:17 whoami
进一步追踪块设备链接：
ls -la /dev/ceph-51f28752-dd94-4636-ad49-4f94adeec1fb/osd-block-4e392de5-7359-44a9-b5d3-2e4ad333bd87
输出显示其指向 /dev/dm-77：
lrwxrwxrwx 1 root root 8 Jul 17 10:02 /dev/ceph-51f28752-dd94-4636-ad49-4f94adeec1fb/osd-block-4e392de5-7359-44a9-b5d3-2e4ad333bd87 -> ../dm-77
5. 设备映射与 LVM 分析
检查设备映射器信息：
dmsetup info /dev/dm-77
输出表明这是一个活跃的 LVM 设备：
Name: ceph--51f28752--dd94--4636--ad49--4f94adeec1fb-osd--block--4e392de5--7359--44a9--b5d3--2e4ad333bd87
State: ACTIVE
Read Ahead: 256
Tables present: LIVE
Open count: 0
Event number: 0
Major, minor: 253, 77
Number of targets: 1
UUID: LVM-D48Kd1xr9eXJxf8QOiu6d1PMQH3v50ElpO9ex3rKqF3wo9n21vF32ecPkt1Fl3Xs
通过 ceph-volume 工具确认 OSD 使用的物理设备：
ceph-volume lvm list | grep osd.419 -A 50
输出确认 OSD.419 使用的是 /dev/sdbk 作为块设备，/dev/vg_nvme1n1/lv_sdbc 作为数据库设备：
===== osd.419 ======[block] /dev/ceph-51f28752-dd94-4636-ad49-4f94adeec1fb/osd-block-4e392de5-7359-44a9-b5d3-2e4ad333bd87block device /dev/ceph-51f28752-dd94-4636-ad49-4f94adeec1fb/osd-block-4e392de5-7359-44a9-b5d3-2e4ad333bd87block uuid pO9ex3-rKqF-3wo9-n21v-F32e-cPkt-1Fl3Xscephx lockbox secret cluster fsid 44599101-c099-4508-90de-5c748ea5b0f2cluster name cephcrush device class Nonedb device /dev/vg_nvme1n1/lv_sdbcdb uuid 7Wengz-0w4M-DkOu-Uyff-FWE3-fW4f-5wiBAgencrypted 0osd fsid 4e392de5-7359-44a9-b5d3-2e4ad333bd87osd id 419osdspec affinity type blockvdo 0devices /dev/sdbk[db] /dev/vg_nvme1n1/lv_sdbc
6. 设备健康状态检查
系统日志中的 I/O 错误
检查系统日志中的 I/O 错误：
dmesg | grep -i error | tail -20
发现多个与 dm-77 和 sdbc 相关的 I/O 错误：
[1593796.275701] Buffer I/O error on dev dm-77, logical block 3906468848, async page read
[1593796.738615] Buffer I/O error on dev dm-77, logical block 3906468848, async page read
[1593797.475909] Buffer I/O error on dev dm-77, logical block 0, async page read
[1593798.084174] Buffer I/O error on dev dm-77, logical block 0, async page read
[1593798.576004] Buffer I/O error on dev dm-77, logical block 0, async page read
物理设备健康状态
检查底层物理设备 /dev/sdbk 的 SMART 信息：
smartctl -a /dev/sdbk
虽然整体状态为 “PASSED”，但发现一些潜在问题指标：
Raw_Read_Error_Rate值较高 (214634404)Reallocated_Sector_Ct显示有 8 个扇区被重新分配Command_Timeout值非常高 (4295032833)
直接读取测试
使用 dd 命令尝试从设备读取数据：
dd if=/dev/dm-77 of=/dev/null bs=4k count=1
结果确认存在 I/O 错误：
dd: error reading '/dev/dm-77': Input/output error
0+0 records in
0+0 records out
0 bytes (0 B) copied, 0.00196238 s, 0.0 kB/s
使用 BlueStore 工具检查块设备标签：
ceph-bluestore-tool show-label --dev /dev/dm-77
结果同样显示 I/O 错误：
unable to read label for /dev/dm-77: (5) Input/output error
2025-07-17 11:00:23.188 7f6fc31efec0 -1 bluestore(/dev/dm-77) _read_bdev_label failed to read from /dev/dm-77: (5) Input/output error
检查正常osd
# ls -lh /dev/ceph-1902944b-03e6-40f6-9e60-155c8eb0867a/osd-block-3a3bc0db-3cf6-40ef-948f-563e971bb455
lrwxrwxrwx 1 root root 8 Jun 29 12:35 /dev/ceph-1902944b-03e6-40f6-9e60-155c8eb0867a/osd-block-3a3bc0db-3cf6-40ef-948f-563e971bb455 -> ../dm-78
# dd if=/dev/dm-78 of=/dev/null bs=4k count=1
1+0 records in
1+0 records out
4096 bytes (4.1 kB) copied, 0.0122036 s, 336 kB/s
# ceph-bluestore-tool show-label --dev /dev/dm-78
{"/dev/dm-78": {"osd_uuid": "3a3bc0db-3cf6-40ef-948f-563e971bb455","size": 16000896466944,"btime": "2025-04-15 19:48:22.746107","description": "main","bluefs": "1","ceph_fsid": "44599101-c099-4508-90de-5c748ea5b0f2","kv_backend": "rocksdb","magic": "ceph osd volume v026","mkfs_done": "yes","osd_key": "AQB+R/5n9/t/HxAAmxcGbkW30GeHo+gMyYGLtA==","ready": "ready","require_osd_release": "14","whoami": "420"}
}
7. 故障结论
通过以上分析，可以得出以下结论：
- OSD.419 无法启动是因为其块设备
/dev/dm-77（对应物理设备/dev/sdbk）存在严重的 I/O 错误 - 错误主要发生在逻辑块 0 处，这是关键的超级块位置，导致 BlueStore 无法读取 OSD 的元数据
- 物理设备
/dev/sdbk虽然 SMART 状态为 “PASSED”，但有多个指标显示潜在问题 - 多次直接读取测试确认设备确实存在物理 I/O 错误
8. 解决方案
基于故障分析，建议采取以下解决措施：
短期解决方案
-
将 OSD 标记为 out，确保集群不会尝试向它写入数据：
ceph osd out 419 -
尝试修复 BlueStore（成功率较低）：
ceph-bluestore-tool repair --path /var/lib/ceph/osd/ceph-419 -
如果修复失败，完全移除这个 OSD：
ceph osd purge 419 --yes-i-really-mean-it
长期解决方案
-
更换物理硬盘
/dev/sdbk，该硬盘显示有潜在问题 -
使用新硬盘创建新的 OSD：
ceph-volume lvm create --data /dev/NEW_DISK --db /dev/vg_nvme1n1/lv_sdbc -
定期检查所有 OSD 的物理设备健康状态，设置监控预警
9. 经验总结
- 在 Ceph 集群中，OSD 故障通常可以追溯到底层物理设备问题
- 完整的故障分析应包括：服务状态、日志分析、设备链接追踪、物理设备健康检查和直接 I/O 测试
- 即使 SMART 状态显示为 “PASSED”，也应关注各项指标的异常值
- 在处理 I/O 错误时，通常更换设备是最可靠的长期解决方案
- 维护良好的监控系统可以帮助提前发现潜在的硬件问题，避免服务中断