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1、开源的分布式文件系统
2、由储存服务器、客户端以及NFS/Samba储存网关组成 3、无元数据服务器 注:FS:文件系统 文件系统组成:(1)文件系统接口 (2)对对象管理的软件集合 (3)对象及属性1、扩展性和高性能
2、高可用性 3、全局统一命名空间 4、弹性卷管理 5、基于标准协议1、Brick(块存储服务器)实际存储用户数据的服务器
2、Volume本地文件系统的“分区” 3、FUSE用户空间的文件系统(类别EXT4),“这是一个伪文件”,用户端的交换模块 4、VFS(虚拟端口)内核态的虚拟文件系统,用户是提交请求给VFS然后VFS交给FUSH,再交给GFS客户端,最后由客户端交给远端存储 5、Glusterd(服务)是运行再储存节点的进程(客户端运行的是gluster client)GFS使用过程中整个GFS之间的交换由Gluster client和glusterd完成模块化堆栈式架构:模块化、堆栈式的架构;通过对模块的组合,实现复杂的功能。
注:1、API:应用程序编程接口 2、模块化:每个模块可以提供不同的功能 3、堆栈式:同时启用多个模块,逗哥功能可以组合,实现复杂的功能 注:上半部分为客户端,中间为网络层,下半部分为服务端 1、封装多个功能模块,组成堆栈式的结构,来实现复杂的功能 2、以请求的方式与客户端进行交互,客户端与服务端进行交互,由于可能会存在系统兼容问题,需要通过posix来解决系统兼容性问题,让客户端的命令通过posix过滤后可以在服务端执行1、I/O cache:I/O缓存
2、read ahead:内核文件预读
3、distribute/stripe:分布式、条带化
4、Gige:千兆网/千兆接口
5、TCP/IP:网络协议
6、InfiniBand:网络协议,与TCP/IP相比,TCP/IP具有转发丢失数据包的特性,基于此通信协议可能导致通信变慢,而IB使用基于信任的、流控制的机制来保证连接完整性
7、RDMA:负责数据传输,有一种数据传输协议,功能:为了解决传输过程中客户端与服务器端数据处理的延迟
1、收到外界一个请求,例:用户端申请创建一个文件,客户端或应用程序通过GFS的挂载点访问数据2、linux系统内容通过VFSAPI收到请求并处理
3、VFS将数据递交给FUSE内核文件系统,fuse文件系统则是将数据通过/dev/fuse设备文件递交给了GlusterFS client端
4、GlusterFS client端收到数据后,会根据配置文件的配置对数据进行处理
5、再通过网络,将数据发送给远端的ClusterFS server,并将数据写入到服务器储存设备上
6、server再将数据转交给VFS伪文件系统,再由VFS进行转存处理,最后交给EXT3
后端储存如何定位文件: 弹性HASH算法 通过HASH算法得到一个固定长度的数据(这里是32位整数) 通常情况下,不同数据得到的结果是不同的 (由于为了解决分布式文件数据索引、定位的复杂程度,所以使用了HASH算法来辅助)1、分布式卷(默认):文件通过HASH算法分布到所有Brick Server上,这种卷是GFS的基础;以文件为单位根据HASH算法散列到不同的Brick,其实只是扩大了磁盘空间,并不具备容错能力,属于文件级RAID 0
2、条带卷(默认):类似RAID 0,文件被分成数据库并以轮询的方式分布到多个Brick Server上,文件存储以数据块为单位,支持大文件存储,文件越大,读取效率越高
3、复制卷(Replica volume):将文件同步到多个Brick上,使其具备多个文件副本,属于文件级RAID 1,具有容错能力。因为数据分散在多个Brick中,所以读性能得到很大提升,但写性能下降
4、分布式条带卷(Distribute Stripe volume):Brick Server数量是条带数(数据块分布的Brick数量)的倍数,兼具分布式卷和条带的特点
5、分布式复制卷(Distribute Replica volume):Brick Server数量是镜像数(数据副本 数量)的倍数,兼具分布式卷和复制卷的特点
6、条带复制卷(Stripe Replca volume):类似RAID 10,同时具有条带卷和复制卷的特点
7、分布式条带复制卷(Distribute Stripe Replicavolume):三种基本卷的复合卷通常用于类Map Reduce应用
主机 | IP地址 |
---|---|
客户端 | 192.168.177.2 |
node1 | 192.168.177.4 |
node2 | 192.168.177.8 |
node3 | 192.168.177.11 |
node4 | 192.168.177.18 |
Node1节点:node1/192.168.177.4 磁盘: /dev/sdb1 挂载点: /data/sdb1 /dev/sdc1 /data/sdc1 /dev/sdd1 /data/sdd1 /dev/sde1 /data/sde1Node2节点:node2/192.168.177.8 磁盘: /dev/sdb1 挂载点: /data/sdb1 /dev/sdc1 /data/sdc1 /dev/sdd1 /data/sdd1 /dev/sde1 /data/sde1Node3节点:node3/192.168.177.11 磁盘: /dev/sdb1 挂载点: /data/sdb1 /dev/sdc1 /data/sdc1 /dev/sdd1 /data/sdd1 /dev/sde1 /data/sde1Node4节点:node4/192.168.177.18 磁盘: /dev/sdb1 挂载点: /data/sdb1 /dev/sdc1 /data/sdc1 /dev/sdd1 /data/sdd1 /dev/sde1 /data/sde1
每台节点添加四块磁盘
重启服务器,准备开始部署node1(192.168.177.4)
[root@localhost ~] # hostname node1[root@localhost ~] # su -
node2(192.168.177.8)
[root@localhost ~]#hostname node2[root@localhost ~]#su -
node3(192.168.177.11)
[root@localhost ~]#hostname node3[root@localhost ~]#su -
node4(192.168.177.18)
[root@promote ~]#hostname node4[root@promote ~]#su -
以node1为例
[root@node1 ~] # systemctl stop firewalld[root@node1 ~] # setenforce 0[root@node1 ~] # vim /opt/fdisk.sh#!/bin/bashNEWDEV=`ls /dev/sd* | grep -o 'sd[b-z]' | uniq`for VAR in $NEWDEVdo echo -e "n\np\n\n\n\nw\n" | fdisk /dev/$VAR &> /dev/null mkfs.xfs /dev/${VAR}"1" &> /dev/null mkdir -p /data/${VAR}"1" &> /dev/null echo "/dev/${VAR}"1" /data/${VAR}"1" xfs defaults 0 0" >> /etc/fstabdonemount -a &> /dev/null——————wq[root@node1 ~] # chmod +x /opt/fdisk.sh[root@node1 ~] # cd /opt/[root@node1 /opt] # ./fdisk.sh[root@node1 /opt] # echo "192.168.177.4 node1" >> /etc/hosts[root@node1 /opt] # echo "192.168.177.8 node2" >> /etc/hosts[root@node1 /opt] # echo "192.168.177.11 node3" >> /etc/hosts[root@node1 /opt] # echo "192.168.177.18 node4" >> /etc/hosts[root@node1 /opt] # lsfdisk.sh rh[root@node1 /opt] # rz -E[root@node1 /opt] # lsfdisk.sh gfsrepo.zip rh[root@node1 /opt] # unzip gfsrepo.zip [root@node1 /opt] # cd /etc/yum.repos.d/[root@node1 /etc/yum.repos.d] # ls[root@node1 /etc/yum.repos.d] # mv * repos.bak/[root@node1 /etc/yum.repos.d] # ls[root@node1 /etc/yum.repos.d] # vim glfs.repo[glfs]name=glfsbaseurl=file:///opt/gfsrepogpgcheck=0enabled=1————wq[root@node1 /etc/yum.repos.d] # yum clean all && yum makecache[root@node1 /etc/yum.repos.d] # yum -y install glusterfs glusterfs-server glusterfs-fuse glusterfs-rdma[root@node1 /etc/yum.repos.d] # systemctl start glusterd.service [root@node1 /etc/yum.repos.d] # systemctl enable glusterd.serviceCreated symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/glusterd.service to /usr/lib/systemd/system/glusterd.service.[root@node1 /etc/yum.repos.d] # systemctl status glusterd.service
添加节点到储存信任池(只需在一个节点操作,以node1为例)
[root@node1 ~] # gluster peer probe node1peer probe: success. Probe on localhost not needed[root@node1 ~] # gluster peer probe node2peer probe: success. [root@node1 ~] # gluster peer probe node3peer probe: success. [root@node1 ~] # gluster peer probe node4peer probe: success. [root@node1 ~] # gluster peer statusNumber of Peers: 3Hostname: node2Uuid: 2ee63a35-6e83-4a35-8f54-c9c0137bc345State: Peer in Cluster (Connected)Hostname: node3Uuid: e63256a9-6700-466f-9279-3e3efa3617ecState: Peer in Cluster (Connected)Hostname: node4Uuid: 9931effa-92a6-40c7-ad54-7361549dd96dState: Peer in Cluster (Connected)
卷名称 | 卷类型 | Brick |
---|---|---|
dis-volume | 分布式卷 | node1(/data/sdb1)、node2(/data/sdb1) |
stripe-volume | 条带卷 | node1(/data/sdc1)、node2(/data/sdc1) |
rep-volume | 复制卷 | node3(/data/sdb1)、node4(/data/sdb1) |
dis-stripe | 分布式条带卷 | node1(/data/sdd1)、node2(/data/sdd1)、node3(/data/sdd1)、node4(/data/sdd1) |
dis-rep | 分布式复制卷 | node1(/data/sde1)、node2(/data/sde1)、node3(/data/sde1)、node4(/data/sde1) |
[root@node1 ~] # gluster volume create dis-volume node1:/data/sdb1 node2:/data/sdb1 forcevolume create: dis-volume: success: please start the volume to access data[root@node1 ~] # gluster volume listdis-volume[root@node1 ~] # gluster volume start dis-volumevolume start: dis-volume: success[root@node1 ~] # gluster volume info dis-volume Volume Name: dis-volumeType: DistributeVolume ID: 8f948537-5ac9-4091-97eb-0bdcf142f4aaStatus: StartedSnapshot Count: 0Number of Bricks: 2Transport-type: tcpBricks:Brick1: node1:/data/sdb1Brick2: node2:/data/sdb1Options Reconfigured:transport.address-family: inetnfs.disable: on
[root@node1 ~] # gluster volume create stripe-volume stripe 2 node1:/data/sdc1 node2:/data/sdc1 forcevolume create: stripe-volume: success: please start the volume to access data[root@node1 ~] # gluster volume start stripe-volumevolume start: stripe-volume: success[root@node1 ~] # gluster volume info stripe-volume Volume Name: stripe-volumeType: StripeVolume ID: b1185b78-d396-483f-898e-3519d3ef8e37Status: StartedSnapshot Count: 0Number of Bricks: 1 x 2 = 2Transport-type: tcpBricks:Brick1: node1:/data/sdc1Brick2: node2:/data/sdc1Options Reconfigured:transport.address-family: inetnfs.disable: on
[root@node1 ~] # gluster volume create rep-volume replica 2 node3:/data/sdb1 node4:/data/sdb1 forcevolume create: rep-volume: success: please start the volume to access data[root@node1 ~] # gluster volume start rep-volumevolume start: rep-volume: success[root@node1 ~] # gluster volume info rep-volume Volume Name: rep-volumeType: ReplicateVolume ID: 9d39a2a6-b71a-44a5-8ea5-5259d8aef518Status: StartedSnapshot Count: 0Number of Bricks: 1 x 2 = 2Transport-type: tcpBricks:Brick1: node3:/data/sdb1Brick2: node4:/data/sdb1Options Reconfigured:transport.address-family: inetnfs.disable: on
[root@node1 ~] # gluster volume create dis-stripe stripe 2 node1:/data/sdd1 node2:/data/sdd1 node3:/data/sdd1 node4:/data/sdd1 forcevolume create: dis-stripe: success: please start the volume to access data[root@node1 ~] # gluster volume start dis-stripevolume start: dis-stripe: success[root@node1 ~] # gluster volume info dis-stripe Volume Name: dis-stripeType: Distributed-StripeVolume ID: beb7aa78-78d1-435f-8d29-c163878c73f0Status: StartedSnapshot Count: 0Number of Bricks: 2 x 2 = 4Transport-type: tcpBricks:Brick1: node1:/data/sdd1Brick2: node2:/data/sdd1Brick3: node3:/data/sdd1Brick4: node4:/data/sdd1Options Reconfigured:transport.address-family: inetnfs.disable: on
[root@node1 ~] # gluster volume create dis-rep replica 2 node1:/data/sde1 node2:/data/sde1 node3:/data/sde1 node4:/data/sde1 forcevolume create: dis-rep: success: please start the volume to access data[root@node1 ~] # gluster volume start dis-repvolume start: dis-rep: success[root@node1 ~] # gluster volume info dis-rep Volume Name: dis-repType: Distributed-ReplicateVolume ID: 734e38e6-154c-4425-acca-2342577b14e7Status: StartedSnapshot Count: 0Number of Bricks: 2 x 2 = 4Transport-type: tcpBricks:Brick1: node1:/data/sde1Brick2: node2:/data/sde1Brick3: node3:/data/sde1Brick4: node4:/data/sde1Options Reconfigured:transport.address-family: inetnfs.disable: on[root@node1 ~] # gluster volume listdis-repdis-stripedis-volumerep-volumestripe-volume
[root@promote ~]#systemctl stop firewalld[root@promote ~]#setenforce 0[root@promote ~]#cd /opt[root@promote opt]#lsrh[root@promote opt]#rz -E[root@promote opt]#ls[root@promote opt]#unzip gfsrepo.zip [root@promote opt]#cd /etc/yum.repos.d/[root@promote yum.repos.d]#ls[root@promote yum.repos.d]#mv * repos.bak/[root@promote yum.repos.d]#ls[root@promote yum.repos.d]#vim glfs.repo[glfs]name=glfsbaseurl=file:///opt/gfsrepogpgcheck=0enabled=1————wq[root@promote yum.repos.d]#yum clean all && yum makecache[root@promote yum.repos.d]#yum -y install glusterfs glusterfs-fuse[root@promote yum.repos.d]#mkdir -p /test/{dis,stripe,rep,dis_stripe,dis_rep}[root@promote yum.repos.d]#cd /test/[root@promote test]#ls[root@promote test]#[root@promote test]#echo "192.168.177.4 node1" >> /etc/hosts[root@promote test]#echo "192.168.177.8 node2" >> /etc/hosts[root@promote test]#echo "192.168.177.11 node3" >> /etc/hosts[root@promote test]#echo "192.168.177.18 node4" >> /etc/hosts[root@promote test]#[root@promote test]#mount.glusterfs node1:dis-volume /test/dis[root@promote test]#mount.glusterfs node1:stripe-volume /test/stripe[root@promote test]#mount.glusterfs node1:rep-volume /test/rep[root@promote test]#mount.glusterfs node1:dis-stripe /test/dis_stripe[root@promote test]#mount.glusterfs node1:dis-rep /test/dis_rep[root@promote test]#[root@promote test]#df -h[root@promote test]#cd /opt[root@promote opt]#dd if=/dev/zero of=/opt/demo1.log bs=1M count=40[root@promote opt]#dd if=/dev/zero of=/opt/demo2.log bs=1M count=40[root@promote opt]#dd if=/dev/zero of=/opt/demo3.log bs=1M count=40[root@promote opt]#dd if=/dev/zero of=/opt/demo4.log bs=1M count=40[root@promote opt]#dd if=/dev/zero of=/opt/demo5.log bs=1M count=40[root@promote opt]#ls -lh /opt[root@promote opt]#cp demo* /test/dis[root@promote opt]#cp demo* /test/stripe/[root@promote opt]#cp demo* /test/rep/[root@promote opt]#cp demo* /test/dis_stripe/[root@promote opt]#cp demo* /test/dis_rep/[root@promote opt]#cd /test/[root@promote test]#tree.├── dis│ ├── demo1.log│ ├── demo2.log│ ├── demo3.log│ ├── demo4.log│ └── demo5.log├── dis_rep│ ├── demo1.log│ ├── demo2.log│ ├── demo3.log│ ├── demo4.log│ └── demo5.log├── dis_stripe│ ├── demo1.log│ ├── demo2.log│ ├── demo3.log│ ├── demo4.log│ └── demo5.log├── rep│ ├── demo1.log│ ├── demo2.log│ ├── demo3.log│ ├── demo4.log│ └── demo5.log└── stripe ├── demo1.log ├── demo2.log ├── demo3.log ├── demo4.log └── demo5.log5 directories, 25 files[root@promote test]#
node1:/dev/sdb1、node2:/dev/sdb1
[root@node1 ~] # ls -lh /data/sdb1[root@node2 ~]#ll -h /data/sdb1
node1:/dev/sdc1、node2:/dev/sdc1
[root@node1 ~] # ls -lh /data/sdc1[root@node2 ~]#ll -h /data/sdc1
node3:/dev/sdb1、node4:/dev/sdb1
[root@node3 ~]#ll -h /data/sdb1[root@node4 ~]#ll -h /data/sdb1
node1:/dev/sdd1、node2:/dev/sdd1、node3:/dev/sdd1、node4:/dev/sdd1
[root@node1 ~] # ll -h /data/sdd1[root@node2 ~]#ll -h /data/sdd1[root@node3 ~]#ll -h /data/sdd1[root@node4 ~]#ll -h /data/sdd1
node1:/dev/sde1、node2:/dev/sde1、node3:/dev/sde1、node4:/dev/sde1
[root@node1 ~] # ll -h /data/sde1[root@node2 ~]#ll -h /data/sde1[root@node3 ~]#ll -h /data/sde1[root@node4 ~]#ll -h /data/sde1
客户端(192.168.177.2)
1、分布式卷数据查看,缺少demo5,这是在node2上的,不具备冗余
挂起 node2 节点或者关闭glusterd服务来模拟故障[root@node2 ~]# init 0[root@promote test]#ll /test/dis
2、条带卷
[root@promote test]#ll /test/stripe/
3、复制卷(在node3和node4上,关闭bode4进行测试)
[root@node4 ~]#init 0[root@promote test]#ll /test/rep/
4、分布式条带卷
[root@promote test]#ll /test/dis_stripe/
5、分布式复制卷
[root@promote test]#ll /test/dis_rep/
注:
1.查看GlusterFS卷gluster volume list 2.查看所有卷的信息gluster volume info3.查看所有卷的状态gluster volume status4.停止一个卷gluster volume stop dis-stripe5.删除一个卷,注意:删除卷时,需要先停止卷,且信任池中不能有主机处于宕机状态,否则删除不成功gluster volume delete dis-stripe6.设置卷的访问控制#仅拒绝gluster volume set dis-rep auth.allow 192.168.177.100#仅允许gluster volume set dis-rep auth.allow 192.168.177.* #设置192.168.177.0网段的所有IP地址都能访问dis-rep卷(分布式复制卷)
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