关键词:
linux GlusterFS文件系统 | GFS分布式文件系统群集部署 | 超详细
GlusterFS简介
开源的分布式文件系统
由存储服务器、客户端以及NFS/Samba 存储网关组成
无元数据服务器
文件系统组成:
1、文件系统接口
2、对对像管理的软件集合
3、对象及属性
GlusterFS特点
扩展性和高性能
高可用性
全局统一命名空间
弹性卷管理
基于标准协议
GlusterFS术语
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),”这是一个伪文件系统“,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的存储
5、Glusterd(服务)是运行再存储节点的进程(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
GFS工作流程
工作流程:
1、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EXT4
GFS支持的七种卷
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
GFS服务端部署
1.1 集群环境
Node1节点:node1/192.168.10.10 磁盘: /dev/sdb1 挂载点: /data/sdb1
/dev/sdc1 /data/sdc1
/dev/sdd1 /data/sdd1
/dev/sde1 /data/sde1
Node2节点:node2/192.168.10.20 磁盘: /dev/sdb1 挂载点: /data/sdb1
/dev/sdc1 /data/sdc1
/dev/sdd1 /data/sdd1
/dev/sde1 /data/sde1
Node3节点:node3/192.168.10.30 磁盘: /dev/sdb1 挂载点: /data/sdb1
/dev/sdc1 /data/sdc1
/dev/sdd1 /data/sdd1
/dev/sde1 /data/sde1
Node4节点:node4/192.168.10.40 磁盘: /dev/sdb1 挂载点: /data/sdb1
/dev/sdc1 /data/sdc1
/dev/sdd1 /data/sdd1
/dev/sde1 /data/sde1
1.2 更改节点名称
hostnamectl set-hostname node1
hostnamectl set-hostname node2
hostnamectl set-hostname node3
hostnamectl set-hostname node4
1.3节点进行磁盘挂载,安装本地源
systemctl stop firewalld
setenforce 0
vim /opt/fdisk.sh
#!/bin/bash
NEWDEV=`ls /dev/sd* | grep -o 'sd[b-z]' | uniq`
for VAR in $NEWDEV
do
echo -e "n\\np\\n\\n\\n\\nw\\n" | fdisk /dev/$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/fstab
done
mount -a &> /dev/null
chmod +x /opt/fdisk.sh #赋执行权限
./opt/fdisk.sh #执行脚本
1.4 Hosts文件创建映射关系
#根据规定的实验环境修改主机名,配置/etc/hosts文件
#以Node1节点为例:
hostnamectl set-hostname node1
echo "192.168.10.10 node1" >> /etc/hosts
echo "192.168.10.20 node2" >> /etc/hosts
echo "192.168.10.30 node3" >> /etc/hosts
echo "192.168.10.40 node4" >> /etc/hosts
1.5 创建GFS本地安装源
node1-node4执行:
#将gfsrepo 软件上传到/opt目录下解压,本博客资源中有gfsrepo.zip包
cd /etc/yum.repos.d/
mkdir repo.bak
mv *.repo repo.bak
vim glfs.repo
[glfs]
name=glfs
baseurl=file:///opt/gfsrepo
gpgcheck=0
enabled=1
yum clean all && yum makecache
#创建本地glfs的yum源并使用
yum -y install glusterfs glusterfs-server glusterfs-fuse glusterfs-rdma
#yum 安装Gluster
#此处若出现依赖关系错误问题则执行一下命令,原因是系统中存在的版本过高需要卸载
yum remove glusterfs-api.x86_64 glusterfs-cli.x86_64 glusterfs.x86_64 glusterfs-libs.x86_64 glusterfs-client-xlators.x86_64 glusterfs-fuse.x86_64 -y
systemctl start glusterd.service #开启服务
systemctl enable glusterd.service #开机自启
systemctl status glusterd.service #查看服务
只需在一条node执行:
#添加节点到存储信任池中
gluster peer probe node1
gluster peer probe node2
gluster peer probe node3
gluster peer probe node4
node1-node4执行:
#在每个Node节点上查看群集状态
gluster peer status
1.6 根据规划创建卷
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)
1.7 创建分布式卷
#创建分布式卷,没有指定类型,默认创建的是分布式卷
gluster volume create dis-volume node1:/data/sdb1 node2:/data/sdb1 force
#查看卷列表
gluster volume list
#启动新建分布式卷
gluster volume start dis-volume
#查看创建分布式卷信息
gluster volume info dis-volume
1.8 创建条带卷
#指定类型为 stripe,数值为 2,且后面跟了 2 个 Brick Server,所以创建的是条带卷
gluster volume create stripe-volume stripe 2 node1:/data/sdc1 node2:/data/sdc1 force
gluster volume start stripe-volume
gluster volume info stripe-volume
1.9 创建复制卷
#指定类型为 replica,数值为 2,且后面跟了 2 个 Brick Server,所以创建的是复制卷
gluster volume create rep-volume replica 2 node3:/data/sdb1 node4:/data/sdb1 force
gluster volume start rep-volume
gluster volume info rep-volume
1.20 创建分布式条带卷
#指定类型为 stripe,数值为 2,而且后面跟了 4 个 Brick Server,是 2 的两倍,所以创建的是分布式条带卷
gluster volume create dis-stripe stripe 2 node1:/data/sdd1 node2:/data/sdd1 node3:/data/sdd1 node4:/data/sdd1 force
gluster volume start dis-stripe
gluster volume info dis-stripe
1.21 分布式复制卷
#指定类型为 replica,数值为 2,而且后面跟了 4 个 Brick Server,是 2 的两倍,所以创建的是分布式复制卷
gluster volume create dis-rep replica 2 node1:/data/sde1 node2:/data/sde1 node3:/data/sde1 node4:/data/sde1 force
gluster volume start dis-rep
gluster volume info dis-rep
#查看当前所有卷的列表
gluster volume list
二 GFS客户端部署 (192.168.10.50)
2.1 客户端gfs环境部署
客户端执行:
#将gfsrepo 软件上传到/opt目录下解压,本博客资源中有gfsrepo.zip包
cd /etc/yum.repos.d/
mkdir repo.bak
mv *.repo repo.bak
vim glfs.repo
[glfs]
name=glfs
baseurl=file:///opt/gfsrepo
gpgcheck=0
enabled=1
yum clean all && yum makecache
#创建本地glfs的yum源并使用
yum -y install glusterfs glusterfs-server glusterfs-fuse glusterfs-rdma
#yum 安装Gluster
#此处若出现依赖关系错误问题则执行一下命令,原因是系统中存在的版本过高需要卸载
yum remove glusterfs-api.x86_64 glusterfs-cli.x86_64 glusterfs.x86_64 glusterfs-libs.x86_64 glusterfs-client-xlators.x86_64 glusterfs-fuse.x86_64 -y
#创建挂载目录
mkdir -p /test/dis,stripe,rep,dis_stripe,dis_rep
ls /test
#配置/etc/hosts文件
echo "192.168.10.10 node1" >> /etc/hosts
echo "192.168.10.20 node2" >> /etc/hosts
echo "192.168.10.30 node3" >> /etc/hosts
echo "192.168.10.40 node4" >> /etc/hosts
#挂载Gluster文件系统
#临时挂载
mount.glusterfs node1:dis-volume /test/dis
mount.glusterfs node1:stripe-volume /test/stripe
mount.glusterfs node1:rep-volume /test/rep
mount.glusterfs node1:dis-stripe /test/dis_stripe
mount.glusterfs node1:dis-rep /test/dis_rep
#永久挂载
vim /etc/fstab
node1:dis-volume /test/dis glusterfs defaults,_netdev 0 0
node1:stripe-volume /test/stripe glusterfs defaults,_netdev 0 0
node1:rep-volume /test/rep glusterfs defaults,_netdev 0 0
node1:dis-stripe /test/dis_stripe glusterfs defaults,_netdev 0 0
node1:dis-rep /test/dis_rep glusterfs defaults,_netdev 0 0
2.2 测试Gluster文件系统
客户端操作:
#卷中写入文件,客户端操作
cd /opt
dd if=/dev/zero of=/opt/demo1.log bs=1M count=40
dd if=/dev/zero of=/opt/demo2.log bs=1M count=40
dd if=/dev/zero of=/opt/demo3.log bs=1M count=40
dd if=/dev/zero of=/opt/demo4.log bs=1M count=40
dd if=/dev/zero of=![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/7c3bc9657d674084b54e96736fe08c32.png#pic_center)
/opt/demo5.log bs=1M count=40
ls -lh /opt
#产生五个40M的文件在/opt目录下
cp /opt/demo* /test/dis
cp /opt/demo* /test/stripe/
cp /opt/demo* /test/rep/
cp /opt/demo* /test/dis_stripe/
cp /opt/demo* /test/dis_rep/
#将产生在/opt目录下的5个40m文件放入五个卷的挂载点中
①验证分布式卷
node1-node2上查看/data/sdb1中是否是每台机器上有demo1-5的一部分且都是40M完整的文件
ll -h /data/sdb1
②验证条带卷
node1-node2上查看/data/sdc1中是否每台机器上都有demo1-5文件且都为20M
ll -h /data/sdc1
③验证复制卷
node3-node4上查看/data/sdb1中是否每台机器上都有demo1-5文件且都为40M
ll -h /data/sdb1
④验证分布式条带卷分布
node1-node4上查看/data/sdd1中是否每台机器上都有demo1-5文件且都为20M
ll -h /data/sdd1
⑤验证分布式复制卷分布
node1-node4上查看/data/sde1中是否每台机器上都有demo1-5的一部分且都是40M完整的文件
ll -h /data/sde1
2.21 查看分布式卷和条带卷
2.22查看复制卷
2.23查看分布式条带卷
2.24 查看分布式复制卷(30,40)上
破坏测试
#关闭node2机器验证五个卷,验证时会卡1分钟左右需要等待同步
node2节点的/dev/sdb1磁盘影响分布式卷,客户端dis-volume会缺少一部分文件
node2节点的/dev/sdc1磁盘影响条带卷,客户端stripe-volume中文件为空
node2节点不影响rep-volume卷(node3-node4影响,各有一份完整的数据)
node2节点的/dev/sdd1磁盘影响分布式条带卷,客户端dis-stripe会只剩下一部分文件且无法访问
node2节点的/dev/sdr1磁盘影响分布式复制卷,但是由于有复制,所以客户端中的文件完整且都可以访问
#关闭node2、node4机器验证五个卷,验证时会卡1分钟左右需要等待同步
node2节点的/dev/sdb1磁盘影响分布式卷,客户端dis-volume会缺少一部分文件
node2节点的/dev/sdc1磁盘影响条带卷,客户端stripe-volume中文件为空
node2和node4节点的/dev/sdd1磁盘影响分布式条带卷,客户端中dis-stripe文件中无文件可以访问
node2和node4节点的/dev/sde1磁盘影响分布式复制卷,但是由于有复制,所以客户端中的文件完整且都可以访问
其他维护命令
1.查看GlusterFS卷
gluster volume list
2.查看所有卷的信息
gluster volume info
3.查看所有卷的状态
gluster volume status
4.停止一个卷
gluster volume stop dis-stripe
5.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-stripe
6.设置卷的访问控制
#仅拒绝
gluster volume set dis-rep auth.allow 192.168.184.100
#仅允许
gluster volume set dis-rep auth.allow 192.168.184.* #设置192.168.184.0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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