脚本语言在网站开发中,门户网站建设谈判,做网站赚钱的QQ群,番禺软件公司1、GlusterFS简介
GlusterFS#xff08;GFS#xff09;是一个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#xff08;可选#xff0c;根据需要选择使用#xff09;组成。MFS
传统的分布式文件系统大多通过元服务器来存储元数据#xff0c;元数据…1、GlusterFS简介
GlusterFSGFS是一个开源的分布式文件系统
由存储服务器、客户端以及NFS/Samba 存储网关可选根据需要选择使用组成。MFS
传统的分布式文件系统大多通过元服务器来存储元数据元数据包含存储节点上的目录信息和目录结构等
能够高效的浏览目录但无法应对单点故障一旦元数据服务器出现故障整个存储系统也将崩溃GFS分布式文件系统基于无元服务器的设计数据横向扩展能力强具备较高的可靠性及存储效率在存储数据方面具有强大的横向扩展能力能够支持数PB存储容量和处理数千客户端2、GFS的特点
扩展性和高性能
GlusterFS利用双重特性来提供高容量存储解决方案。
1Scale-Out架构允许通过简单地增加存储节点的方式来提高存储容量和性能磁盘、计算和I/O资源都可以独立增加支持10GbE和 InfiniBand等高速网络互联。
2Gluster弹性哈希ElasticHash解决了GlusterFS对元数据服务器的依赖改善了单点故障和性能瓶颈真正实现了并行化数据访问。GlusterFS采用弹性哈希算法在存储池中可以智能地定位任意数据分片将数据分片存储在不同节点上不需要查看索引或者向元数据服务器查询高可用性 GlusterFS可以对文件进行自动复制如镜像或多次复制从而确保数据总是可以访问甚至是在硬件故障的情况下也能正常访问。 当数据出现不一致时自我修复功能能够把数据恢复到正确的状态数据的修复是以增量的方式在后台执行几乎不会产生性能负载。 GlusterFS可以支持所有的存储因为它没有设计自己的私有数据文件格式而是采用操作系统中主流标准的磁盘文件系统如EXT3、XFS等来存储文件因此数据可以使用传统访问磁盘的方式被访问。
全局统一命名空间 分布式存储中将所有节点的命名空间整合为统一命名空间将整个系统的所有节点的存储容量组成一个大的虚拟存储池供前端主机访问这些节点完成数据读写操作。
弹性卷管理 GlusterFS通过将数据储存在逻辑卷中逻辑卷从逻辑存储池进行独立逻辑划分而得到。 逻辑存储池可以在线进行增加和移除不会导致业务中断。逻辑卷可以根据需求在线增长和缩减并可以在多个节点中实现负载均衡。 文件系统配置也可以实时在线进行更改并应用从而可以适应工作负载条件变化或在线性能调优。
基于标准协议 Gluster 存储服务支持 NFS、CIFS、HTTP、FTP、SMB 及 Gluster原生协议完全与 POSIX 标准可移植操作系统接口兼容。 现有应用程序不需要做任何修改就可以对Gluster 中的数据进行访问也可以使用专用 API 进行访问。
3、GlusterFS 术语☆☆☆
Brick存储块 指可信主机池中由主机提供的用于物理存储的专用分区是GlusterFS中的基本存储单元同时也是可信存储池中服务器上对外提供的存储目录。存储目录的格式由服务器和目录的绝对路径构成表示方法为 SERVER:EXPORT如 192.168.10.14:/data/mydir/。
Volume逻辑卷
一个逻辑卷是卷上进行的。一组 Brick 的集合。卷是数据存储的逻辑设备类似于 LVM 中的逻辑卷。大部分 Gluster 管理操作是在
FUSE
是一个内核模块允许用户创建自己的文件系统无须修改内核代码。
伪文件系统
VFS
内核空间对用户空间提供的访问磁盘的接口。 虚拟端口
Glusterd后台管理进程 服务端
在存储群集中的每个节点上都要运行。
模块化堆栈式架构 GlusterFS 采用模块化、堆栈式的架构。 通过对模块进行各种组合即可实现复杂的功能。例如 Replicate 模块可实现 RAID1Stripe 模块可实现 RAID0 通过两者的组合可实现 RAID10 和 RAID01同时获得更高的性能及可靠性。
GlusterFS 的工作流程☆☆☆
1客户端或应用程序通过 GlusterFS 的挂载点访问数据。 2linux系统内核通过 VFS API 收到请求并处理。 3VFS 将数据递交给 FUSE 内核文件系统并向系统注册一个实际的文件系统 FUSE而 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。可以将 FUSE 文件系统理解为一个代理。通过poll指向客户端 4GlusterFS client 收到数据后client 根据配置文件的配置对数据进行处理。 5经过 GlusterFS client 处理后通过网络将数据传递至远端的 GlusterFS Server并且将数据通过VFS接口写入到服务器存储设备上。 弹性 HASH 算法
弹性 HASH 算法是 Davies-Meyer 算法的具体实现通过 HASH 算法可以得到一个 32 位的整数范围的 hash 值 假设逻辑卷中有 N 个存储单位 Brick则 32 位的整数范围将被划分为 N 个连续的子空间每个空间对应一个 Brick。 当用户或应用程序访问某一个命名空间时通过对该命名空间计算 HASH 值根据该 HASH 值所对应的 32 位整数空间定位数据所在的 Brick。
#弹性 HASH 算法的优点 保证数据平均分布在每一个 Brick 中。 解决了对元数据服务器的依赖进而解决了单点故障以及访问瓶颈。 文件存储
linux7以前用ext4
linux7及之后用xfs 对象存储
GFS、Ceph、fastdfs
云端
OSS、阿里云 GlusterFS的卷类型 支持七种类型卷即分布式卷、条带卷、复制卷、分布式条带卷、分布式复制卷、条带复制卷和分布式条带复制卷
分布式卷以文件为单位通过hash值散列在各个brick中不具备冗余能力
条带卷把文件数据进行分块轮询的分布在各个brick中不具备冗余能力
复制卷把文件在各个brick中做镜像存储具备冗余能力
分布式条带卷不具备冗余能力至少需要4个brickbrick数量条带数的2倍
分布式复制卷具备冗余能力至少需要4个brickbrick数量副本数的2倍
分布式卷
没有对文件进行分块处理
通过扩展文件属性保存hash值
支持的底层文件系统有EXT3、EXT4、ZFS、XFS等 条带卷
根据偏移量将文件分成N块N个条带节点轮询的存储在每个Brick Srever节点
存储大文件时性能突出
不具备冗余性类似Raid0 复制卷
同一文件保存一份或多份副本
因为要保存副本所以磁盘利用率较低
若多个节点上的储存空间不一致将按照木桶效应取最低节点的容量作为该卷的总容量 分布式条带卷
兼顾分布式卷和条带卷的功能
主要用于大文件访问处理
至少需要四台服务器 分布式复制卷
兼顾分布式卷和复制卷的功能
用于需要冗余的情况 部署GlusterFS群集
准备环境在所有node节点上操作
机器
Node1节点node1/192.168.220.101
磁盘/dev/sdb1 挂载点/data/sdb1/dev/sdc1 /data/sdc1/dev/sdd1 /data/sdd1/dev/sde1 /data/sde1Node2节点node2/192.168.220.102
磁盘/dev/sdb1 挂载点/data/sdb1/dev/sdc1 /data/sdc1/dev/sdd1 /data/sdd1/dev/sde1 /data/sde1Node3节点node3/192.168.220.103
磁盘/dev/sdb1 挂载点/data/sdb1/dev/sdc1 /data/sdc1/dev/sdd1 /data/sdd1/dev/sde1 /data/sde1Node4节点node4/192.168.220.104
磁盘/dev/sdb1 挂载点/data/sdb1/dev/sdc1 /data/sdc1/dev/sdd1 /data/sdd1/dev/sde1 /data/sde1客户端节点192.168.220.201关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0
2磁盘分区并挂载
vim /opt/fdisk.sh
#!/bin/bash
NEWDEVls /dev/sd* | grep -o sd[b-z] | uniq
for VAR in $NEWDEV
doecho -e n\np\n\n\n\nw\n | fdisk /dev/$VAR /dev/nullmkfs.xfs /dev/${VAR}1 /dev/nullmkdir -p /data/${VAR}1 /dev/nullecho /dev/${VAR}1 /data/${VAR}1 xfs defaults 0 0 /etc/fstab
done
mount -a /dev/nullchmod x /opt/fdisk.sh
cd /opt/
./fdisk.sh
3修改主机名配置/etc/hosts文件
#以Node1节点为例
hostnamectl set-hostname node1
suecho 192.168.220.101 node1 /etc/hosts
echo 192.168.220.102 node2 /etc/hosts
echo 192.168.220.103 node3 /etc/hosts
echo 192.168.220.104 node4 /etc/hostscat /etc/hosts
安装、启动GlusterFS所有node节点上操作
#将gfsrepo 软件上传到/opt目录下
cd /etc/yum.repos.d/
mkdir repo.bak
mv *.repo repo.bakvim glfs.repo
[glfs]
nameglfs
baseurlfile:///opt/gfsrepo
gpgcheck0
enabled1yum clean all yum makecache#yum -y install centos-release-gluster #如采用官方 YUM 源安装可以直接指向互联网仓库
yum -y install glusterfs glusterfs-server glusterfs-fuse glusterfs-rdmasystemctl start glusterd.service
systemctl enable glusterd.service
systemctl status glusterd.service故障原因是版本过高导致
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添加节点到存储信任池中在 node1 节点上操作
#只要在一台Node节点上添加其它节点即可
gluster peer probe node1
gluster peer probe node2
gluster peer probe node3
gluster peer probe node4#在每个Node节点上查看群集状态
gluster peer status
创建卷
#根据规划创建如下卷
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-volume2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
3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
4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
5创建分布式复制卷
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
部署 Gluster 客户端
1安装客户端软件
#将gfsrepo 软件上传到/opt目下
cd /etc/yum.repos.d/
mkdir repo.bak
mv *.repo repo.bakvim glfs.repo
[glfs]
nameglfs
baseurlfile:///opt/gfsrepo
gpgcheck0
enabled1yum clean all yum makecacheyum -y install glusterfs glusterfs-fuse
2创建挂载目录
mkdir -p /test/{dis,stripe,rep,dis_stripe,dis_rep}
ls /test
3配置 /etc/hosts 文件
echo 192.168.10.13 node1 /etc/hosts
echo 192.168.10.14 node2 /etc/hosts
echo 192.168.10.15 node3 /etc/hosts
echo 192.168.10.16 node4 /etc/hosts
4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_repdf -Th#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
测试 Gluster 文件系统
1卷中写入文件客户端操作
cd /opt
dd if/dev/zero of/opt/demo1.log bs1M count40
dd if/dev/zero of/opt/demo2.log bs1M count40
dd if/dev/zero of/opt/demo3.log bs1M count40
dd if/dev/zero of/opt/demo4.log bs1M count40
dd if/dev/zero of/opt/demo5.log bs1M count40ls -lh /optcp /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/
2查看文件分布
#查看分布式文件分布
[rootnode1 ~]# ls -lh /data/sdb1 #数据没有被分片
总用量 160M
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:50 demo1.log
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:50 demo2.log
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:50 demo3.log
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:50 demo4.log
[rootnode2 ~]# ll -h /data/sdb1
总用量 40M
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:50 demo5.log#查看条带卷文件分布
[rootnode1 ~]# ls -lh /data/sdc1 #数据被分片50% 没副本 没冗余
总用量 101M
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo1.log
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo2.log
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo3.log
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo4.log
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo5.log[rootnode2 ~]# ll -h /data/sdc1 #数据被分片50% 没副本 没冗余
总用量 101M
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo1.log
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo2.log
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo3.log
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo4.log
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo5.log#查看复制卷分布
[rootnode3 ~]# ll -h /data/sdb1 #数据没有被分片 有副本 有冗余
总用量 201M
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo1.log
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo2.log
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo3.log
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo4.log
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo5.log[rootnode4 ~]# ll -h /data/sdb1 #数据没有被分片 有副本 有冗余
总用量 201M
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo1.log
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo2.log
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo3.log
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo4.log
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo5.log#查看分布式条带卷分布
[rootnode1 ~]# ll -h /data/sdd1 #数据被分片50% 没副本 没冗余
总用量 81M
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo1.log
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo2.log
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo3.log
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo4.log[rootnode2 ~]# ll -h /data/sdd1
总用量 81M
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo1.log
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo2.log
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo3.log
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo4.log[rootnode3 ~]# ll -h /data/sdd1
总用量 21M
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo5.log[rootnode4 ~]# ll -h /data/sdd1
总用量 21M
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo5.log#查看分布式复制卷分布 #数据没有被分片 有副本 有冗余
[rootnode1 ~]# ll -h /data/sde1
总用量 161M
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo1.log
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo2.log
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo3.log
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo4.log[rootnode2 ~]# ll -h /data/sde1
总用量 161M
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo1.log
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo2.log
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo3.log
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo4.log[rootnode3 ~]# ll -h /data/sde1
总用量 41M
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo5.log
[rootnode3 ~]# [rootnode4 ~]# ll -h /data/sde1
总用量 41M
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo5.log
破坏性测试
#挂起 node2 节点或者关闭glusterd服务来模拟故障
[rootnode2 ~]# systemctl stop glusterd.service#在客户端上查看文件是否正常
#分布式卷数据查看
[rootlocalhost test]# ll /test/dis/ #在客户机上发现少了demo5.log文件这个是在node2上的
总用量 163840
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:50 demo1.log
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:50 demo2.log
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:50 demo3.log
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:50 demo4.log#条带卷
[rootlocalhost test]# cd /test/stripe/ #无法访问条带卷不具备冗余性
[rootlocalhost stripe]# ll
总用量 0#分布式条带卷
[rootlocalhost test]# ll /test/dis_stripe/ #无法访问分布条带卷不具备冗余性
总用量 40960
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:51 demo5.log#分布式复制卷
[rootlocalhost test]# ll /test/dis_rep/ #可以访问分布式复制卷具备冗余性
总用量 204800
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo1.log
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo2.log
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo3.log
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo4.log
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo5.log#挂起 node2 和 node4 节点在客户端上查看文件是否正常
#测试复制卷是否正常
[rootlocalhost rep]# ls -l /test/rep/ #在客户机上测试正常 数据有
总用量 204800
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:51 demo1.log
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:51 demo2.log
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:51 demo3.log
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:51 demo4.log
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:51 demo5.log#测试分布式条卷是否正常
[rootlocalhost dis_stripe]# ll /test/dis_stripe/ #在客户机上测试没有数据
总用量 0#测试分布式复制卷是否正常
[rootlocalhost dis_rep]# ll /test/dis_rep/ #在客户机上测试正常 有数据
总用量 204800
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo1.log
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo2.log
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo3.log
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo4.log
-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo5.log
##### 上述实验测试凡是带复制数据相比而言数据比较安全 #####
#扩展其他的维护命令
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.deny 192.168.80.100#仅允许
gluster volume set dis-rep auth.allow 192.168.80.* #设置192.168.80.0网段的所有IP地址都能访问dis-rep卷分布式复制卷
安装报错版本过高先解除依赖关系
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
