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GlusterFS 分布式文件系统

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小苏 发表于 2021-4-15 17:33:48
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一、基本理论
(一)、GlusterFS 的基本定义
定义: 通过网络将分散的存储资源汇聚在一起,统一提供存储服务,并使用单一全局命名空间来管理数据
(二)、最大设计特点: 无元的设计,可以为各种不同的数据负载提供优异性能
组成: 存储服务器 客户端 存储网关(可选,根据需要选择)
优势:传统的分布式文件系统是通过元服务器来存储元数据(元数据包含存储节点的目录信息、目录结构等),一旦元数据服务器出现故障,即使节点的冗余性再高,整个存储系统也将崩溃;无元服务器,数据的横向扩展能力强,具备较高的可靠性和存储效率
1、扩展性和高性能
2、高可用性
3、全局统一的命名空间
4、弹性卷管理
5、基于标准协议
(三)、相关专业术语
1、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 中最基本的存储单元
2、Volume(逻辑卷): 是一组存储块的集合
3、FUSE:是一个内核模块,作用是允许用户创建自己的文件系统
4、VFS: 内核空间对用户空间提供的访问磁盘的接口
5、Glusterd(后台管理进程):存储群集中的每个节点都要运行

(四)、GlusterFS 的工作原理
(五)、卷的类型 (一共支持七种卷)
1、分布式卷: 是GlusterFS 的基础,能扩大磁盘空间,但是不能容错,一旦有一块磁盘损坏,数据就会丢失 (优点: 能扩大空间 ; 缺点: 不能容错) (简称: RAID-0 卷) (windows 上叫跨区卷)
2、条带卷: 类似RAID-0;一个文件会被分成数据块并以轮询的方式分布到多个Brick Server上,文件存储以块为单位 (优点:支持大文件存储,文件越大,读取效率越高; 缺点: 无容错)(Windows 上的带区卷)
3、复制卷: 将文件同步到多个Brick上,具备多个文件副本,称为RAID-1卷 (优点: 容错,读性能提升; 缺点: 空间利用率低,写性能下降 ) (相当于Windows 上的镜像卷)
4、分布式条带卷:Brick Server 的数量是条带数的倍数 (兼具分布式卷和条带卷的特点)
5、分布式复制卷: Brick Server 的数量是镜像数的倍数 (兼具分布式卷和复制卷的特点)
6、条带复制卷: 类似于RAID-10,兼具条带卷和复制卷的特点
7、分布式条带复制卷:三种基本卷的复合卷


二、 GlusterFS 的部署
环境概述:
4 台存储服务器节点: (GlusterFS Server)
1、 node1   192.168.100.101   添加4 块硬盘 (sdb(3G)、sdc(4G)、sdd(5G)、sde(6G),分别挂载载/b 、/c、 /d、/e 四个目录下)
2、node2   192.168.100.102   添加4 块硬盘 (sdb(3G)、sdc(4G)、sdd(5G)、sde(6G),分别挂载载/b 、/c、 /d、/e 四个目录下)
3、 node3   192.168.100.103   添加3 块硬盘 (sdb(3G)、sdc(4G)、sdd(5G)、,分别挂载载/b 、/c、 /d、 三个目录下)
4、 node4   192.168.100.104   添加3块硬盘 (sdb(3G)、sdc(4G)、sdd(5G)、,分别挂载载/b 、/c、 /d、三个目录下)
1台: GlusterFS  Client (192.168.100.105)

要求:
1、创建5 种卷
2、部署GlusterFS 客户端
3、测试GlusterFS  文件系统
4、掌握相关的GlusterFS 的维护命令


实验步骤:
(一)、准备工作
1、开启4 台虚拟机,添加相应的硬盘,按要求配置好各自的IP地址 (略)
2、给硬盘分区格式化,并挂载给相应的目录 (设置自动挂载) (略)
3、修改hosts 文件,实现4 个节点相互解析 (4 个Server 都做)

(二)、安装软件 (4 个Server 上相同的操作)
1、准备yum 仓库
A、上传软件包到服务器的根目录下 (软件包名叫 gfsrepo ,该软件包包含安装GlusterFS 的所有yum 仓库源)
B、修改yum 文件
vim /etc/yum.repos.d/CentOS7.repo
[local]
name=centOS7
baseurl=file:///gfsrepo   (关键要指向软件包所在位置)
enabled=1
gpgcheck=0
保存退出
C、安装软件:  yum -y install glusterfs glusterfs-server glusterfs-fuse glusterfs-rdma

(三)、启动并设置开机自启 (四台服务器都做)
systemctl start glusterd   (启动)
systemctl enable glusterd   (设置开机自启)
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