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GFS分布式文件系统集群(实例!!!)

发布时间:2020-06-07 09:10:07 来源:网络 阅读:655 作者:caozhengtao1213 栏目:系统运维

GlusterFS概述

 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(数据传输组件RDMA)

GFS分布式文件系统集群(实例!!!)

GlusterFS特点

 扩展性、高性能、高可用性 全局统一命名空间 弹性卷管理---->云的特性:水平(实例数)、垂直(硬件性能) ECS(虚拟)、OSS和RDS(裸金属) 基于标准协议

GlusterFS术语

 Brick(节点) Volume(卷) FUSE(用户端交互模块) VFS(虚拟化文件系统) Glusterd(服务)

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

GFS分布式文件系统集群(实例!!!)

GlusterFS工作原理

GlusterFS工作流程

GFS分布式文件系统集群(实例!!!)

弹性HASH算法

 通过HASH算法得到一个32位的整数 划分为N个连续的子空间,每个空间对应一个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

GlusterFS的卷类型

1.分布式卷(fastdfs和gfs搭建)

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

GFS分布式文件系统集群(实例!!!)
分布式卷的特点

●文件分布在不同的服务器,不具备冗余性 ●更容易和廉价地扩展卷的大小 ●单点故障会造成数据丢失 ●依赖底层的数据保护

2.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 Server节点 ●存储大文件时,性能尤为突出 ●不具备冗余性,类似Raid0

条带卷的特点

●数据被分割成更小块分布到块服务器群中的不同条带区 ●分布减少了负载且更小的文件加速了存取的速度 ●没有数据冗余

GFS分布式文件系统集群(实例!!!)

3. 复制卷

●同一文件保存一份或多分副本 ●复制模式因为要保存副本,所以磁盘利用率较低 ●多个节点上的存储空间不一致, 那么将按照木桶效应取最低节点的容量 ●作为该卷的总容量

复制卷的特点

●卷中所有的服务器均保存一个完整的副本 ●卷的副本数量可由客户创建的时候决定 ●至少由两个块服务器或更多服务器 ●具备冗余性

GFS分布式文件系统集群(实例!!!)

4.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 ●至少最少需要4台服务器

5.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下

GFS分布式文件系统集群(实例!!!)

群集环境

GFS分布式文件系统集群(实例!!!)

卷类型

卷名称 卷类型 空间大小 Brick
dis-volume 分布式卷 40G node1(/b1)、node2(/b1)
stripe-volume 条带卷 40G node1(/c1)、node2(/c1)
rep-volume 复制卷 20G node3(/b1)、node4(/b1)
dis-stripe 分布式条带卷 40G node1(/d1)、node2(/d1)、node3(/d1)、node4(/d1)
dis-rep 分布式复制卷 20G node1(/e1)、node2(/e1)、node3(/e1)、node4(/e1)

实验准备

1、为四台服务器服务器每台添加4个磁盘

GFS分布式文件系统集群(实例!!!)

2、修改服务器的名称

分别修改为node1、node2、node3、node4

[root@localhost ~]#hostnamectl set-hostname node1 [root@localhost ~]# su
3、将四台服务器上的磁盘格式化,并挂载

在这里我们使用脚本执行挂载

#进入opt目录 [root@node1 ~]# cd /opt #磁盘格式化、挂载脚本 [root@node1 opt]# vim a.sh #! /bin/bash echo "the disks exist list:" fdisk -l |grep '磁盘 /dev/sd[a-z]' echo "==================================================" PS3="chose which disk you want to create:" select VAR in `ls /dev/sd*|grep -o 'sd[b-z]'|uniq` quit do case $VAR in sda) fdisk -l /dev/sda break ;; sd[b-z]) #create partitions echo "n p w" | fdisk /dev/$VAR #make filesystem mkfs.xfs -i size=512 /dev/${VAR}"1" &> /dev/null #mount the system mkdir -p /data/${VAR}"1" &> /dev/null echo -e "/dev/${VAR}"1" /data/${VAR}"1" xfs defaults 0 0\n" >> /etc/fstab mount -a &> /dev/null break ;; quit) break;; *) echo "wrong disk,please check again";; esac done #给于脚本执行权限 [root@node1 opt]# chmod +x a.sh

将脚本通过scp推送到其他三台服务器上

scp a.sh root@192.168.45.134:/opt scp a.sh root@192.168.45.130:/opt scp a.sh root@192.168.45.136:/opt
在四台服务器上执行脚本,并完成

这个只是样本

[root@node1 opt]# ./a.sh the disks exist list: ================================================== 1) sdb 2) sdc 3) sdd 4) sde 5) quit chose which disk you want to create:1 //选择要格式化的盘 Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2). Changes will remain in memory only, until you decide to write them. Be careful before using the write command. Device does not contain a recognized partition table Building a new DOS disklabel with disk identifier 0x37029e96. Command (m for help): Partition type: p primary (0 primary, 0 extended, 4 free) e extended Select (default p): Partition number (1-4, default 1): First sector (2048-41943039, default 2048): Using default value 2048 Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-41943039, default 41943039): Using default value 41943039 Partition 1 of type Linux and of size 20 GiB is set Command (m for help): The partition table has been altered! Calling ioctl() to re-read partition table. Syncing disks. 
分别在四个服务器上查看挂载情况

GFS分布式文件系统集群(实例!!!)

4、设置hosts文件

在第一台node1上修改

#在文件末尾添加 vim /etc/hosts 192.168.45.133 node1 192.168.45.130 node2 192.168.45.134 node3 192.168.45.136 node4

通过scp将hosts文件推送给其他服务器和客户端

#将/etc/hosts文件推送给其他主机 [root@node1 opt]# scp /etc/hosts root@192.168.45.130:/etc/hosts root@192.168.45.130's password: hosts 100% 242 23.6KB/s 00:00 [root@node1 opt]# scp /etc/hosts root@192.168.45.134:/etc/hosts root@192.168.45.134's password: hosts 100% 242 146.0KB/s 00:00 [root@node1 opt]# scp /etc/hosts root@192.168.45.136:/etc/hosts root@192.168.45.136's password: hosts 100% 242 146.0KB/s 00:00

在其他服务器上查看推送情况
GFS分布式文件系统集群(实例!!!)

关闭所有服务器和客户端的防火墙
[root@node1 ~]# systemctl stop firewalld.service [root@node1 ~]# setenforce 0

在客户端和服务器上搭建yum仓库

#进入yum文件路径 [root@node1 ~]# cd /etc/yum.repos.d/ #创建一个空文件夹 [root@node1 yum.repos.d]# mkdir abc #将CentOS-文件全部移到到abc下 [root@node1 yum.repos.d]# mv CentOS-* abc #创建私有yum源 [root@node1 yum.repos.d]# vim GLFS.repo [demo] name=demo baseurl=http://123.56.134.27/demo gpgcheck=0 enable=1 [gfsrepo] name=gfsrepo baseurl=http://123.56.134.27/gfsrepo gpgcheck=0 enable=1 #重新加载yum源 [root@node1 yum.repos.d]# yum list 
安装必要软件包
[root@node1 yum.repos.d]# yum -y install glusterfs glusterfs-server glusterfs-fuse glusterfs-rdma 

在其他三台上进行同样的操作

在四台服务器上启动glusterd,并设置为开机自启动
[root@node1 yum.repos.d]# systemctl start glusterd.service [root@node1 yum.repos.d]# systemctl enable glusterd.service
添加节点信息
[root@node1 yum.repos.d]# gluster peer probe node2 peer probe: success. [root@node1 yum.repos.d]# gluster peer probe node3 peer probe: success. [root@node1 yum.repos.d]# gluster peer probe node4 peer probe: success. 

在其他服务器上查看节点信息

[root@node1 yum.repos.d]# gluster peer status

GFS分布式文件系统集群(实例!!!)

创建分布式卷

#创建分布式卷 [root@node1 yum.repos.d]# gluster volume create dis-vol node1:/data/sdb1 node2:/data/sdb1 force #检查信息 [root@node1 yum.repos.d]# gluster volume info dis-vol #查看分布式现有卷 [root@node1 yum.repos.d]# gluster volume list #启动卷 [root@node1 yum.repos.d]# gluster volume start dis-vol 

在客户端上挂载

#递归创建挂载点 [root@manager yum.repos.d]# mkdir -p /text/dis #将刚才创建的卷挂载到刚才创建的挂载点下 [root@manager yum.repos.d]# mount.glusterfs node1:dis-vol /text/dis ```![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20191218165913488.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1BhcmhvaWE=,size_16,color_FFFFFF,t_70) ### 创建条带卷 ```sql #创建卷 [root@node1 yum.repos.d]# gluster volume create stripe-vol stripe 2 node1:/data/sdc1 node2:/data/sdc1 force #查看现有卷 [root@node1 yum.repos.d]# gluster volume list dis-vol stripe-vol #启动条带卷 [root@node1 yum.repos.d]# gluster volume start stripe-vol volume start: stripe-vol: success
在客户端挂载
#创建挂载点 [root@manager yum.repos.d]# mkdir /text/strip #挂载条带卷 [root@manager yum.repos.d]# mount.glusterfs node1:/stripe-vol /text/strip/

创建复制卷

#创建复制卷 [root@node1 yum.repos.d]# gluster volume create rep-vol replica 2 node3:/data/sdb1 node4:/data/sdb1 force volume create: rep-vol: success: please start the volume to access data #开启复制卷 [root@node1 yum.repos.d]# gluster volume start rep-vol volume start: rep-vol: success

在客户机挂碍复制卷

[root@manager yum.repos.d]# mkdir /text/rep [root@manager yum.repos.d]# mount.glusterfs node3:rep-vol /text/rep

创建分布式条带

#创建分布式条带卷 [root@node1 yum.repos.d]# gluster volume create dis-stripe stripe 2 node1:/data/sdd1 node2:/data/sdd1 node3:/data/sdd1 node4:/data/sdd1 force volume create: dis-stripe: success: please start the volume to access data #启动分布式条带卷 [root@node1 yum.repos.d]# gluster volume start dis-stripe volume start: dis-stripe: success

在客户机上挂载

[root@manager yum.repos.d]# mkdir /text/dis-strip [root@manager yum.repos.d]# mount.glusterfs node4:dis-stripe /text/dis-strip/

创建分布式复制卷

#创建分布式复制卷 [root@node2 yum.repos.d]# gluster volume create dis-rep replica 2 node1:/data/sde1 node2:/data/sde1 node3:/data/sde1 node4:/data/sde1 force volume create: dis-rep: success: please start the volume to access data #开启复制卷 [root@node2 yum.repos.d]# gluster volume start dis-rep volume start: dis-rep: success # 查看现有卷 [root@node2 yum.repos.d]# gluster volume list dis-rep dis-stripe dis-vol rep-vol stripe-vol 
在客户端挂载
[root@manager yum.repos.d]# mkdir /text/dis-rep [root@manager yum.repos.d]# mount.glusterfs node3:dis-rep /text/dis-rep/

------------------------上边我们完成了卷的创建和挂载,现在我们来进行卷的测试

首先在客户机上创建5个40M的文件
[root@manager yum.repos.d]# dd if=/dev/zero of=/demo1.log bs=1M count=40 40+0 records in 40+0 records out 41943040 bytes (42 MB) copied, 0.0175819 s, 2.4 GB/s [root@manager yum.repos.d]# dd if=/dev/zero of=/demo2.log bs=1M count=40 40+0 records in 40+0 records out 41943040 bytes (42 MB) copied, 0.269746 s, 155 MB/s [root@manager yum.repos.d]# dd if=/dev/zero of=/demo3.log bs=1M count=40 40+0 records in 40+0 records out 41943040 bytes (42 MB) copied, 0.34134 s, 123 MB/s [root@manager yum.repos.d]# dd if=/dev/zero of=/demo4.log bs=1M count=40 40+0 records in 40+0 records out 41943040 bytes (42 MB) copied, 1.55335 s, 27.0 MB/s [root@manager yum.repos.d]# dd if=/dev/zero of=/demo5.log bs=1M count=40 40+0 records in 40+0 records out 41943040 bytes (42 MB) copied, 1.47974 s, 28.3 MB/s 
然后复制5个文件到不同的卷上
[root@manager yum.repos.d]# cp /demo* /text/dis [root@manager yum.repos.d]# cp /demo* /text/strip [root@manager yum.repos.d]# cp /demo* /text/rep [root@manager yum.repos.d]# cp /demo* /text/dis-strip [root@manager yum.repos.d]# cp /demo* /text/dis-rep 

查看卷的内容

查看分布式卷

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查看条带卷

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查看复制卷

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查看分布式条带卷

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查看分布式复制卷

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故障测试

关闭node2服务器观察结果
[root@manager yum.repos.d]# ls /text/ dis dis-rep dis-strip rep strip [root@manager yum.repos.d]# ls /text/dis demo1.log demo2.log demo3.log demo4.log [root@manager yum.repos.d]# ls /text/dis-rep demo1.log demo2.log demo3.log demo4.log demo5.log [root@manager yum.repos.d]# ls /text/dis-strip/ demo5.log [root@manager yum.repos.d]# ls /text/rep/ demo1.log demo2.log demo3.log demo4.log demo5.log [root@manager yum.repos.d]# ls /text/strip/ [root@manager yum.repos.d]# 

结论:

 - 分布卷缺少demo5.log文件 - 条带卷无法访问 - 复制卷正常访问 - 分布式条带卷缺少文件 - 分布式复制卷正常访问

删除卷

要删除卷需要先停止卷,在删除卷的时候,卷组必须处于开启状态

#停止卷 [root@manager yum.repos.d]# gluster volume delete dis-vol #删除卷 [root@manager yum.repos.d]# gluster volume delete dis-vol

访问控制

#仅拒绝 [root@manager yum.repos.d]# gluster volume set dis-vol auth.reject 192.168.45.133 #仅允许 [root@manager yum.repos.d]# gluster volume set dis-vol auth.allow 192.168.45.133

谢谢阅读!!!

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