1、Brick:GFS中的存储单元,通过是一个受信存储池中的服务器的一个导出目录。可以通过主机名和目录名来标识,如’SERVER:EXPORT’
2、Volume:卷
3、FUSE:内核文件系统,Filesystem Userspace是一个可加载的内核模块,其支持非特权用户创建自己的文件系统而不需要修改内核代码。通过在用户空间运行文件系统的代码通过FUSE代码与内核进行桥接。
4、VFS:虚拟文件系统
5、Glusterd:Gluster management daemon,要在trusted storage pool中所有的服务器上运行。
1、客户端或应用程序通过GlusterFS的挂载点访问数据
2、linux系统内核通过VFS API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 收到数据后,client根据配置文件的配置对数据进行处理
5、通过网络将数据传递至远端的GlusterFS Server,并且将数据写入到服务器存储设备上
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
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
创建命令:
gluster volume create dis-volume server1:/dir1 server2:/dir2
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
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
创建命令:
gluster volume create stripe-volume stripe 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2
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
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
创建命令:
gluster volume create rep-volume replica 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2
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
创建命令:
gluster volume create rep-volume replica 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2
兼顾分布式卷和复制卷的功能
用于需要冗余的情况下
创建命令:
gluster volume create rep-volume replica 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2
一台centos7虚拟机,IP地址为:192.168.200.40,主机名为:node1,添加4块磁盘,分别为3G,4G,5G,6G大小
一台centos7虚拟机,IP地址为:192.168.200.50,主机名为:node2,添加4块磁盘,分别为3G,4G,5G,6G大小
一台centos7虚拟机,IP地址为:192.168.200.60,主机名为:node3,添加3块磁盘,分别为3G,4G,5G大小
一台centos7虚拟机,IP地址为:192.168.200.70,主机名为:node4,添加3块磁盘,分别为3G,4G,5G大小
一台centos7虚拟机,IP地址为:192.168.200.80,主机名为:client,当做测试机使用
将要使用的卷名称和信息
卷名称 | 卷类型 | 空间大小/GB | Brick |
---|---|---|---|
dis | 分布式卷 | 12 | node1(/e6) node2(/e6) |
stripe-volume | 条带卷 | 10 | node1(/d5) node2(/d5) |
rep-volume | 复制卷 | 5 | node3(/d5) node4(/d5) |
dis-stripe | 分布式条带卷 | 12 | node1(/b3) node2(/b3) node3(/b3) node4(/b3) |
dis-rep | 分布式复制卷 | 8 | node1(/c4) node2(/c4) node3(/c4) node4(/c4) |
关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0
修改主机名,配置/etc/hosts文件
#以Node1节点为例:
hostnamectl set-hostname node1
su
echo "192.168.200.40 node1" >> /etc/hosts #做IP与主机名映射
echo "192.168.200.50 node2" >> /etc/hosts
echo "192.168.200.60 node3" >> /etc/hosts
echo "192.168.200.70 node4" >> /etc/hosts
虚拟机设置----添加----硬盘,下一步----SCSI(推荐),下一步----创建新的虚拟磁盘,下一步----最大磁盘大小(自定义),勾选将虚拟磁盘拆分成多个文件,下一步----完成,相同方法添加其他的磁盘(除了client客户机),磁盘添加后需要重启一下才能识别到磁盘
1、创建磁盘分区,仅以node1为例,其他node主机配置相同
方法一:手动分区
[root@node1 ~]# fdisk -l '//查看磁盘是否添加成功'
[root@node1 ~]# fdisk /dev/sdb
欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。
更改将停留在内存中,直到您决定将更改写入磁盘。
使用写入命令前请三思。
Device does not contain a recognized partition table
使用磁盘标识符 0x5fae534e 创建新的 DOS 磁盘标签。
命令(输入 m 获取帮助):n '//创建分区'
Partition type:
p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
e extended
Select (default p): p '//创建主分区'
分区号 (1-4,默认 1): '//回车,默认分区号'
起始 扇区 (2048-6291455,默认为 2048): '//回车,默认扇区大小'
将使用默认值 2048
Last 扇区, +扇区 or +size{
K,M,G} (2048-6291455,默认为 6291455): '//回车,默认主分区大小'
将使用默认值 6291455
分区 1 已设置为 Linux 类型,大小设为 3 GiB
命令(输入 m 获取帮助):w '//保存分区信息'
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁盘。
[root@node1 ~]# ll /dev/ | grep sd '//查看刚刚格式化的磁盘是否成功/dev/sdb1,/dev/sdc1,/dev/sdd1,/dev/sde1'
'//刚刚fdisk -l查看,有/dev/sdb,/dev/sdc,/dev/sdd,/dev/sde四个磁盘,用相同方法格式化其他的磁盘和其他node主机的磁盘'
格式化磁盘,其他node节点相同操作
[root@node1 ~]# mkfs.xfs /dev/sdb1 '//格式化分区'
[root@node1 ~]# mkfs.xfs /dev/sdc1
[root@node1 ~]# mkfs.xfs /dev/sdd1
[root@node1 ~]# mkfs.xfs /dev/sde1
创建挂载点进行挂载,其他node节点相同操作
[root@node1 ~]# mkdir -p /data/sdb1 /data/sdb2 /data/sdb3 /data/sdb4
[root@node1 ~]# vim /etc/fstab '//末行添加下方四个自动挂载信息'
/dev/sdb1 /data/sdb1 xfs defaults 0 0
/dev/sdc1 /data/sdb2 xfs defaults 0 0
/dev/sdd1 /data/sdb3 xfs defaults 0 0
/dev/sde1 /data/sdb4 xfs defaults 0 0
4、重启服务器
[root@node1 ~]# reboot
[root@node1 ~]# df -Th '//重启后查看自动挂载情况,会产生如下信息'
[root@localhost opt]#df
文件系统 1K-块 已用 可用 已用% 挂载点
......
/dev/sdb1 3134464 32944 3101520 2% /data/sdb1
/dev/sdc1 4183040 32944 4150096 1% /data/sdc1
/dev/sdd1 5231616 32944 5198672 1% /data/sdd1
/dev/sde1 6280192 32944 6247248 1% /data/sde1
方法二:自动分区脚本
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
cd /opt/
./fdisk.sh
df -Th #查看是否挂载成功
1、四台node主机都搭建本地yum仓库,安装GLFS软件,此处仅展示node1主机
#将gfsrepo 软件上传到/opt目录下并解压本地
unzip gfsrepo.zip
[root@node1 opt]# cd /etc/yum.repos.d/
[root@node1 yum.repos.d]# mkdir repo.bak '//创建备份目录'
[root@node1 yum.repos.d]# mv *.repo repo.bak '//将所有文件移动到备份目录'
[root@node1 yum.repos.d]# vim glfs.repo '//编辑本地yumrepo文件'
[glfs]
name=glfs
baseurl=file:///opt/gfsrepo
gpgcheck=0
enabled=1
[root@node1 yum.repos.d]# mount /dev/sr0 /mnt '//将光盘挂载到/mnt'
[root@node1 yum.repos.d]# yum clean all '//清除yum缓存'
[root@node1 yum.repos.d]# yum makecache '//创建缓存数据'
[root@node1 yum.repos.d]# yum -y install glusterfs glusterfs-server glusterfs-fuse glusterfs-rdma '//安装安装GLFS软件'
[root@node1 yum.repos.d]# systemctl start glusterd.service '//启动GLFS软件'
[root@node1 yum.repos.d]# systemctl enable glusterd.service '//设置开机自启'
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/glusterd.service to /usr/lib/systemd/system/glusterd.service.
[root@node1 yum.repos.d]# systemctl status glusterd.service #查看状态
● glusterd.service - GlusterFS, a clustered file-system server
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/glusterd.service; enabled; vendor preset: disabled)
Active: active (running) since 二 2021-03-02 11:37:05 CST; 1s ago
Main PID: 13794 (glusterd)
CGroup: /system.slice/glusterd.service
└─13794 /usr/sbin/glusterd -p /var/run/glusterd.pid --log-lev...
3月 02 11:37:05 node1 systemd[1]: Starting GlusterFS, a clustered file....
3月 02 11:37:05 node1 systemd[1]: Started GlusterFS, a clustered file-....
Hint: Some lines were ellipsized, use -l to show in full.
1、node主机添加群集中其他node节点
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
#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,因为已经做好了群集,所以以下操作只在一个node节点(node1)上操作即可
#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
2、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
gluster volume list
部署客户端
1、相同方法将gfsrepo 软件上传到/opt目下并使用 unzip 解压
2、相同方法配置本地yum源
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
yum -y install glusterfs glusterfs-fuse
3、创建挂载点目录,修改本地域名解析文件
mkdir -p /test/{
dis,stripe,rep,dis_stripe,dis_rep}
ls /test
echo "192.168.200.40 node1" >> /etc/hosts
echo "192.168.200.50 node2" >> /etc/hosts
echo "192.168.200.60 node3" >> /etc/hosts
echo "192.168.200.70 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_rep
df -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 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=/opt/demo5.log bs=1M count=40
ls -lh /opt
cp demo* /test/dis
cp demo* /test/stripe/
cp demo* /test/rep/
cp demo* /test/dis_stripe/
cp demo* /test/dis_rep/
2.查看文件分布
#查看分布式文件分布
[root@node1 ~]# 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
[root@node2 ~]# 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
[root@node1 ~]# 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
[root@node2 ~]# 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
[root@node3 ~]# 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
[root@node4 ~]# 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
[root@node1 ~]# 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
[root@node2 ~]# 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
[root@node3 ~]# ll -h /data/sdd1
总用量 21M
-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo5.log
[root@node4 ~]# 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
[root@node1 ~]# 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
[root@node2 ~]# 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
[root@node3 ~]# ll -h /data/sde1
总用量 41M
-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo5.log
[root@node3 ~]#
[root@node4 ~]# 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
[root@node2 ~]# 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
[root@localhost dis]# ll #在客户上发现少了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
[root@localhost text]# cd stripe/ #无法访问,条带卷不具备冗余性
[root@localhost stripe]# ll
总用量 0
#分布式条带卷
[root@localhost dis_and_stripe]# ll #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
[root@localhost dis_and_rep]# ll #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
[root@localhost rep]# ls -l #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
[root@localhost dis_stripe]# ll #在客户机上测试正常 没有数据
总用量 0
#测试分布式复制卷是否正常
[root@localhost dis_and_rep]# ll #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
测试总结
上述实验测试,凡是带复制数据,相比而言,数据比较安全
其他的GFS常用命令
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 192.168.200.100
#仅允许
gluster volume set dis-rep auth.allow 192.168.200.* #设置192.168.200.0网段的所有IP地址都能访问dis-rep卷(分布式复制卷)