GFS分布式文件系统集群（理论）

GlusterFS概述

1、GlusterFS简介

（1）开源的分布式文件系统

（2）由存储服务器、客户端以及NFS/Samba存储网关组成

（3）无元数据服务器（数据传输组件RDMA）

（4）GlusterFS特点：扩展性、高性能、高可用性

（5）全局统一命名空间

（6）弹性卷管理---->云的特性：水平（实例数）、垂直（硬件性能），包括ECS（虚拟）、OSS和RDS（裸金属）

（7）基于标准协议

2、GlusterFS术语

（1）Brick（节点）

（2）Volume（卷）

（3）FUSE（用户端交互模块）

（4）VFS（虚拟化文件系统）

（5）Glusterd（服务）

3、模块化堆栈式架构

（1）模块化、堆栈式的架构

（2）通过对模块的组合，实现复杂的功能

GlusterFS工作原理

1、GlusterFS工作流程

2、弹性HASH算法

（1）通过HASH算法得到一个32位的整数

（2）划分为N个连续的子空间，每个空间对应一个Brick

（3）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

●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

（1）分布式卷具有如下特点：

●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）创建分布式卷

●创建一个名为dis-volume的分布式卷，文件将根据HASH分布在server1:/dip1、server2:/dir2和server3:/dir3中

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BrickServer节点

●存储大文件时，性能尤为突出

●不具备冗余性，类似Raid0

（1）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

（2）创建条带卷

●创建了一个名为Stripe-volume的条带卷，文件将被分块轮询的存储在Server1:/dir1和Server2:/dir2两个Brick中

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

（1）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

（2）创建复制卷

●创建名为rep-volume的复制卷，文件将同时存储两个副本

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

（1）创建分布式条带卷

创建了一个名为dis- stripe的分布式条带卷,配置分布式的条带卷时，卷中Brick所包含的存储服务器数必须是条带数的倍数(>=2倍)

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

1）创建分布式复制卷

●创建了一个名为dis-rep的分布式条带卷，配置分布式的复制卷时卷中Brick所包含的存储服务器数必须是条带数的倍数(>=2倍)