GFS分布式文件系统以及部署群集系统案例

一，GlusterFS概述

1.GlusterFS简介

• 开源的分布式文件系统
• 由存储服务器，客户端以及NFS/Sam存储网关组成
• 元数据服务器（避免使用元数据服务器）

2，GlusterFS特点

• 扩展性和高性能
• 高可用性
• 全局统一命名空间
• 弹性卷管理
• 基于标准协议

3，Gluster术语

• Brick
• Volume
• FUSE
• VFS
• Glusterd（主程序名称）

4，模块化堆栈式架构

• 模块化。堆栈式的架构
• 通过对模块化的组合，实现复杂的功能d
  

二，GlusterFS工作原理

1.GlusterFS工作流程

注：glusterFS server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

2，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
    

三，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
• 支持底层文件系统有ext3,ext4,zfs,xfs等
  

注意: 没有分块处理，文件只能存在一个server中，效率不提升

（1）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

（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server:/dir1,server2:/dir2和server3:/dir3中
  #gluster volume create dis-volume server1:/dir1 server2:/dir2 server3:/dir3

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
  

注意：从多个server中同时读取文件，效率提升

（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
  gluster volume create stripe-volume stripe 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2

3，复制卷

• 同一文件保存一份或多分副本
• 因为要保存副本，所以磁盘利用率较低
• 若多个节点上的存储空间不一致，将按照木桶效应取最低节点的容量作为改卷的总容量
  

(1)复制卷的特点

• 卷中所有的服务器均保存在一个完整的副本
• 卷的副本数量可由客户创建的时候决定
• 至少有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，分别在server1:/dir1和server2:/dir2两个brick中
  gluster volume create rep-volume replica 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2

4，分布式条带卷

• 兼顾分布式和条带卷的功能
• 主要用于大于文件访问处理
• 至少最少需要4台服务器
  

创建分布式条带卷

• 创建了名为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）
  gluster volume create dis-stripe stripe 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2 server3:/dir3 server4:/dir4

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

（1）创建分布式复制卷

• 创建名为dis-rep的分布式条带卷，配置分布式复制卷时，卷中brick所包含的存储服务器数必须是条带数的倍数（>=2倍）

gluster volume create dis-rep replica 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2 server3:/dir3 server4:/dir4