轻量级分布式系统-moosefs介绍

 

MooseFS是一种分布式文件系统，MooseFS文件系统结构包括以下四种角色：
1 管理服务器(master)
2 元数据日志服务器（Metalogger）
3 数据存储服务器 (chunkservers)
4 客户机挂载使用

各种角色作用: 　　1 管理服务器:负责各个数据存储服务器的管理,文件读写调度,文件空间回收以及恢复.多节点拷贝 　　2 元数据日志服务器: 负责备份master服务器的变化日志文件，文件类型为changelog_ml.*.mfs，以便于在master server出问题的时候接替其进行工作 　　3 数据存储服务器:负责连接管理服务器,听从管理服务器调度,提供存储空间，并为客户提供数据传输. 　　4 客户端: 通过fuse内核接口挂接远程管理服务器上所管理的数据存储服务器,.看起来共享的文件系统和本地unix文件系统使用一样的效果.吧。 1 Moosefs简介 1.1 角色构成     整个mfs共计四种角色：master、metalogger、chunk和client        1、master：只有一台。        2、metalogger：可以有多台。它负责定期从master下载metadata，并实时同步changelog。metadata和changelog的关系类似于sfrd里面基准和增量的关系。当master挂了的时候，metalogger利用下载下来的metadata和实时同步的changelog来恢复master挂掉时候的metadata。并且接管master的功能。        3、chunk：提供存储的服务器，可以有多台。这些服务器负责提供存储，它可以自由的启动和停止。在chunk启动后，会主动与master联系，master知道有多少chunk在网络中，并且会定期检查chunk的状态。        4、client：使用mfs的服务器，可以有多台。它需要运行mfsmount命令，将网络上的存储挂载到本地，看起来类似nfs。client就像读写本地磁盘那样读写mfsmount挂载的网络存储。 2 环境部署 2.1 安装     对于client端，需要安装fuse程序后，才可以编译mfsmount程序；并且需要加载fuse.ko内核模块后才能正确运行mfsmount命令。 2.1.1 fuse的安装     fuse-2.8.4.tar.gz，在http://sourceforge.net/projects/fuse/中下载，放到/home/XXXX/opdir/software目录中。 $ tar xvzf fuse-2.8.4.tar.gz $ su - <?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /> # cd fuse-2.8.4 # ./configure # make # make install     在make install的过程中，需要使用root创建文件，因此这里使用root执行命令。     编辑/etc/profile这个文件，将以下行填写在最后 export PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/lib/pkgconfig:$PKG_CONFIG_PATH     完成后，重新登陆或者source /etc/profile目录后，则可以编译安装mfs的client程序。 2.1.2 moosefs的安装     mfs-1.6.15.tar.gz，在http://sourceforge.net/projects/moosefs/中下载，放到/home/XXXX/opdir/software目录中。 $ tar xvzf mfs-1.6.15.tar.gz $ cd mfs-1.6.15 $ source /etc/profile $ ./configure --prefix=/home/XXXX/local/mfs --with-default-user=XXXX  --with-default-group=XXXX --enable-mfsmount $ make $ make install     说明：对于client端的程序，必须加--enable-mfsmount选项以编译mfsmount程序，且这台服务器需要安装fuse程序。master、chunk和metalogger服务器可以不加这个选项，并且不需要安装fuse程序。 2.1.3 加载fuse.ko内核模块 使用root将fuse.ko模块装入内核： #cd /boot/fuse #insmod fuse.ko     可以将该命令放入rc.local，使服务器重启时自动执行。 echo “insmod /boot/fuse/fuse.ko >> /etc/rc.local” 2.2 配置     在mfs编译安装后，会自动生成初始化配置示例文件。这些文件在${prefix}/etc目录中，并以.cfg.dist结尾。在使用前需要将文件拷贝成.cfg，即去掉.dist。     master、metalogger和chunk都有一系列的端口配置项，这些端口配置项需要互相匹配，这里简单起见，采用默认配置。对于默认配置，都是这些文件中初始的注释掉的内容，每一行前面的注释符号“#”无需删除。 2.2.1 metalogger的配置     metalogger有一个配置文件，mfsmetalogger.cfg： $ cd /home/XXXX/local/mfs/etc $ cp mfsmetalogger.cfg.dist mfsmetalogger.cfg     需要修改的配置项如下： BACK_LOGS = 24 META_DOWNLOAD_FREQ = 1 MASTER_HOST = IP地址或机器名     说明： BACK_LOGS = 24                  #changelog的数量，一小时一个，这个配置项的值与master中这个配置项的值保持一致 META_DOWNLOAD_FREQ = 1          #metalogger从master中下载metadata的周期，单位：小时。默认配置是24，表示每天从master中下载一次，此配置最小值是1 MASTER_HOST = IP地址或机器名     #此处配置master的域名或者IP地址    2.2.2 master的配置     master有两个配置文件，mfsmaster.cfg、mfsexports.cfg： $ cd /home/XXXX/local/mfs/etc $ cp mfsmaster.cfg.dist mfsmaster.cfg $ cp mfsexports.cfg.dist mfsexports.cfg     1、mfsmaster.cfg需要修改的配置项如下： BACK_LOGS = 24     说明： BACK_LOGS = 24        # changelog的数量，一小时一个，这个配置项的值与metalogger中这个配置项的值保持一致     简单起见，其它配置项采用默认配置。     2、mfsexports.cfg需要修改的配置项如下：     简单起见，其它配置项采用默认配置。   2.2.3 chunk的配置     chunk有两个配置文件，mfschunkserver.cfg、mfshdd.cfg： 1、chunk的配置 $ cd /home/XXXX/local/mfs/etc $ cp mfschunkserver.cfg.dist mfschunkserver.cfg $ cp mfshdd.cfg.dist mfshdd.cfg     1、mfschunkserver.cfg需要修改的配置项如下： MASTER_HOST = IP地址或机器名     说明： MASTER_HOST = IP地址或机器名     #此处配置master的域名或者IP地址      2、mfshdd.cfg需要修改的配置项如下：     这个配置文件说明chunk服务器贡献出来的存储的路径，比如贡献出/home/XXXX/data这个目录，则在mfshdd.cfg文件中增加如下行： /home/XXXX/data     2.3 启动与停止     启动顺序最好按照如下的顺序进行：     1、启动mfs：metalogger->master->chunk     2、client端使用mfs：mfsmount    3、说明：        (1)工作账户：metalogger、master、chunk可以使用configure是--default-user=XXXX这个参数中指明的默认工作账户启动。mfsmount因为是挂在文件系统，因此需要root用户运行。        (2)master启动后会定期检查是否有metalogger连过来，会定期检查chunk的状态；chunk启动后会主动去连master。 2.3.1 metalogger的启动与停止 1、运行命令：   (1)启动 $ cd /home/XXXX/local/mfs/sbin $ ./mfsmetalogger start 或者 $ /home/XXXX/local/mfs/sbin/mfsmetalogger start (2)停止 $ cd /home/XXXX/local/mfs/sbin $ ./mfsmetalogger –s 或者 $ /home/XXXX/local/mfs/sbin/mfsmetalogger -s 2、日志： #tail –f /var/log/messages | grep metalogger 3、说明：      mfsmetalogger程序运行时不加参数，则默认执行的动作是“停止->启动”。 2.3.2 master的启动与停止     mfs首次编译安装结束后，在启动mfsmaster之前，需要建立一个初始的metadata文件，使用自带文件即可： $ cd /home/XXXX/local/mfs/var/mfs $ cp metadata.mfs.empty metadata.mfs 1、运行命令： (1)启动 $ cd /home/XXXX/local/mfs/sbin $ ./mfsmaster start 或者 $ /home/XXXX/local/mfs/sbin/mfsmaster start (2)停止 $ cd /home/XXXX/local/mfs/sbin $ ./mfsmaster –s 或者 $ /home/XXXX/local/mfs/sbin/mfsmaster -s 2、日志： #tail –f /var/log/messages | grep master 3、说明： mfsmaster程序运行时不加参数，则默认执行的动作是“停止->启动”。 2.3.3 chunk的启动与停止 1、运行命令： (1)启动 $ cd /home/XXXX/local/mfs/sbin $ ./mfschunkserver start 或者 $ /home/XXXX/local/mfs/sbin/mfschunkserver start     (2)停止 $ cd /home/XXXX/local/mfs/sbin $ ./mfschunkserver –s 或者 $ /home/XXXX/local/mfs/sbin/mfschunkserver -s 2、日志： #tail –f /var/log/messages | grep chunkserver 3、说明： mfschunkserver程序运行时不加参数，则默认执行的动作是“停止->启动”。 2.3.4 mfscgiserv的启动 mfscgiserv是python写的简易的webserver，mfs的web端监控系统的应用程序可以通过它供使用者使用。它需要在master服务器中运行，因为监控程序是监控本地启动的mfsmaster程序。 1、命令： /home/XXXX/local/python/bin/python /home/XXXX/local/mfs/sbin/mfscgiserv 2、访问：  在浏览器地址栏中输入：http://master_ip:9425 或者 http://master_hostname:9425   这里面mfscgiserv的默认端口是9425 3、说明： (1)监控程序放在${prefix}/share /mfscgi目录中，是cgi程序。 (2)监控程序也可通过部署apache来进行访问，以使用更多的webserver的特性。如将mfscgi目录放入/home/XXXX/local/apache/cgi-bin/目录中，访问方法如下：http://master_ip:apache_port/cgi-bin/mfscgi 或者 http://master_hostname:apache_port/cgi-bin/mfscgi 2.3.5 client挂载网络文件系统 由于是挂载文件系统，因此需要使用root执行命令： 1、挂载： client端使用mfsmount命令挂载mfs，这个过程与nfs的挂载类似。这里client挂载时使用master的IP地址或者机器名。 $ cd /home/XXXX/local/mfs/bin su - # ./mfsmount /home/XXXX/var/mfs –H master_IP 2、卸载： su – #umount /home/XXXX/var/mfs 3、说明： /home/XXXX/var/mfs是本地挂载点。client挂载mfs中的哪个目录，具有哪些权限(只读、只写、可读可写)与master中mfsexports.cfg配置文件的内容和client端使用mfsmount命令时的参数有关。 3 Moosefs的日常维护 3.1 master的主备切换 master的主备切换分为两个步骤：一是由metalogger恢复master；二是chunk和client端进行响应的处理。 3.1.1 metalogger恢复master 1、metalogger定期从master下载metadata文件，并实时记录changelog，但是这个“实时”究竟有多么的实时，还得再看看。这个下载metadata和记录changelog的工作有点类似sfrd客户端每天下载基准和导入增量。 2、master挂掉之后，使用metarestore命令将metalogger中的基准和增量变成master需要的metadata，然后启动mfsmaster。master和metalogger可以部署在同一台机器，也可以部署在不同机器。 3、metalogger恢复master时使用的命令： $ cd /home/XXXX/local/mfs/sbin $ ./metarestore –a $ ./mfsmaster 4、说明： (1)metalogger服务器中需要备份master的两个配置文件，由于配置文件不是经常变化，因此通过定时脚本进行文件同步即可。 (2)当metalogger没有下载metadata之前，不能使用期接管master。此时metarestore程序会运行失败。 (3)metarestore程序是根据metalogger中定期下载的metadata和changelog来恢复master挂掉时刻master所记录的整个mfs的信息。       3.1.2 chunk和client相应的修改        1、对于client，需要umount掉mfs分区后，重启mfsmount新的master的IP地址。如果master挂掉之后，经过(1)重启服务器(2)使用同一台机器中metalogger恢复master数据(3)启动master；则client端不需要重新手动进行mfsmount，因为mfsmount会自动重试。        2、对于chunk，可以逐个chunk修改配置文件中master的IP地址，然后进行重启。如果master挂掉之后，经过(1)重启服务器(2)使用同一台机器中metalogger恢复master数据(3)启动master；则chunk不需要重启，master会在自动检测chunk的时候检测到它。 3.2 metalogger的注意事项     1、部署metalogger的服务器的open files数目必须大于或者等于5000，      2、metalogger在启动时不会下载metadata，而是等到第一个下载周期的下载时间点时再去下载，metalogger下载metadata的时间点是每小时的10分30秒，时间间隔是1小时的整数倍。      3、metalogger不是在启动的时候就取下载metadata，而是必须等到下载时间点(2中所述)才会去下载。也就是说，metalogger为确保正确性，要在启动后最少一个小时以内master和metalogger都要保持良好的状态。