分布式文件系统MFS实现存储共享剖析

 编者按：现在，有大量的企业采用共享存储服务器NFS的方式，来对应用数据进行网络存储，但这存在性能瓶颈和单点故障的问题，于是，分布式文件存储管理系统开始流行起来。本文为大家推荐了开源的分布式文件系统MFS，相信对大家有所帮助。

　　分布式文件系统MFS(moosefs) 实现存储共享剖析（上）
　　分布式文件系统MFS(moosefs) 实现存储共享剖析（中）
　　分布式文件系统MFS(moosefs) 实现存储共享剖析（下）

　　【IT168 专稿】由于用户数量的不断攀升,我对访问量大的应用实现了可扩展、高可靠的集群部署（即lvs+keepalived的方式），但仍然有用户反馈访问慢的问题。通过排查个服务器的情况，发现问题的根源在于共享存储服务器NFS。在我这个网络环境里，N个服务器通过NFS方式共享一个服务器的存储空间，使得NFS服务器不堪重负。察看系统日志，全是NFS服务超时之类的报错。一般情况下，当NFS客户端数目较小的时候，NFS性能不会出现问题；一旦NFS服务器数目过多，并且是那种读写都比较频繁的操作，所得到的结果就不是我们所期待的。
　　下面是某个集群使用NFS共享的示意图： 

　　共享存储服务器NFS：存在瓶颈问题

　　这种架构除了性能问题而外，还存在单点故障，一旦这个NFS服务器发生故障，所有靠共享提供数据的应用就不再可用，尽管用rsync方式同步数据到另外一个服务器上做NFS服务的备份，但这对提高整个系统的性能毫无帮助。基于这样一种需求，我们需要对NFS服务器进行优化或采取别的解决方案，然而优化并不能对应对日益增多的客户端的性能要求，因此唯一的选择只能是采取别的解决方案了；通过调研，分布式文件系统是一个比较合适的选择。采用分布式文件系统后，服务器之间的数据访问不再是一对多的关系（1个NFS服务器，多个NFS客户端），而是多对多的关系，这样一来，性能大幅提升毫无问题。

为何要选择分布式文件系统MFS？

　　到目前为止，有数十种以上的分布式文件系统解决方案可供选择，如lustre,hadoop,PNFS等等。我尝试了PVFS,hadoop,moosefs这三种应用，参看了lustre、KFS等诸多技术实施方法，最后我选择了moosefs（以下简称MFS）这种分布式文件系统来作为我的共享存储服务器。为什么要选它呢？我来说说我的一些看法：
　　1、 实施起来简单。MFS的安装、部署、配置相对于其他几种工具来说，要简单和容易得多。看看lustre 700多页的pdf文档，让人头昏吧。
　　2、 不停服务扩容。MFS框架做好后，随时增加服务器扩充容量；扩充和减少容量皆不会影响现有的服务。注：hadoop也实现了这个功能。
　　3、 恢复服务容易。除了MFS本身具备高可用特性外，手动恢复服务也是非常快捷的，原因参照第1条。
　　4、 我在实验过程中得到作者的帮助，这让我很是感激。

　　MFS特性（根据官方网站翻译）

　　★ 高可靠性（数据能被分成几个副本存储在不同的计算机里）
　　   
　　★ 通过增加计算机或增加新的硬盘动态扩充可用磁盘空间
　　★ 可以设置删除文件的空间回收时间
　　[root@mysql-bk serydir]# mfsgettrashtime bind-9.4.0.tar.gz
　　bind-9.4.0.tar.gz: 600
　　   文件被删除10分钟后（600秒），才真正删除文件，回收磁盘空间。
　　★ 为文件创建快照

MFS文件系统的组成

　　1、 元数据服务器。在整个体系中负责管理管理文件系统，目前MFS只支持一个元数据服务器master，这是一个单点故障，需要一个性能稳定的服务器来充当。希望今后MFS能支持多个master服务器，进一步提高系统的可靠性。
　　2、 数据存储服务器chunkserver。真正存储用户数据的服务器。存储文件时，首先把文件分成块，然后这些块在数据服务器chunkserver之间复制（复制份数可以手工指定，建议设置副本数为3）。数据服务器可以是多个，并且数量越多，可使用的"磁盘空间"越大，可靠性也越高。
　　3、 客户端。使用MFS文件系统来存储和访问的主机称为MFS的客户端，成功挂接MFS文件系统以后，就可以像以前使用NFS一样共享这个虚拟性的存储了。