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GFS分布式文件系统

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导读：本篇文章讲解 GFS分布式文件系统，希望对大家有帮助，欢迎收藏，转发！站点地址：www.bmabk.com

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引言

GFS是一个可扩展的分布式文件系统，用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。它运行于廉价的普通硬件上，并提供容错功能。它可以给大量的用户提供总体性能较高的服务。

一、文件系统的作用

从系统角度来看，文件系统时对文件存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统

主要负责为用户建立文件、存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取

1、文件系统的挂载使用

  • 1.除跟文件系统以外的文件系统创建后要使用需要先挂载至挂载点后才可以被访问
  • 2.挂载点即分区设备文件关联的某个目录文件
  • 3.类比NFS（外部的文件系统），使用挂载的方式才可以让本地系统来使用外部的文件系统的功能

例如：配置永久挂载时，我们会写入挂载点与挂载目录，还有文件系统的名称（xfs），文件类型格式等。我们在远程跨服务器使用GFS分布式文件系统，挂载时也需要指定其文件格式（GlusterFS）

二、GlusterFS简介

  • GlusterFS 是一个开源的分布式文件系统。
  • 由存储服务器、客户端以及NFS/Samba存储网关(可选，根据需要选择使用)组成。
  • 没有元数据服务器组件，这有助于提升整个系统的性能、可靠性和稳定性。

传统的分布式文件系统大多通过元服务器来存储元数据，元数据包含存储节点上的目录信息、目录结构等。这样的设计在浏览目录时效率高，但是也存在一些缺陷，例如单点故障。一旦元数据服务器出现故障，即使节点具备再高的冗余性，整个存储系统也将崩溃。而GlusterFS 分布式文件系统是基于无元服务器的设计，数据横向扩展能力强，具备较高的可靠性及存储效率。

  • GlusterFs同时也是Scale-Out(横向扩展)存储解决方案Gluster的核心，在存储数据方面具有强大的横向扩展能力，通过扩展能够支持数PB存储容量和处理数千客户端。
  • GlusterFS支持借助TCP/IP或InfiniBandRDMA网络 (一种支持多并发链接的技术，具有高带宽、低时延、高扩展性的特点)将物理分散分布的存储资源汇聚在一起，统一提供存储服务，并使用统一全局命名空间来管理数据。

三、GlusterFS特点

1、 扩展性和高性能

GlusterFS利用双重特性来提供高容量存储解决方案。

  • 1.Scale-Out架构允许通过简单地增加存储节点的方式来提高存储容量和性能(磁盘、计算和I/O资源都可以独立增加)，支持10GbE和InfiniBand等高速网络互联。
  • 2.Gluster弹性哈希(ElasticHash)解决了GlusterFS对元数据服务器的依赖，改善了单点故障和性能瓶颈，真正实现了并行化数据访问。GlusterFS采用弹性哈希算法在存储池中可以智能地定位任意数据分片(将数据分片存储在不同节点上)，不需要查看索引或者向元数据服务器查询。

2、高可用性

  • 1.GlusterFS可以对文件进行自动复制，如镜像或多次复制，从而确保数据总是可以访问，甚至是在硬件故障的情况下也能正常访问当数据出现不一致时，自我修复功能能够把数据恢复到正确的状态，数据的修复是以增量的方式在后台执行，几乎不会产生性能负载。
  • 2.GlusterFS可以支持所有的存储，因为它没有设计自己的私有数据文件格式，而是采用操作系统中主流标准的磁盘文件系统(如EXT3、XFS等)来存储文件，因此数据可以使用传统访问磁盘的方式被访问。

3、全局统一命名空间

分布式存储中，将所有节点的命名空间整合为统一命名空间，将整个系统的所有节点的存储容量组成一个大的虛拟存储池，供前端主机访问这些节点完成数据读写操作。

4、弹性卷管理

  • 1.GlusterFs通过将数据储存在逻辑卷中，逻辑卷从逻辑存储池进行独立逻辑划分而得到。
  • 2.逻辑存储池可以在线进行增加和移除，不会导致业务中断。逻辑卷可以根据需求在线增长和缩减，并可以在多个节点中实现负载均衡。
  • 3.文件系统配置也可以实时在线进行更改并应用，从而可以适应工作负载条件变化或在线性能调优。

5、基于标准协议

  • 1.Gluster存储服务支持NFS、CIFS、HTTP、FTP、SMB及Gluster原生协议，完全与POSIX标准(可移植操作系统接口)兼容。
  • 2.现有应用程序不需要做任何修改就可以对Gluster中的数据进行访问，也可以使用专用API进行访问。

四、GlusterFS术语

  • 1.Brick（块存储服务器）实际存储用户数据的服务器
  • 2.Volume（逻辑卷）本地文件系统的”分区”
  • 3.FUSE用户空间的文件系统（类别EXT4），”这是一个伪文件系统“，用户端的交换模块
  • 4.VFS（虚拟端口）内核态的虚拟文件系统，用户是提交请求给VFS 然后VFS交给FUSH，再交给GFS客户端，最后由客户端交给远端的存储
  • 5.Glusterd（服务）是运行再存储节点的进程（客户端运行的是gluster client）GFS使用过程中整个GFS之间的交换由Gluster client 和glusterd完成

使用GFS会使用到以上的虚拟文件系统

五、GlusterFS构成

模块化堆栈式架构

  • 模块化、堆栈式的架构
  • 通过对模块的组合，实现复杂的功能

1、API：应用程序编程接口
2、模块化：每个模块可以提供不同的功能
3、堆栈式：同时启用多个模块，多个功能可以组合，实现复杂的功能

  • 1.I/O cache：I/O缓存
  • 2.read ahead：内核文件预读
  • 3.distribute/stripe：分布式、条带化
  • 4.Gige：千兆网/千兆接口
  • 5.TCP/IP：网络协议
  • 6.InfiniBand：网络协议，与TCP/IP相比，TCP/IP具有转发丢失数据包的特性，基于此通信协议可能导致通信变慢，而IB使用基于信任的、流控制的机制来保证连接完整性
  • 7.RDMA：负责数据传输，有一种数据传输协议，功能：为了解决传输过程中客户端与服务器端数据处理的延迟

六、GlusterFS 的工作流程

（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，并向系统注册一个实际的文件系统 FUSE，
而 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。
可以将 FUSE 文件系统理解为一个代理。
（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）经过 GlusterFS client 处理后，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。

在这里插入图片描述

理解：

1.外来一个请求，例：用户端申请创建一个文件，客户端或应用程序通过GFS的挂载点访问数据
2.linux系统内容通过VFSAPI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端收到数据后，会根据配置文件的配置对数据进行处理
5.再通过网络，将数据发送给远端的ClusterFS server，并将数据写入到服务器储存设备上
6.server再将数据转交给VFS伪文件系统，再由VFS进行转存处理，最后交给EXT3

七、弹性 HASH 算法

弹性 HASH 算法是 Davies-Meyer 算法的具体实现，通过 HASH 算法可以得到一个 32 位的整数范围的 hash 值，
假设逻辑卷中有 N 个存储单位 Brick，则 32 位的整数范围将被划分为 N 个连续的子空间，每个空间对应一个 Brick。
当用户或应用程序访问某一个命名空间时，通过对该命名空间计算 HASH 值，根据该 HASH 值所对应的 32 位整数空间定位数据所在的 Brick。

1、弹性 HASH 算法的优点

  • 1.保证数据平均分布在每一个 Brick 中。
  • 2.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。

八、GFS支持的七种卷

GlusterFS 支持七种卷，即分布式卷、条带卷、复制卷、分布式条带卷、分布式复制卷、条带复制卷和分布式条带复制卷。

1、分布式卷（Distribute volume）

  • 1.文件通过HASH算法分布到所有Brick Server上，这种卷是GlusterFS的默认卷;以文件为单位根据HASH算法散列到不同的Brick，其实只是扩大了磁盘空间，如果有一块磁盘损坏，数据也将丢失，属于文件级的RAID0，不具有容错能力。
  • 2.在该模式下，并没有对文件进行分块处理，文件直接存储在某个Server节点上。
  • 3.由于直接使用本地文件系统进行文件存储，所以存取效率并没有提高，反而会因为网络通信的原因而有所降低。

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、条带卷（Stripe volume）

  • 类似RAID0，文件被分成数据块并以轮询的方式分布到多个Brick
    Server上，文件存储以数据块为单位，支持大文件存储，文件越大，读取效率越高，但是不具备冗余性。

条带卷特点:

  • 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。

3、复制卷（Replica volume）

  • 1.将文件同步到多个Brick上，使其具备多个文件副本，属于文件级RAID 1，具有容错能力。因为数据分散在多个Brick中，所以读性能得到很大提升，但写性能下降。
  • 2.复制卷具备冗余性，即使一个节点损坏，也不影响数据的正常使用。但因为要保存副本，所以磁盘利用率较低。

复制卷特点:

  • 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，但复制数必须等于卷中Brick所包含的存储服务器数。
  • 至少由两个块服务器或更多服务器。
  • 具备冗余性。

4、分布式条带卷（Distribute Stripe volume）

  • 1.BrickServer数量是条带数(数据块分布的Brick数量)的倍数，兼具分布式卷和条带卷的特点。
  • 2.主要用于大文件访问处理，创建一个分布式条带卷最少需要4台服务器。
  • 3.创建一个名为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)。Brick的数量是4(Server1:/dir1、Server2:/dir2、Server3:/dir3和Server4:/dir4)，条带数为2(stripe 2)
  • 4.创建卷时，存储服务器的数量如果等于条带或复制数，那么创建的是条带卷或者复制卷:如果存储服务器的数量是条带或复制数的2倍甚至更多，那么将创建的是分布式条带卷或分布式复制卷。

5、分布式复制卷（Distribute Replica volume）

  • 1.Brick Server数量是镜像数(数据副本数量)的倍数，兼具分布式卷和复制卷的特点。主要用于需要冗余的情况下。
  • 2.创建一个名为dis-rep的分布式复制卷，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复制数的倍数(>=2倍)。Brick的数量是4 (Server1:/dir1、Server2:/dir2、Server3:/dir3和Server4:/dir4)，复制数为2(replica 2)

6、条带复制卷（Stripe Replca volume）

类似RAID10，同时具有条带卷和复制卷的特点。

7、分布式条带复制卷（Distribute Stripe Replicavolume）

三种基本卷的复合卷，通常用于类Map Reduce应用。

九、部署 GlusterFS 群集

1、集群环境

Node1节点：node1/192.168.28.5		  磁盘： /dev/sdb1			挂载点： /data/sdb1
											/dev/sdc1					/data/sdc1
											/dev/sdd1					/data/sdd1
											/dev/sde1					/data/sde1
 
Node2节点：node2/192.168.28.10		  磁盘： /dev/sdb1			挂载点： /data/sdb1
											/dev/sdc1					/data/sdc1
											/dev/sdd1					/data/sdd1
											/dev/sde1					/data/sde1
 
Node3节点：node3/192.168.28.100	  磁盘： /dev/sdb1			挂载点： /data/sdb1
											/dev/sdc1					/data/sdc1
											/dev/sdd1					/data/sdd1
											/dev/sde1					/data/sde1
 
Node4节点：node4/192.168.28.200   	  磁盘： /dev/sdb1			挂载点： /data/sdb1
											/dev/sdc1					/data/sdc1
											/dev/sdd1					/data/sdd1
											/dev/sde1					/data/sde1
 
=====客户端节点：192.168.28.250=====

(以下操作均以node1示例，其它节点相同)

[root@localhost ~] # hostnamectl set-hostname node1
[root@localhost ~] # su
[root@node1 ~]#

2、4个节点分别脚本执行磁盘分区并挂载

所有节点（这里使用node1作为示范）

vim /opt/fdisk.sh
#! /bin/bash
echo "the disks exist list:"   
fdisk -l |grep '磁盘 /dev/sd[a-z]'
echo "=================================================="
PS3="chose which disk you want to create:"
select VAR in `ls /dev/sd*|grep -o 'sd[b-z]'|uniq` quit
do
    case $VAR in
    sda)
        fdisk -l /dev/sda
        break ;;
    sd[b-z])
        echo "n
              p
                
                
           
              w"  | fdisk /dev/$VAR

        #make filesystem
        mkfs.xfs -i size=512 /dev/${VAR}"1" &> /dev/null
        #mount the system
        mkdir -p /data/${VAR}"1" &> /dev/null
        echo -e "/dev/${VAR}"1" /data/${VAR}"1"  xfs  defaults 0 0\n" >> /etc/fstab
        mount -a &> /dev/null
        break ;;
    quit)
        break;;
    *)
        echo "wrong disk,please check again";;
    esac
done


cd /opt

bash ./fdisk.sh

df -hT


[root@node1 ~]# systemctl stop firewalld
[root@node1 ~]# setenforce 0
[root@node1 ~]# vim /opt/fdisk.sh
[root@node1 ~]# cd /opt/
[root@node1 opt]# bash fdisk.sh

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
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3、 4个节点配置/etc/hosts文件

echo "192.168.28.5 node1" >> /etc/hosts 
echo "192.168.28.10 node2" >> /etc/hosts
echo "192.168.28.100 node3" >> /etc/hosts
echo "192.168.28.200 node4" >> /etc/hosts



[root@node1 opt]# cat /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.28.5 node1
192.168.28.10 node2
192.168.28.100 node3
192.168.28.200 node4

4、4个节点上安装、启动GlusterFS

[root@node1 yum.repos.d]# cd /opt
[root@node1 opt]# rz -E
rz waiting to receive.
[root@node1 opt]# unzip gfsrepo.zip

[root@node1 opt]# cd /etc/yum.repos.d
[root@node1 yum.repos.d]# mv * repos.bak/
[root@node1 yum.repos.d]# ls
repos.bak
[root@node1 yum.repos.d]# vim glfs.repo
[root@node1 yum.repos.d]# cat glfs.repo 
[glfs]
name=glfs
baseurl=file:///opt/gfsrepo
gpgcheck=0
enabled=1
[root@node1 yum.repos.d]# yum clean all && yum makecache
[root@node1 yum.repos.d]# yum -y install glusterfs glusterfs-server glusterfs-fuse glusterfs-rdma #报错，安装时出现以下错误，现在装的rpm版本比repo源里的版本高。先查询后，找到名字在卸载，先安装glusterfs-server glusterfs-rdma
[root@node1 yum.repos.d]# yum remove glusterfs-api.x86_64 glusterfs-cli.x86_64  #移除报错的依赖关系glusterfs.x86_64 glusterfs-libs.x86_64 glusterfs-client-xlators.x86_64 glusterfs-fuse.x86_64
[root@node1 yum.repos.d]# yum -y install glusterfs glusterfs-server glusterfs-fuse glusterfs-rdma #再次安装
[root@node1 yum.repos.d]# systemctl start glusterd.service
[root@node1 yum.repos.d]# systemctl enable glusterd.service
[root@node1 yum.repos.d]# systemctl status glusterd.service

在这里插入图片描述
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5、4个节点进行实践同步

[root@node1 yum.repos.d]# ntpdate ntp1.aliyun.com #时间同步

6、添加节点到存储信任池中

在一台Node节点上添加其它节点即可

[root@node1 yum.repos.d]# gluster peer probe node1
peer probe: success. Probe on localhost not needed
[root@node1 yum.repos.d]# gluster peer probe node2
peer probe: success. Host node2 port 24007 already in peer list
[root@node1 yum.repos.d]# gluster peer probe node3
peer probe: success. Host node3 port 24007 already in peer list
[root@node1 yum.repos.d]# gluster peer probe node4
peer probe: success. Host node4 port 24007 already in peer list

在每个Node节点上查看群集状态

[root@node1 yum.repos.d]# gluster peer status
Number of Peers: 3

Hostname: node3
Uuid: 51a7286c-9509-4c3d-8962-bf2029719718
State: Peer in Cluster (Connected)

Hostname: node2
Uuid: d07544f4-45c9-4d98-a6d5-f622c5c63477
State: Peer in Cluster (Connected)

Hostname: node4
Uuid: 4c02b242-a783-4a72-8eb9-2b00a9a2e479
State: Peer in Cluster (Connected)

7、根据规划创建卷

========根据以下规划创建卷=========
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)

7.1 在节点1创建分布式卷

#创建分布式卷，没有指定类型，默认创建的是分布式卷
 

[root@node1 yum.repos.d]# gluster volume create dis-volume node1:/data/sdb1 node2:/data/sdb1 force #创建分布式卷，没有指定类型，默认创建的是分布式卷
volume create: dis-volume: success: please start the volume to access data
[root@node1 yum.repos.d]# gluster volume list #查看卷列表
dis-volume
[root@node1 yum.repos.d]# gluster volume start dis-volume #启动新建分布式卷
volume start: dis-volume: success
[root@node1 yum.repos.d]# gluster volume info dis-volume #查看创建分布式卷信息
 
Volume Name: dis-volume
Type: Distribute
Volume ID: e6d1b564-1470-4e86-8a84-8e262e4cff2c
Status: Started
Snapshot Count: 0
Number of Bricks: 2
Transport-type: tcp
Bricks:
Brick1: node1:/data/sdb1
Brick2: node2:/data/sdb1
Options Reconfigured:
transport.address-family: inet
nfs.disable: on

在这里插入图片描述

7.2 创建条带卷

[root@node1 yum.repos.d]# gluster volume create stripe-volume stripe 2 node1:/data/sdc1 node2:/data/sdc1 force #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。
volume create: stripe-volume: success: please start the volume to access data
[root@node1 yum.repos.d]# gluster volume start stripe-volume #开启条带卷
volume start: stripe-volume: success
[root@node1 yum.repos.d]# gluster volume info stripe-volume #查看条带卷信
 
Volume Name: stripe-volume
Type: Stripe
Volume ID: 83c67005-a816-48ac-b28b-a0418456d65e
Status: Started
Snapshot Count: 0
Number of Bricks: 1 x 2 = 2
Transport-type: tcp
Bricks:
Brick1: node1:/data/sdc1
Brick2: node2:/data/sdc1
Options Reconfigured:
transport.address-family: inet
nfs.disable: on

7.3 创建复制卷

[root@node1 yum.repos.d]# gluster volume create rep-volume replica 2 node3:/data/sdb1 node4:/data/sdb1 force ##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
volume create: rep-volume: success: please start the volume to access data
[root@node1 yum.repos.d]# gluster volume start rep-volume #开启卷
volume start: rep-volume: success
[root@node1 yum.repos.d]# gluster volume info rep-volume #查看卷信息
 
Volume Name: rep-volume
Type: Replicate
Volume ID: 062cfbd5-1326-446b-ac27-1d7c3a6cb81b
Status: Started
Snapshot Count: 0
Number of Bricks: 1 x 2 = 2
Transport-type: tcp
Bricks:
Brick1: node3:/data/sdb1
Brick2: node4:/data/sdb1
Options Reconfigured:
transport.address-family: inet
nfs.disable: on

7.4 创建分布式条带卷

[root@node1 yum.repos.d]# gluster volume create dis-stripe stripe 2 node1:/data/sdd1 node2:/data/sdd1 node3:/data/sdd1 node4:/data/sdd1 force #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
volume create: dis-stripe: success: please start the volume to access data
[root@node1 yum.repos.d]# gluster volume start dis-stripe #开启卷
volume start: dis-stripe: success
[root@node1 yum.repos.d]# gluster volume info dis-stripe #查看卷
 
Volume Name: dis-stripe
Type: Distributed-Stripe
Volume ID: f088cebb-76f4-4d07-95d3-be7fcdc23cae
Status: Started
Snapshot Count: 0
Number of Bricks: 2 x 2 = 4
Transport-type: tcp
Bricks:
Brick1: node1:/data/sdd1
Brick2: node2:/data/sdd1
Brick3: node3:/data/sdd1
Brick4: node4:/data/sdd1
Options Reconfigured:
transport.address-family: inet
nfs.disable: on

7.5 创建分布式复制卷

[root@node1 yum.repos.d]# gluster volume create dis-rep replica 2 node1:/data/sde1 node2:/data/sde1 node3:/data/sde1 node4:/data/sde1 force #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
volume create: dis-rep: success: please start the volume to access data
[root@node1 yum.repos.d]# gluster volume start dis-rep #开启卷
volume start: dis-rep: success
[root@node1 yum.repos.d]# gluster volume info dis-rep #查看卷
 
Volume Name: dis-rep
Type: Distributed-Replicate
Volume ID: deb7f490-dd2f-44cd-85bd-c0d0070c5ece
Status: Started
Snapshot Count: 0
Number of Bricks: 2 x 2 = 4
Transport-type: tcp
Bricks:
Brick1: node1:/data/sde1
Brick2: node2:/data/sde1
Brick3: node3:/data/sde1
Brick4: node4:/data/sde1
Options Reconfigured:
transport.address-family: inet
nfs.disable: on
[root@node1 yum.repos.d]# gluster volume list #查看创建的卷
dis-rep
dis-stripe
dis-volume
rep-volume
stripe-volume

在这里插入图片描述

8、部署gluster客户端

8.1 安装客户端软件

[root@manager data]# systemctl stop firewalld
[root@manager data]# setenforce 0
[root@manager data]# cd /opt/
[root@manager opt]# rz -E
rz waiting to receive.
[root@manager opt]# ls
gfsrepo.zip  mha4mysql-node-0.57.tar.gz  rh
[root@manager opt]# unzip gfsrepo.zip 

#创建本地镜像源
[root@manager opt]# cd /etc/yum.repos.d/
[root@manager yum.repos.d]# ls
CentOS-Base.repo       CentOS-fasttrack.repo  CentOS-Vault.repo
CentOS-CR.repo         CentOS-Media.repo      epel.repo
CentOS-Debuginfo.repo  CentOS-Sources.repo    epel-testing.repo
[root@manager yum.repos.d]# mv *.repo repos.bak/
mv: 目标"repos.bak/" 不是目录
[root@manager yum.repos.d]# mkdir repos.bak
[root@manager yum.repos.d]# mv *.repo repos.bak/
[root@manager yum.repos.d]# vim glfs.repo
[root@manager yum.repos.d]# cat glfs.repo 
[glfs]
name=glfs
baseurl=file:///opt/gfsrepo
gpgcheck=0
enabled=1

[root@manager yum.repos.d]# yum clean all && yum makecache #清空并更新本地缓存
[root@manager yum.repos.d]# yum -y install glusterfs glusterfs-fuse

8.2 创建挂载目录

[root@manager yum.repos.d]# mkdir -p /test/{dis,stripe,rep,dis_stripe,dis_rep}
[root@manager yum.repos.d]# cd /test/
[root@manager test]# ls
dis  dis_rep  dis_stripe  rep  stripe

8.3 配置/etc/hosts 文件

[root@manager test]# vim /etc/hosts
[root@manager test]# cat /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
192.168.28.5 node1
192.168.28.10 node2
192.168.28.100 node3
192.168.28.200 node4

在这里插入图片描述

8.4 挂载Gluster 文件系统

[root@manager test]# mount.glusterfs node1:dis-volume /test/dis
[root@manager test]# mount.glusterfs node1:stripe-volume /test/stripe
[root@manager test]# mount.glusterfs node1:rep-volume /test/rep
[root@manager test]# mount.glusterfs node1:dis-stripe /test/dis_stripe
[root@manager test]# mount.glusterfs node1:dis-rep /test/dis_rep
[root@manager test]# df -hT
文件系统            类型            容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/sda3           xfs              16G  5.3G   11G   34% /
devtmpfs            devtmpfs        895M     0  895M    0% /dev
tmpfs               tmpfs           910M     0  910M    0% /dev/shm
tmpfs               tmpfs           910M   11M  900M    2% /run
tmpfs               tmpfs           910M     0  910M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1           xfs             473M  166M  307M   36% /boot
tmpfs               tmpfs           182M   12K  182M    1% /run/user/42
tmpfs               tmpfs           182M     0  182M    0% /run/user/0
node1:dis-volume    fuse.glusterfs   10G   65M   10G    1% /test/dis
node1:stripe-volume fuse.glusterfs   10G   65M   10G    1% /test/stripe
node1:rep-volume    fuse.glusterfs  5.0G   33M  5.0G    1% /test/rep
node1:dis-stripe    fuse.glusterfs   20G  130M   20G    1% /test/dis_stripe
node1:dis-rep       fuse.glusterfs   10G   65M   10G    1% /test/dis_rep


永久挂载

vim /etc/ fstab
node01:dis-volume       /test/dis         glusterfs   defaults,_netdev      0 0
node01:stripe-volume    /test/stripe      glusterfs   defaults,_netdev      0 0
node01:rep-volume       /test/repo         glusterfs   defaults,_netdev      0 0
node01:dis-stripe       /test/dis_stripe  glusterfs   defaults,_netdev      0 0
node01:dis-rep          /test/dis_rep     glusterfs   defaults,_netdev      0 0 

mount -a 加载生效

df -hT

在这里插入图片描述

9、测试Gluster 文件系统

9.1 卷中写入文件，客户端操作

cd /opt
dd if=/dev/zero of=/opt/demo1.log bs=1M count=20
dd if=/dev/zero of=/opt/demo2.log bs=1M count=20
dd if=/dev/zero of=/opt/demo3.log bs=1M count=20
dd if=/dev/zero of=/opt/demo4.log bs=1M count=20
dd if=/dev/zero of=/opt/demo5.log bs=1M count=20
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/

[root@manager test]# cd /opt
[root@manager opt]# dd if=/dev/zero of=/opt/demo1.log bs=1M count=20
14193记录了20+0 的读入
记录了20+0 的写出
20971520字节(21 MB)已复制，0.103108 秒，203 MB/秒
[root@manager opt]# dd if=/dev/zero of=/opt/demo2.log bs=1M count=20
记录了20+0 的读入
记录了20+0 的写出
20971520字节(21 MB)已复制，0.121078 秒，173 MB/秒
[root@manager opt]# dd if=/dev/zero of=/opt/demo3.log bs=1M count=20
记录了20+0 的读入
记录了20+0 的写出
20971520字节(21 MB)已复制，0.116846 秒，179 MB/秒
[root@manager opt]# dd if=/dev/zero of=/opt/demo4.log bs=1M count=20
记录了20+0 的读入
记录了20+0 的写出
20971520字节(21 MB)已复制，0.117357 秒，179 MB/秒
[root@manager opt]# dd if=/dev/zero of=/opt/demo5.log bs=1M count=20
记录了20+0 的读入
记录了20+0 的写出
20971520字节(21 MB)已复制，0.119114 秒，176 MB/秒
[root@manager opt]# ls -lh /opt/
总用量 150M
-rw-r--r--. 1 root root  20M 10月 10 17:52 demo1.log
-rw-r--r--. 1 root root  20M 10月 10 17:52 demo2.log
-rw-r--r--. 1 root root  20M 10月 10 17:52 demo3.log
-rw-r--r--. 1 root root  20M 10月 10 17:52 demo4.log
-rw-r--r--. 1 root root  20M 10月 10 17:52 demo5.log
drwxr-xr-x. 3 root root 8.0K 3月  27 2018 gfsrepo
-rw-r--r--. 1 root root  50M 10月  8 11:05 gfsrepo.zip
-rw-r--r--. 1 root root  54K 9月  26 16:58 mha4mysql-node-0.57.tar.gz
drwxr-xr-x. 2 root root    6 10月 31 2018 rh
[root@manager opt]# cp demo* /test/dis
[root@manager opt]# cp demo* /test/stripe/
[root@manager opt]# cp demo* /test/rep/
[root@manager opt]# cp demo* /test/dis_stripe/
[root@manager opt]# cp demo* /test/dis_rep/
[root@manager test]# ls *
dis:
demo1.log  demo2.log  demo3.log  demo4.log  demo5.log

dis_rep:
demo1.log  demo2.log  demo3.log  demo4.log  demo5.log

dis_stripe:
demo1.log  demo2.log  demo3.log  demo4.log  demo5.log

rep:
demo1.log  demo2.log  demo3.log  demo4.log  demo5.log

stripe:
demo1.log  demo2.log  demo3.log  demo4.log  demo5.log

在这里插入图片描述

9.2 在4个节点查看文件分布 情况

在节点1和2 查看分布式文件分布（node1:/dev/sdb1、node2:/dev/sdb1）

[root@node1 yum.repos.d]# ls -lh /data/sdb1 #数据没有被分片
总用量 80M
-rw-r--r--. 2 root root 20M 10月 10 17:54 demo1.log
-rw-r--r--. 2 root root 20M 10月 10 17:54 demo2.log
-rw-r--r--. 2 root root 20M 10月 10 17:54 demo3.log
-rw-r--r--. 2 root root 20M 10月 10 17:54 demo4.log

[root@node2 yum.repos.d]# ll -h /data/sdb1
总用量 20M
-rw-r--r--. 2 root root 20M 10月 10 17:54 demo5.log

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在节点1和2 查看条带卷文件分布 （node1:/dev/sdc1、node2:/dev/sdc1）

[root@node1 yum.repos.d]# ls -lh /data/sdc1  #数据被分片50%没副本没冗余
总用量 50M
-rw-r--r--. 2 root root 10M 10月 10 17:54 demo1.log
-rw-r--r--. 2 root root 10M 10月 10 17:54 demo2.log
-rw-r--r--. 2 root root 10M 10月 10 17:54 demo3.log
-rw-r--r--. 2 root root 10M 10月 10 17:54 demo4.log
-rw-r--r--. 2 root root 10M 10月 10 17:54 demo5.log

[root@node2 yum.repos.d]# ll -h /data/sdc1 #数据被分片50%没副本没冗余
总用量 50M
-rw-r--r--. 2 root root 10M 10月 10 17:54 demo1.log
-rw-r--r--. 2 root root 10M 10月 10 17:54 demo2.log
-rw-r--r--. 2 root root 10M 10月 10 17:54 demo3.log
-rw-r--r--. 2 root root 10M 10月 10 17:54 demo4.log
-rw-r--r--. 2 root root 10M 10月 10 17:54 demo5.log

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在节点3和4 查看复制卷分布（node3:/dev/sdb1、node4:/dev/sdb1）

[root@node3 yum.repos.d]# ll -h /data/sdb1 #数据没有被分片有副本有冗余
总用量 100M
-rw-r--r--. 2 root root 20M 10月 10 17:54 demo1.log
-rw-r--r--. 2 root root 20M 10月 10 17:54 demo2.log
-rw-r--r--. 2 root root 20M 10月 10 17:54 demo3.log
-rw-r--r--. 2 root root 20M 10月 10 17:54 demo4.log
-rw-r--r--. 2 root root 20M 10月 10 17:54 demo5.log

[root@node4 yum.repos.d]# ll -h /data/sdb1 #数据没有被分片有副本有冗余
总用量 100M
-rw-r--r--. 2 root root 20M 10月 10 17:54 demo1.log
-rw-r--r--. 2 root root 20M 10月 10 17:54 demo2.log
-rw-r--r--. 2 root root 20M 10月 10 17:54 demo3.log
-rw-r--r--. 2 root root 20M 10月 10 17:54 demo4.log
-rw-r--r--. 2 root root 20M 10月 10 17:54 demo5.log

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在4个节点上查看分布式条带卷分布（node1:/dev/sdd1、node2:/dev/sdd1、node3:/dev/sdd1、node4:/dev/sdd1）

[root@node1 yum.repos.d]#  ll -h /data/sdd1 #  数据被分片50%没副本没冗余
总用量 40M
-rw-r--r--. 2 root root 10M 10月 10 17:54 demo1.log
-rw-r--r--. 2 root root 10M 10月 10 17:54 demo2.log
-rw-r--r--. 2 root root 10M 10月 10 17:54 demo3.log
-rw-r--r--. 2 root root 10M 10月 10 17:54 demo4.log

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在4个节点查看分布式复制卷分布（node1:/dev/sde1、node2:/dev/sde1、node3:/dev/sde1、node4:/dev/sde1）

数据没有被分片有副本有冗余
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

10、破坏性测试

1、分布式卷数据查看，缺少demo5，这是在node2上的，不具备冗余,挂起 node2 节点或者关闭glusterd服务来模拟故障

[root@manager test]# ll  /test/dis 
总用量 102400
-rw-r--r--. 1 root root 20971520 10月 10 17:54 demo1.log
-rw-r--r--. 1 root root 20971520 10月 10 17:54 demo2.log
-rw-r--r--. 1 root root 20971520 10月 10 17:54 demo3.log
-rw-r--r--. 1 root root 20971520 10月 10 17:54 demo4.log
-rw-r--r--. 1 root root 20971520 10月 10 17:54 demo5.log


#挂起node2节点或者关闭glusterd服务来模拟故障
[root@node2 yum.repos.d]# 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
#在客户上发现少了demo5.1og文件，这个是在node2上的

在这里插入图片描述

2、条带卷，无法访问，不具备冗余

[root@manager test]# ll /test/stripe/
ls: 正在读取目录/test/stripe/: 传输端点尚未连接
总用量 0

3、复制卷，在node3和node4上的，关闭node4（192.168.184.40）进行测试，具有冗余

  #关闭节点4
[root@manager test]# ll /test/dis_stripe/ #分布式条带卷，无法访问，分布条带卷不具备冗余性
ls: 无法访问/test/dis_stripe/: 传输端点尚未连接
#复制卷查看  具有冗余
[root@manager test]# ll /test/rep/
总用量 102400
-rw-r--r--. 1 root root 20971520 10月 10 17:54 demo1.log
-rw-r--r--. 1 root root 20971520 10月 10 17:54 demo2.log
-rw-r--r--. 1 root root 20971520 10月 10 17:54 demo3.log
-rw-r--r--. 1 root root 20971520 10月 10 17:54 demo4.log
-rw-r--r--. 1 root root 20971520 10月 10 17:54 demo5.log
#分布式复制卷 可以访问，分布式复制卷具备冗余性
[root@manager test]# ll /test/dis_rep/
总用量 102400
-rw-r--r--. 1 root root 20971520 10月 10 17:54 demo1.log
-rw-r--r--. 1 root root 20971520 10月 10 17:54 demo2.log
-rw-r--r--. 1 root root 20971520 10月 10 17:54 demo3.log
-rw-r--r--. 1 root root 20971520 10月 10 17:54 demo4.log
-rw-r--r--. 1 root root 20971520 10月 10 17:54 demo5.log

11、其他的维护命令

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 192.168.28.100
 
#仅允许
gluster volume set dis-rep auth.allow 192.168.28.*	  #设置192.168.184.0网段的所有IP地址都能访问dis-rep卷（分布式复制卷）

总结

  • ①mysql服务器——>存储数据到挂载目录中/data

  • ②mysql数据会优先交给内核的文件系统处理——>GFS客户端处理（本地）

  • ③GFS客户端会和GFS服务端进行交互，GFS服务端接收到数据，然后再通过挂载的卷的类型，对应保存在后端block块节点服务器上

分布式条带复制卷（Distribute Stripe Replicavolume）三种基本卷的复合卷，通常用于类 Map Reduce 应用器——>存储数据到挂载目录中/data

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