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一、GlusterFS（一）、GFS概念（二）、GlusterFS特点（三）、常用术语（四）、GFS的结构（五）、弹性HASH算法（六）、GlusterFS工作原理（工作流程）（七）、GFS卷类型1、分布式卷：2、条带卷3、复制卷4、分布式条带卷5、分布式复制卷 二、GFS分布式文件系统部署步骤（一）、环境准备：（二）、添加磁盘，所有主机添加步骤都相同（除了client客户机），格式化并挂载（三）、GFS集群开局设置（四）、GFS集群创建（五）、根据规划创建如下卷（六）、client客户端部署与测试一、GlusterFS
（一）、GFS概念
Gluster File System，开源的分布式文件系统，是Scale存储的核心，能够处理千数量级的客户端。在传统的解决方案中，Glusterfs能够灵活的结合物理的，虚拟的和云资源去体现高可用和企业级的性能存储。由存储服务器（Brick Server）、客户端以及NFS/Samba 存储网关组成无元数据服务器（二）、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（三）、常用术语
1、Brick：GFS中的存储单元，通过是一个受信存储池中的服务器的一个导出目录。可以通过主机名和目录名来标识，如’SERVER:EXPORT’
2、Volume：卷
3、FUSE：内核文件系统，Filesystem Userspace是一个可加载的内核模块，其支持非特权用户创建自己的文件系统而不需要修改内核代码。通过在用户空间运行文件系统的代码通过FUSE代码与内核进行桥接。
4、VFS：虚拟文件系统
5、Glusterd：Gluster management daemon，要在trusted storage pool中所有的服务器上运行。
（四）、GFS的结构
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（五）、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（六）、GlusterFS工作原理（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, 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 收到数据后，client根据配置文件的配置对数据进行处理
5、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
（七）、GFS卷类型
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分布式条带复制卷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
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
创建命令：
gluster volume create dis-volume server1:/dir1 server2:/dir2
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
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
创建命令：
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
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
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
创建命令：
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
创建命令：
gluster volume create rep-volume replica 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2
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
创建命令：
gluster volume create rep-volume replica 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2
二、GFS分布式文件系统部署步骤
（一）、环境准备：
一台centos7虚拟机，IP地址为：192.168.200.40，主机名为：node1，添加4块磁盘，分别为3G,4G,5G,6G大小
一台centos7虚拟机，IP地址为：192.168.200.50，主机名为：node2，添加4块磁盘，分别为3G,4G,5G,6G大小
一台centos7虚拟机，IP地址为：192.168.200.60，主机名为：node3，添加3块磁盘，分别为3G,4G,5G大小
一台centos7虚拟机，IP地址为：192.168.200.70，主机名为：node4，添加3块磁盘，分别为3G,4G,5G大小
一台centos7虚拟机，IP地址为：192.168.200.80，主机名为：client，当做测试机使用
将要使用的卷名称和信息
关闭防火墙
systemctl stop firewalldsetenforce 0
修改主机名，配置/etc/hosts文件
#以Node1节点为例：hostnamectl set-hostname node1suecho "192.168.200.40 node1" >> /etc/hosts#做IP与主机名映射echo "192.168.200.50 node2" >> /etc/hostsecho "192.168.200.60 node3" >> /etc/hostsecho "192.168.200.70 node4" >> /etc/hosts
（二）、添加磁盘，所有主机添加步骤都相同（除了client客户机），格式化并挂载
虚拟机设置----添加----硬盘，下一步----SCSI（推荐），下一步----创建新的虚拟磁盘，下一步----最大磁盘大小（自定义），勾选将虚拟磁盘拆分成多个文件，下一步----完成，相同方法添加其他的磁盘（除了client客户机），磁盘添加后需要重启一下才能识别到磁盘
1、创建磁盘分区，仅以node1为例，其他node主机配置相同
方法一：手动分区
[root@node1 ~]# fdisk -l'//查看磁盘是否添加成功'[root@node1 ~]# fdisk /dev/sdb欢迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。更改将停留在内存中，直到您决定将更改写入磁盘。使用写入命令前请三思。Device does not contain a recognized partition table使用磁盘标识符 0x5fae534e 创建新的 DOS 磁盘标签。命令(输入 m 获取帮助)：n'//创建分区'Partition type:p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)e extendedSelect (default p): p'//创建主分区'分区号 (1-4，默认 1)：'//回车，默认分区号'起始 扇区 (2048-6291455，默认为 2048)：'//回车，默认扇区大小'将使用默认值 2048Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-6291455，默认为 6291455)：'//回车，默认主分区大小'将使用默认值 6291455分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 3 GiB命令(输入 m 获取帮助)：w'//保存分区信息'The partition table has been altered!Calling ioctl() to re-read partition table.正在同步磁盘。[root@node1 ~]# ll /dev/ | grep sd'//查看刚刚格式化的磁盘是否成功/dev/sdb1,/dev/sdc1,/dev/sdd1,/dev/sde1''//刚刚fdisk -l查看，有/dev/sdb,/dev/sdc,/dev/sdd,/dev/sde四个磁盘，用相同方法格式化其他的磁盘和其他node主机的磁盘'
格式化磁盘，其他node节点相同操作
[root@node1 ~]# mkfs.xfs /dev/sdb1'//格式化分区'[root@node1 ~]# mkfs.xfs /dev/sdc1[root@node1 ~]# mkfs.xfs /dev/sdd1[root@node1 ~]# mkfs.xfs /dev/sde1
创建挂载点进行挂载，其他node节点相同操作
[root@node1 ~]# mkdir -p /data/sdb1 /data/sdb2 /data/sdb3 /data/sdb4[root@node1 ~]# vim /etc/fstab '//末行添加下方四个自动挂载信息'/dev/sdb1 /data/sdb1 xfs defaults 0 0/dev/sdc1 /data/sdb2 xfs defaults 0 0/dev/sdd1 /data/sdb3 xfs defaults 0 0/dev/sde1 /data/sdb4 xfs defaults 0 0
4、重启服务器
[root@node1 ~]# reboot[root@node1 ~]# df -Th'//重启后查看自动挂载情况，会产生如下信息'[root@localhost opt]#df文件系统1K-块 已用可用 已用% 挂载点....../dev/sdb1 3134464 32944 3101520 2% /data/sdb1/dev/sdc1 4183040 32944 4150096 1% /data/sdc1/dev/sdd1 5231616 32944 5198672 1% /data/sdd1/dev/sde1 6280192 32944 6247248 1% /data/sde1
方法二：自动分区脚本
vim /opt/fdisk.sh#!/bin/bashNEWDEV=`ls /dev/sd* | grep -o 'sd[b-z]' | uniq`for VAR in $NEWDEVdoecho -e "n\np\n\n\n\nw\n" | fdisk /dev/$VAR &> /dev/nullmkfs.xfs /dev/${VAR}"1" &> /dev/nullmkdir -p /data/${VAR}"1" &> /dev/nullecho "/dev/${VAR}"1" /data/${VAR}"1" xfs defaults 0 0" >> /etc/fstabdonemount -a &> /dev/nullchmod +x /opt/fdisk.shcd /opt/./fdisk.shdf -Th #查看是否挂载成功
（三）、GFS集群开局设置
1、四台node主机都搭建本地yum仓库，安装GLFS软件，此处仅展示node1主机
#将gfsrepo 软件上传到/opt目录下并解压本地unzip gfsrepo.zip[root@node1 opt]# cd /etc/yum.repos.d/[root@node1 yum.repos.d]# mkdir repo.bak '//创建备份目录'[root@node1 yum.repos.d]# mv *.repo repo.bak'//将所有文件移动到备份目录'[root@node1 yum.repos.d]# vim glfs.repo '//编辑本地yumrepo文件'[glfs]name=glfsbaseurl=file:///opt/gfsrepogpgcheck=0enabled=1[root@node1 yum.repos.d]# mount /dev/sr0 /mnt'//将光盘挂载到/mnt'[root@node1 yum.repos.d]# yum clean all'//清除yum缓存'[root@node1 yum.repos.d]# yum makecache'//创建缓存数据'[root@node1 yum.repos.d]# yum -y install glusterfs glusterfs-server glusterfs-fuse glusterfs-rdma'//安装安装GLFS软件'[root@node1 yum.repos.d]# systemctl start glusterd.service'//启动GLFS软件'[root@node1 yum.repos.d]# systemctl enable glusterd.service '//设置开机自启'Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/glusterd.service to /usr/lib/systemd/system/glusterd.service.[root@node1 yum.repos.d]# systemctl status glusterd.service #查看状态● glusterd.service - GlusterFS, a clustered file-system serverLoaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/glusterd.service; enabled; vendor preset: disabled)Active: active (running) since 二 -03-02 11:37:05 CST; 1s agoMain PID: 13794 (glusterd)CGroup: /system.slice/glusterd.service└─13794 /usr/sbin/glusterd -p /var/run/glusterd.pid --log-lev...3月 02 11:37:05 node1 systemd[1]: Starting GlusterFS, a clustered file....3月 02 11:37:05 node1 systemd[1]: Started GlusterFS, a clustered file-....Hint: Some lines were ellipsized, use -l to show in full.
（四）、GFS集群创建
1、node主机添加群集中其他node节点
添加节点到存储信任池中（在 node1 节点上操作）#只要在一台Node节点上添加其它节点即可gluster peer probe node1gluster peer probe node2gluster peer probe node3gluster peer probe node4#在每个Node节点上查看群集状态gluster peer status
（五）、根据规划创建如下卷
#根据规划创建如下卷：
1、创建分布式卷，因为已经做好了群集，所以以下操作只在一个node节点（node1）上操作即可
#创建分布式卷，没有指定类型，默认创建的是分布式卷gluster volume create dis-volume node1:/data/sdb1 node2:/data/sdb1 force#查看卷列表gluster volume list#启动新建分布式卷gluster volume start dis-volume#查看创建分布式卷信息gluster volume info dis-volume
2、创建条带卷
#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gluster volume create stripe-volume stripe 2 node1:/data/sdc1 node2:/data/sdc1 forcegluster volume start stripe-volumegluster volume info stripe-volume
3、创建复制卷
#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gluster volume create rep-volume replica 2 node3:/data/sdb1 node4:/data/sdb1 forcegluster volume start rep-volumegluster volume info rep-volume
4、创建分布式条带卷
#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gluster volume create dis-stripe stripe 2 node1:/data/sdd1 node2:/data/sdd1 node3:/data/sdd1 node4:/data/sdd1 forcegluster volume start dis-stripegluster volume info dis-stripe
5、创建分布式复制卷
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gluster volume create dis-rep replica 2 node1:/data/sde1 node2:/data/sde1 node3:/data/sde1 node4:/data/sde1 forcegluster volume start dis-repgluster volume info dis-repgluster volume list
（六）、client客户端部署与测试
部署客户端
1、相同方法将gfsrepo 软件上传到/opt目下并使用 unzip 解压
2、相同方法配置本地yum源
cd /etc/yum.repos.d/mkdir repo.bakmv *.repo repo.bakvim glfs.repo[glfs]name=glfsbaseurl=file:///opt/gfsrepogpgcheck=0enabled=1yum clean all && yum makecacheyum -y install glusterfs glusterfs-fuse
3、创建挂载点目录，修改本地域名解析文件
mkdir -p /test/{dis,stripe,rep,dis_stripe,dis_rep}ls /testecho "192.168.200.40 node1" >> /etc/hostsecho "192.168.200.50 node2" >> /etc/hostsecho "192.168.200.60 node3" >> /etc/hostsecho "192.168.200.70 node4" >> /etc/hosts
4、挂载Gluster文件系统
临时挂载：
mount.glusterfs node1:dis-volume /test/dismount.glusterfs node1:stripe-volume /test/stripemount.glusterfs node1:rep-volume /test/repmount.glusterfs node1:dis-stripe /test/dis_stripemount.glusterfs node1:dis-rep /test/dis_repdf -Th
永久挂载：
vim /etc/fstabnode1:dis-volume/test/disglusterfsdefaults,_netdev0 0node1:stripe-volume/test/stripeglusterfsdefaults,_netdev0 0node1:rep-volume/test/repglusterfsdefaults,_netdev0 0node1:dis-stripe/test/dis_stripeglusterfsdefaults,_netdev0 0node1:dis-rep/test/dis_repglusterfsdefaults,_netdev0 0
测试 Gluster 文件系统
1．卷中写入文件，客户端操作
cd /optdd if=/dev/zero of=/opt/demo1.log bs=1M count=40dd if=/dev/zero of=/opt/demo2.log bs=1M count=40dd if=/dev/zero of=/opt/demo3.log bs=1M count=40dd if=/dev/zero of=/opt/demo4.log bs=1M count=40dd if=/dev/zero of=/opt/demo5.log bs=1M count=40ls -lh /optcp demo* /test/discp demo* /test/stripe/cp demo* /test/rep/cp demo* /test/dis_stripe/cp demo* /test/dis_rep/
2．查看文件分布
#查看分布式文件分布[root@node1 ~]# ls -lh /data/sdb1#数据没有被分片总用量 160M-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:50 demo1.log-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:50 demo2.log-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:50 demo3.log-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:50 demo4.log[root@node2 ~]# ll -h /data/sdb1总用量 40M-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:50 demo5.log#查看条带卷文件分布[root@node1 ~]# ls -lh /data/sdc1#数据被分片50% 没副本 没冗余总用量 101M-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo1.log-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo2.log-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo3.log-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo4.log-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo5.log[root@node2 ~]# ll -h /data/sdc1#数据被分片50% 没副本 没冗余总用量 101M-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo1.log-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo2.log-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo3.log-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo4.log-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo5.log#查看复制卷分布[root@node3 ~]# ll -h /data/sdb1#数据没有被分片 有副本 有冗余总用量 201M-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo1.log-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo2.log-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo3.log-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo4.log-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo5.log[root@node4 ~]# ll -h /data/sdb1#数据没有被分片 有副本 有冗余总用量 201M-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo1.log-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo2.log-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo3.log-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo4.log-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:51 demo5.log#查看分布式条带卷分布[root@node1 ~]# ll -h /data/sdd1#数据被分片50% 没副本 没冗余总用量 81M-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo1.log-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo2.log-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo3.log-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo4.log[root@node2 ~]# ll -h /data/sdd1总用量 81M-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo1.log-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo2.log-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo3.log-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo4.log[root@node3 ~]# ll -h /data/sdd1总用量 21M-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo5.log[root@node4 ~]# ll -h /data/sdd1总用量 21M-rw-r--r-- 2 root root 20M 12月 18 14:51 demo5.log#查看分布式复制卷分布#数据没有被分片 有副本 有冗余[root@node1 ~]# ll -h /data/sde1总用量 161M-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo1.log-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo2.log-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo3.log-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo4.log[root@node2 ~]# ll -h /data/sde1总用量 161M-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo1.log-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo2.log-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo3.log-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo4.log[root@node3 ~]# ll -h /data/sde1总用量 41M-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo5.log[root@node3 ~]# [root@node4 ~]# ll -h /data/sde1总用量 41M-rw-r--r-- 2 root root 40M 12月 18 14:52 demo5.log
破坏性测试
#挂起 node2 节点或者关闭glusterd服务来模拟故障
[root@node2 ~]# 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
[root@localhost dis]# ll #在客户上发现少了demo5.log文件，这个是在node2上的总用量 163840-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:50 demo1.log-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:50 demo2.log-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:50 demo3.log-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:50 demo4.log
#条带卷
[root@localhost text]# cd stripe/#无法访问，条带卷不具备冗余性[root@localhost stripe]# ll总用量 0
#分布式条带卷
[root@localhost dis_and_stripe]# ll#无法访问，分布条带卷不具备冗余性总用量 40960-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:51 demo5.log
#分布式复制卷
[root@localhost dis_and_rep]# ll#可以访问，分布式复制卷具备冗余性总用量 204800-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo1.log-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo2.log-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo3.log-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo4.log-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo5.log
#挂起 node2 和 node4 节点，在客户端上查看文件是否正常
#测试复制卷是否正常
[root@localhost rep]# ls -l#在客户机上测试正常 数据有总用量 204800-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:51 demo1.log-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:51 demo2.log-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:51 demo3.log-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:51 demo4.log-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:51 demo5.log
#测试分布式条卷是否正常
[root@localhost dis_stripe]# ll#在客户机上测试正常 没有数据 总用量 0
#测试分布式复制卷是否正常
[root@localhost dis_and_rep]# ll #在客户机上测试正常 有数据
总用量 204800-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo1.log-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo2.log-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo3.log-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo4.log-rw-r--r-- 1 root root 41943040 12月 18 14:52 demo5.log
测试总结 上述实验测试，凡是带复制数据，相比而言，数据比较安全
其他的GFS常用命令
1．查看GlusterFS卷gluster volume list 2．查看所有卷的信息gluster volume info3．查看所有卷的状态gluster volume status4．停止一个卷gluster volume stop dis-stripe5．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-stripe6．设置卷的访问控制#仅拒绝gluster volume set dis-rep auth.allow 192.168.200.100#仅允许gluster volume set dis-rep auth.allow 192.168.200.* #设置192.168.200.0网段的所有IP地址都能访问dis-rep卷（分布式复制卷）
