GlusterFS概述

GlusterFS簡介

?開源的分布式文件系統(tǒng)
?由存儲服務(wù)器，客戶端以及NFS/Samba存儲網(wǎng)關(guān)組成
?無元數(shù)據(jù)服務(wù)器

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RDMA:負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸

GlusterFS的特點(diǎn)

?擴(kuò)展性和高性能
?高可用性
?全局統(tǒng)一的命名空間
?彈性卷管理
?基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議

GlusterFS術(shù)語

?Brick ： 存儲節(jié)點(diǎn)
?Volume ： 卷
?FUSE ： 內(nèi)核模塊，用戶端的交互模塊
?VFS ： 虛擬端口
?Glusterd ： 服務(wù)

模塊化堆棧架構(gòu)

?模塊化、堆棧式的架構(gòu)
?通過對模塊的組合，實(shí)現(xiàn)負(fù)責(zé)的功能

GlusterFS工作模式

?Application：客戶端或應(yīng)用程序通過GlusterFSync的掛載點(diǎn)訪問數(shù)據(jù)
?VFS：linux系統(tǒng)內(nèi)核通過VFS API收到請求并處理
?FUSE ： VFS 將數(shù)據(jù)遞交給FUSE內(nèi)核文件系統(tǒng)，fuse文件系統(tǒng)則是將數(shù)據(jù)通過/dev/fuse設(shè)備文件遞交給了GlusterFS client端
?GlusterFS Client ; 通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳遞至遠(yuǎn)端的GlusterFS Server，并且寫入到服務(wù)器存儲設(shè)備上

GlusterFS工作原理

GlusterFS工作流程

彈性HASH算法

?通過HASH算法得到一個32位的整數(shù)
?劃分為N個連續(xù)的子空間，每個空間對應(yīng)一個Brick
?彈性HASH算法的優(yōu)點(diǎn)
? 保證數(shù)據(jù)平均分布在每一個Brink中
? 解決了對元數(shù)據(jù)服務(wù)器的依懶，進(jìn)而解決了單點(diǎn)故障以及訪問瓶頸

四個Brick節(jié)點(diǎn)的GlusterFS卷，平均分配232次方的區(qū)間的范圍空間

通過hash算法去找到對應(yīng)的brick節(jié)點(diǎn)的存儲空間，去分配數(shù)據(jù)存儲，去調(diào)用每一個節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)

GlusterFS的卷類型

?分布式卷
?條帶卷
?復(fù)制卷
?分布式條帶卷
?分布式復(fù)制卷
?條帶復(fù)制卷
?分布式條帶復(fù)制卷

分布式卷

?沒有對文件進(jìn)行分塊處理
?通過擴(kuò)展文件屬性保存HASH值
?支持底層文件系統(tǒng)有ext3、ext4、ZFS、XFS等

分布式卷有如下特點(diǎn)

?文件分布在不同的服務(wù)器。不具備冗余性
?更容易和廉價地?cái)U(kuò)展卷的大小
?單點(diǎn)故障會造成數(shù)據(jù)丟失
?依懶底層的數(shù)據(jù)保護(hù)

創(chuàng)建分布式卷

創(chuàng)建一個名為dis-volume的分布式卷
文件將根據(jù)HASH分布在server1：/dir1、server2:/dir2和server3:/dir3中 
gluster volume create dis-volume server1:/dir1 server2:/dir2 

條帶卷

?根據(jù)偏移量將文件分為N塊（N個條帶節(jié)點(diǎn)），輪詢的存儲在每個Brick Server節(jié)點(diǎn)
?存儲大文件時，性能尤為突出
?不具備冗余性，類似Raid0

從多個server中同時讀取文件，效率提升

特點(diǎn)

?數(shù)據(jù)被分割成更小塊分布到塊服務(wù)器群中的不同條帶區(qū)
?分布減少負(fù)載且更小的文件加速了存取的速度
?沒有數(shù)據(jù)冗余

創(chuàng)建條帶卷

創(chuàng)建一個名為Stripe-volume的條帶卷
文件將被分塊輪詢的存儲在Server1:/dir1和Server2:dir2兩個Brick中
gluster volume create stripe-volume stripe 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2 

復(fù)制卷

?同一個文件保存一份或多分副本
?復(fù)制模式因?yàn)楸４娓北荆源疟P利用率較低
?多個節(jié)點(diǎn)的存儲空間不一致，那么將按照木桶效應(yīng)取最低節(jié)點(diǎn)的容量作為該卷的總?cè)萘?/p>

特點(diǎn)

?卷中所有的服務(wù)器均保存一個完整的副本
?卷的副本數(shù)量可以有客戶創(chuàng)建的時候決定
?至少由兩個塊服務(wù)器或更多服務(wù)器
?具備冗余性

創(chuàng)建復(fù)制卷

創(chuàng)建名為rep-volume的復(fù)制卷、文件將同時存儲兩個副本 
gluster volume create rep-volume replica 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2 

分布式條帶卷

?兼顧分布式卷和條帶卷的功能
?主要用于大文件訪問處理
?至少最少需要4臺服務(wù)器

創(chuàng)建分布式條帶卷

創(chuàng)建一個名為dis-stripe的分布式條帶卷，配置分布式的條帶卷時
卷中Brink所包含 的存儲服務(wù)器數(shù)必須是條帶數(shù)的倍數(shù)（>=2倍）
gluster volume create rep-volume stripe 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2 server3:/dir1 server4:/dir2 

分布式復(fù)制卷

?兼顧分布式卷和復(fù)制卷的功能
?用于需要冗余的情況下

創(chuàng)建分布式復(fù)制卷

創(chuàng)建一個名為dis-rep的分布式條帶卷，配置分布式條帶卷的復(fù)制卷時
卷中Brink所包含的存儲服務(wù)器必須是條帶數(shù)的倍數(shù)（>=2倍）
gluster volume volume create rep-volume replica 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2 server3:/dir1 server4:/dir2

標(biāo)題名稱：GFS分布式文件存儲系統(tǒng)（理論）
文章URL：http://vcdvsql.cn/article8/jhgjip.html

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