GlusterFS 分布式文件系统
一、GlusterFS 概述
1.1 什么是GlusterFS
GlusterFS 是一个开源的分布式文件系统,它可以将多个存储服务器结合在一起,创建一个大的存储池,供客户端使用。它不需要单独的元数据服务器,这样可以提高系统的性能和可靠性。由于没有单点故障,系统更加稳定。
1.2 GlusterFS 主要特点
- 高扩展性和高性能:通过增加存储节点,容量和性能都可以轻松扩展。系统可以处理大量并发操作,支持高速网络如 10GbE 和 InfiniBand。
- 高可用性:GlusterFS 可以自动复制文件,确保数据在硬件故障时依然可用。系统有自我修复功能,后台自动修复数据问题。
- 全局统一命名空间:系统将所有存储节点的容量整合在一起,通过一个虚拟存储池对外提供服务。
- 弹性卷管理:系统可以在线增加或减少存储容量,不会中断业务。根据需要调整性能,支持负载均衡。
- 标准协议兼容:支持多种协议如 NFS、CIFS、HTTP、FTP、SMB 等,完全兼容 POSIX 标准,应用程序无需修改即可使用。
1.3 GlusterFS 工作流程

- 客户端读取或写入数据:应用程序或用户通过 GlusterFS 的挂载点访问文件,像操作本地文件一样简单。
- 系统接收请求:操作系统接收到这个文件操作请求,并开始处理。
- FUSE 做中介:操作系统通过 FUSE 这个“中间人”把数据传给 GlusterFS 客户端。FUSE 相当于帮系统和 GlusterFS 之间搭了一座桥。
- GlusterFS 客户端处理数据:客户端根据设置好的规则处理文件,比如决定如何把文件分成多个部分存储,或者如何备份数据。
- 数据发送到服务器:处理完的数据通过网络传输到 GlusterFS 服务器,并保存到远程存储设备上。
1.4 Gluster 七种卷类型
分布式卷(Distribute Volume)
- 特点:文件通过 HASH 算法分布到所有 Brick Server 上,扩展磁盘空间但不具备容错性(类似 RAID0)。
- 应用:适合磁盘空间扩展,不适合需要数据冗余的场景。
- 示例:
gluster volume create dis-volume server1:/dir1 server2:/dir2 server3:/dir3
条带卷(Stripe Volume)
- 特点:文件被分块轮询存储在多个服务器上,适合大文件处理,但不具备冗余性(类似 RAID0)。
- 应用:适合大文件存储,但不适合需要数据冗余的场景。
- 示例:
gluster volume create stripe-volume stripe 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2
复制卷(Replica Volume)
- 特点:文件同时存在于多个服务器上,具备冗余性(类似 RAID1),读性能提升,但写性能较低。
- 应用:适合需要数据冗余和高可用性的场景。
- 示例:
gluster volume create rep-volume replica 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2
分布式条带卷(Distribute Stripe Volume)
- 特点:结合分布式卷和条带卷,适合大文件处理,要求 Brick Server 数量是条带数的倍数。
- 应用:适合大文件处理的同时需要分布式存储。
- 示例:
gluster volume create dis-stripe stripe 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2 server3:/dir3 server4:/dir4
分布式复制卷(Distribute Replica Volume)
- 特点:结合分布式卷和复制卷,具备冗余性,要求 Brick Server 数量是副本数的倍数。
- 应用:适合需要数据冗余和扩展性的场景。
- 示例:
gluster volume create dis-rep replica 2 transport tcp server1:/dir1 server2:/dir2 server3:/dir3 server4:/dir4
条带复制卷(Stripe Replica Volume)
- 特点:结合条带卷和复制卷,文件分块存储并具备冗余性。
- 应用:适合需要大文件处理和冗余的场景。
- 示例:条带与复制卷的结合,命令类似条带卷和复制卷的组合。
分布式条带复制卷(Distribute Stripe Replica Volume)
- 特点:结合分布式卷、条带卷和复制卷,具备冗余性和扩展性。
- 应用:适合大文件处理、扩展性和数据冗余场景。
- 示例:与分布式条带和复制卷结合,命令类似于两者的组合。
1.4.1 弹性hash算法原理
哈希环: 想象一个钟表的圆形表盘,上面标记了从0到最大值的数字(比如
0到2^32-1),形成一个圆环。节点的映射: 每台服务器(节点)根据它的名字或IP地址生成一个哈希值,然后把这个哈希值放在表盘的某个位置上。这些位置就是服务器存放数据的“地址”。
数据的映射: 每个数据也会通过哈希函数生成一个哈希值,然后这个哈希值也映射到表盘上。顺时针方向第一个遇到的服务器负责存储这个数据。
节点增减时的数据迁移:
如果新增了一台服务器,它会从附近的服务器接管一部分数据,只需要搬动一小部分数据。
如果有服务器退出,剩下的服务器会接管它的那部分数据,数据迁移量很小
二、 部署Gluster 群集
Node1节点:node1/192.168.10.13 磁盘:/dev/sdb1 挂载点:/data/sdb1
/dev/sdc1 /data/sdc1
/dev/sdd1 /data/sdd1
/dev/sde1 /data/sde1Node2节点:node2/192.168.10.14 磁盘:/dev/sdb1 挂载点:/data/sdb1
/dev/sdc1 /data/sdc1
/dev/sdd1 /data/sdd1
/dev/sde1 /data/sde1Node3节点:node3/192.168.10.15 磁盘:/dev/sdb1 挂载点:/data/sdb1
/dev/sdc1 /data/sdc1
/dev/sdd1 /data/sdd1
/dev/sde1 /data/sde1Node4节点:node4/192.168.10.16 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:192.168.10.2
-----------准备环境(所有node节点上操作)------------
①关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0
②磁盘分区,并挂载
(可编写脚本半自动化创建)
vim /opt/fdisk.sh
#!/bin/bash
NEWDEV=`ls /dev/sd* | grep -o 'sd[b-z]' | uniq`
for VAR in $NEWDEV
doecho -e "n\np\n\n\n\nw\n" | fdisk /dev/$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/fstab
done
mount -a &> /dev/null
chmod +x /opt/fdisk.sh
cd /opt/
./fdisk.sh
③修改主机名,配置/etc/hosts文件
#以Node1节点为例:
hostnamectl set-hostname node1
echo "192.168.10.13 node1" >> /etc/hosts
echo "192.168.10.14 node2" >> /etc/hosts
echo "192.168.10.15 node3" >> /etc/hosts
echo "192.168.10.16 node4" >> /etc/hosts
---------- 安装、启动GlusterFS(所有node节点上操作) -----------
#将gfsrepo 软件上传到/opt目录下
cd /etc/yum.repos.d/
mkdir repo.bak
mv *.repo repo.bakvim glfs.repo
[glfs] name=glfs baseurl=file:///opt/gfsrepo gpgcheck=0 enabled=1yum clean all && yum makecache
yum -y install glusterfs glusterfs-server glusterfs-fuse glusterfs-rdmasystemctl start glusterd.service
systemctl enable glusterd.service
systemctl status glusterd.service(故障原因是版本过高导致)
yum remove glusterfs-api.x86_64 glusterfs-cli.x86_64 glusterfs.x86_64 glusterfs-libs.x86_64 glusterfs-client-xlators.x86_64 glusterfs-fuse.x86_64 -y
---------- 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 node1
gluster peer probe node2
gluster peer probe node3
gluster peer probe node4
#在每个Node节点上查看群集状态
gluster peer status
#根据规划创建如下卷:
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)
2.1 分布式卷
gluster volume create dis-volume node1:/data/sdb1 node2:/data/sdb1 force
gluster volume start dis-volume
gluster volume info dis-volume
2.2 条带卷
gluster volume create stripe-volume stripe 2 node1:/data/sdc1 node2:/data/sdc1 force
gluster volume start stripe-volume
gluster volume info stripe-volume
2.3 复制卷
gluster volume create rep-volume replica 2 node3:/data/sdb1 node4:/data/sdb1 force
gluster volume start rep-volume
gluster volume info rep-volume
2.4 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 force
gluster volume start dis-stripe
gluster volume info dis-stripe
2.5 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 force
gluster volume start dis-rep
gluster volume info dis-rep
查看所有卷的列表
gluster volume list
-------- 部署 Gluster 客户端 --------
①安装客户端软件
#将gfsrepo 软件上传到/opt目下
cd /etc/yum.repos.d/
mkdir repo.bak
mv *.repo repo.bakvim glfs.repo
[glfs]
name=glfs
baseurl=file:///opt/gfsrepo
gpgcheck=0
enabled=1yum clean all && yum makecache
yum -y install glusterfs glusterfs-fuse
②创建挂载目录
mkdir -p /test/{dis,stripe,rep,dis_stripe,dis_rep}
ls /test
③配置 /etc/hosts 文件
echo "192.168.10.13 node1" >> /etc/hosts
echo "192.168.10.14 node2" >> /etc/hosts
echo "192.168.10.15 node3" >> /etc/hosts
echo "192.168.10.16 node4" >> /etc/hosts
④挂载 Gluster 文件系统
#临时挂载
mount.glusterfs node1:dis-volume /test/dis
mount.glusterfs node1:stripe-volume /test/stripe
mount.glusterfs node1:rep-volume /test/rep
mount.glusterfs node1:dis-stripe /test/dis_stripe
mount.glusterfs node1:dis-rep /test/dis_repdf -Th
#永久挂载
vim /etc/fstab
node1:dis-volume /test/dis glusterfs defaults,_netdev 0 0
node1:stripe-volume /test/stripe glusterfs defaults,_netdev 0 0
node1:rep-volume /test/rep glusterfs defaults,_netdev 0 0
node1:dis-stripe /test/dis_stripe glusterfs defaults,_netdev 0 0
node1:dis-rep /test/dis_rep glusterfs defaults,_netdev 0 0
--------- 测试 Gluster 文件系统 ---------
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=40
dd if=/dev/zero of=/opt/demo2.log bs=1M count=40
dd if=/dev/zero of=/opt/demo3.log bs=1M count=40
dd if=/dev/zero of=/opt/demo4.log bs=1M count=40
dd if=/dev/zero of=/opt/demo5.log bs=1M count=40ls -lh /opt
cp /opt/demo* /test/dis
cp /opt/demo* /test/stripe/
cp /opt/demo* /test/rep/
cp /opt/demo* /test/dis_stripe/
cp /opt/demo* /test/dis_rep/
②查看文件分布
分布式文件分布:
#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
条带卷文件分布:
#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
复制卷分布:
#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
分布式条带卷分布:
#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
分布式复制卷分布:
#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:
#分布式卷数据查看
[root@localhost test]# ll /test/dis/ #在客户机上发现少了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:
#条带卷
[root@localhost test]# cd /test/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:
#分布式条带卷
[root@localhost test]# ll /test/dis_stripe/ #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:
#分布式复制卷
[root@localhost test]# ll /test/dis_rep/ #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
凡是带复制数据,相比而言,数据比较安全
-------扩展其他的维护命令-------
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.deny 192.168.80.100#仅允许
gluster volume set dis-rep auth.allow 192.168.80.* #设置192.168.80.0网段的所有IP地址都能访问dis-rep卷(分布式复制卷)
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目录 一、场景 1.1 错误分析 1.2 解决方法尝试 1.2.1 检查应用的安装位置 1.2.2 使用ADB安装 1.2.3 检查APK的签名 1.2.4 检查可用的内部存储空间 1.2.5 将应用程序安装到设备的内部存储空间 1.2.6 重置设备(谨慎使用) 1.2.7 获取Root权限&…...
VMware vCenter Server 8.0U3b 发布下载,新增功能概览
VMware vCenter Server 8.0U3b 发布下载,新增功能概览 Server Management Software | vCenter 请访问原文链接:https://sysin.org/blog/vmware-vcenter-8-u3/,查看最新版。原创作品,转载请保留出处。 作者主页:sysi…...
【杂谈】-递归进化:人工智能的自我改进与监管挑战
递归进化:人工智能的自我改进与监管挑战 文章目录 递归进化:人工智能的自我改进与监管挑战1、自我改进型人工智能的崛起2、人工智能如何挑战人类监管?3、确保人工智能受控的策略4、人类在人工智能发展中的角色5、平衡自主性与控制力6、总结与…...
Qt/C++开发监控GB28181系统/取流协议/同时支持udp/tcp被动/tcp主动
一、前言说明 在2011版本的gb28181协议中,拉取视频流只要求udp方式,从2016开始要求新增支持tcp被动和tcp主动两种方式,udp理论上会丢包的,所以实际使用过程可能会出现画面花屏的情况,而tcp肯定不丢包,起码…...
中南大学无人机智能体的全面评估!BEDI:用于评估无人机上具身智能体的综合性基准测试
作者:Mingning Guo, Mengwei Wu, Jiarun He, Shaoxian Li, Haifeng Li, Chao Tao单位:中南大学地球科学与信息物理学院论文标题:BEDI: A Comprehensive Benchmark for Evaluating Embodied Agents on UAVs论文链接:https://arxiv.…...
循环冗余码校验CRC码 算法步骤+详细实例计算
通信过程:(白话解释) 我们将原始待发送的消息称为 M M M,依据发送接收消息双方约定的生成多项式 G ( x ) G(x) G(x)(意思就是 G ( x ) G(x) G(x) 是已知的)࿰…...
《通信之道——从微积分到 5G》读书总结
第1章 绪 论 1.1 这是一本什么样的书 通信技术,说到底就是数学。 那些最基础、最本质的部分。 1.2 什么是通信 通信 发送方 接收方 承载信息的信号 解调出其中承载的信息 信息在发送方那里被加工成信号(调制) 把信息从信号中抽取出来&am…...
linux 下常用变更-8
1、删除普通用户 查询用户初始UID和GIDls -l /home/ ###家目录中查看UID cat /etc/group ###此文件查看GID删除用户1.编辑文件 /etc/passwd 找到对应的行,YW343:x:0:0::/home/YW343:/bin/bash 2.将标红的位置修改为用户对应初始UID和GID: YW3…...
Matlab | matlab常用命令总结
常用命令 一、 基础操作与环境二、 矩阵与数组操作(核心)三、 绘图与可视化四、 编程与控制流五、 符号计算 (Symbolic Math Toolbox)六、 文件与数据 I/O七、 常用函数类别重要提示这是一份 MATLAB 常用命令和功能的总结,涵盖了基础操作、矩阵运算、绘图、编程和文件处理等…...
前端开发面试题总结-JavaScript篇(一)
文章目录 JavaScript高频问答一、作用域与闭包1.什么是闭包(Closure)?闭包有什么应用场景和潜在问题?2.解释 JavaScript 的作用域链(Scope Chain) 二、原型与继承3.原型链是什么?如何实现继承&a…...
(转)什么是DockerCompose?它有什么作用?
一、什么是DockerCompose? DockerCompose可以基于Compose文件帮我们快速的部署分布式应用,而无需手动一个个创建和运行容器。 Compose文件是一个文本文件,通过指令定义集群中的每个容器如何运行。 DockerCompose就是把DockerFile转换成指令去运行。 …...
SpringTask-03.入门案例
一.入门案例 启动类: package com.sky;import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; import org.springframework.cache.annotation.EnableCach…...
