分布式存储Minio集群环境搭建

Posted 2021-04-19 18般武艺

分布式 Minio 可以让你将多块硬盘（甚至在不同的机器上）组成一个对象存储服务。由于硬盘分布在不同的节点上，分布式 Minio 避免了单点故障。

Minio 分布式模式可以搭建一个高可用的对象存储服务，你可以使用这些存储设备，而不用考虑其真实物理位置。

（1）数据保护

分布式 Minio 采用纠删码（erasure code）来防范多个节点宕机和位衰减（bit rot）。

分布式 Minio 至少需要 4 个节点，使用分布式 Minio 就自动引入了纠删码功能。

纠删码是一种恢复丢失和损坏数据的数学算法， Minio 采用 Reed-Solomon code 将对象拆分成 N/2 数据和 N/2 奇偶校验块。这就意味着如果是 12 块盘，一个对象会被分成 6 个数据块、6 个奇偶校验块，你可以丢失任意 6 块盘（不管其是存放的数据块还是奇偶校验块），你仍可以从剩下的盘中的数据进行恢复。

纠删码的工作原理和 RAID 或者复制不同，像 RAID6 可以在损失两块盘的情况下不丢数据，而 Minio 纠删码可以在丢失一半的盘的情况下，仍可以保证数据安全。而且 Minio 纠删码是作用在对象级别，可以一次恢复一个对象，而RAID 是作用在卷级别，数据恢复时间很长。Minio 对每个对象单独编码，存储服务一经部署，通常情况下是不需要更换硬盘或者修复。Minio 纠删码的设计目标是为了性能和尽可能的使用硬件加速。

位衰减又被称为数据腐化 Data Rot、无声数据损坏 Silent Data Corruption ，是目前硬盘数据的一种严重数据丢失问题。硬盘上的数据可能会神不知鬼不觉就损坏了，也没有什么错误日志。正所谓明枪易躲，暗箭难防，这种背地里犯的错比硬盘直接故障还危险。所以 Minio 纠删码采用了高速 HighwayHash 基于哈希的校验和来防范位衰减。

（2）高可用

单机 Minio 服务存在单点故障，相反，如果是一个 N 节点的分布式 Minio ,只要有 N/2 节点在线，你的数据就是安全的。不过你需要至少有 N/2+1 个节点来创建新的对象。

例如，一个 8 节点的 Minio 集群，每个节点一块盘，就算 4 个节点宕机，这个集群仍然是可读的，不过你需要 5 个节点才能写数据。

（3）限制

分布式 Minio 单租户存在最少 4 个盘最多 16 个盘的限制（受限于纠删码）。这种限制确保了 Minio 的简洁，同时仍拥有伸缩性。如果你需要搭建一个多租户环境，你可以轻松的使用编排工具（Kubernetes）来管理多个Minio实例。

注意，只要遵守分布式 Minio 的限制，你可以组合不同的节点和每个节点几块盘。比如，你可以使用 2 个节点，每个节点 4 块盘，也可以使用 4 个节点，每个节点两块盘，诸如此类。

（4）一致性
Minio 在分布式和单机模式下，所有读写操作都严格遵守 read-after-write 一致性模型。

搭建分布式集群

启动一个分布式 Minio 实例，你只需要把硬盘位置做为参数传给 minio server 命令即可，然后，你需要在所有其它节点运行同样的命令。

注意

• 分布式 Minio 里所有的节点需要有同样的 access 秘钥和 secret 秘钥，这样这些节点才能建立联接。为了实现这个，你需要在执行 minio server 命令之前，先将 access 秘钥和 secret 秘钥 export 成环境变量。

• 分布式 Minio 使用的磁盘里必须是干净的，里面没有数据。

• 下面示例里的 IP 仅供示例参考，你需要改成你真实用到的 IP 和文件夹路径。

• 分布式 Minio 里的节点时间差不能超过 3 秒，你可以使用 NTP 来保证时间一致。

• 在 Windows 下运行分布式 Minio 处于实验阶段，不建议用于生产环境。

示例1:

启动分布式Minio实例，8个节点，每节点1块盘，需要在8个节点上都运行下面的命令。

export MINIO_ACCESS_KEY=<ACCESS_KEY>
export MINIO_SECRET_KEY=<SECRET_KEY>
minio server http://192.168.1.11/export1 http://192.168.1.12/export2 
 http://192.168.1.13/export3 http://192.168.1.14/export4 
 http://192.168.1.15/export5 http://192.168.1.16/export6 
 http://192.168.1.17/export7 http://192.168.1.18/export8

示例2:

启动分布式Minio实例，4节点，每节点2块盘，需要在4个节点上都运行下面的命令。

export MINIO_ACCESS_KEY=<ACCESS_KEY>
export MINIO_SECRET_KEY=<SECRET_KEY>
minio server http://192.168.1.11/export1 http://192.168.1.11/export2 
 http://192.168.1.12/export1 http://192.168.1.12/export2 
 http://192.168.1.13/export1 http://192.168.1.13/export2 
 http://192.168.1.14/export1 http://192.168.1.14/export2 

实战部分

此次计划在61-64四台centOs机器上安装minio集群，均位于/opt/minio目录

（1）下载minio
mkdir /opt/minio
cd /opt/minio

  wget https://dl.minio.io/server/minio/release/linux-amd64/minio

  chmod +x minio  

mkdir export1 export2  

 

(2)编写start.sh脚本

 

 将61下/opt/minio文件夹所有内容可通过scp命令复制到62-64的/opt/minio下

然后在61-64的机器上逐个执行start.sh脚本，大功告成！

为方便起见，编写批量启动脚本，仅在61的目录下编写cluster_start.sh

 

 将62-64的ip存放在ip.txt文件内采用cat 逐行读取。

 

 注意点：

1.  accessKey大于3字符， secretKey必须大于8字符,否则启动不了，下图我将secretKey设置6位字符，然后启动

 

 

查看minio进程并没有启动

 

 查看minio.log

 

 

 

2.  配置的多台机器 secretKey accessKey必须完全一致，否则会出现意想不到的错误,因为多台机器之间的信息同步就是通过这两个key进行，否则肯定会认证失败

 

 

查看minio.log

 

 3.当集群中的某个节点down了，会影响整体的使用，我手动将64的节点停掉

 

 尝试在63及61上创建bucket，尝试失败，注意不要在kill64后立即测试，要稍等一会儿，否则可能不会复现这个问题。 个人猜测，可能是64的状态同步需要发送心跳给至集群内的其他机器，这个需要一些时间。

 

 

 

 

再次启动64的服务后，再进行63 61的创建bucket ，就成功了，

 

 

 

 再登录 64查看，会同步到其他节点创建的bucket，再创建2112buckt，其他的节点也能同步到。

 

 

以上是本次安装的踩坑经历，但愿能帮助一些人，如有疑问或有误，麻请指出，以免误人。