GFS分布式文件系统

Posted 2021-08-20 奋斗的蜗牛灬

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文章目录

• 前言
• 一、GlusterFS 介绍
• • 1.1 GlusterFS 概念
  • 1.2 GlusterFS 特点
  • 1.3 GlusterFS术语

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前言

分布式文件系统种类有：

• CEPH 分布式文件系统（用的多）
• GFS（GlusterFS ）分布式文件系统
• MFS 分布式文件系统

一、GlusterFS 介绍

1.1 GlusterFS 概念

• GlusterFS 是一个开源的分布式文件系统。
• 组成
  • 存储服务器（Brick Server）
  • 客户端
  • NFS/Samba 存储网关（可选，根据需要选择使用）
• 没有 元数据 服务器组件，数据分散存储，可避免出现单点故障。（有助于提升整个系统的性能、可靠性和稳定性）

与传统的MFS分布式文件系统比较：

• 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 InfiniBandRDNA 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。

1.2 GlusterFS 特点

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 （横向扩展）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。

高可用性

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。

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。

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虚拟存储池，供前端主机访问这些节点完成数据读写操作。

弹性卷管理

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。
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。
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。

基于标准协议

Gluster 存储服务支持 NFS、CIFS、HTTP、FTP、SMB 及 Gluster原生协议，完全与 POSIX 标准兼容。
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。

1.3 GlusterFS术语