MFS分布式文件系统服务搭建

Posted 2020-12-25

分布式原理

• 通过计算机网络与节点相连，就是把一些分散的（分布在局域网内各个计算机上）共享文件夹，集合到一个文件夹内（虚拟共享文件夹）。
• 分布式文件系统的好处是集中访问、简化操作、数据容灾以及提高文件的存取性能。

MFS原理

• 元数据服务器（master）：在整个体系中负责管理文件系统，维护元数据。
• 元数据日志服务器（metalogger）：备份master服务器的变化日志文件，文件类型为changelog_ml. * . mfs ,当master服务器数据丢失或者损坏时，可以从日志服务器中取得文件 ，进行恢复。
• 数据存储服务器（chunkserver）：真正的存储数据的服务器，存储文件是，会把文件分块保存，并在数据服务器之间进行复制，数据服务器越多，能使用的“容量”越大，可靠性就越高，性能就越好
• 客户端（client）：可以像挂载NFS一样挂载MFS文件系统，其操作是相同的。

MFS读取数据的处理过程

• 客户端向元数据服务器发出读请求
• 元数据服务器把所需数据存放的位置（Chunk Server的IP地址和Chunk编号）告知客户端
• 客户端向已知的Chunk Server请求发送数据
• Chunk Server向客户端发送数据

MFS写入数据的处理过程

• 客户端向元数据服务器发送写入请求。
• 元数据服务器与Chunk Server进行交互（只有当所需的分块Chunk存在的时候才进行交互），但元数据服务器只在 某些服务器创建新的分块chunks，创建成功后由Chunk Servers告知元数据服务器操作成功。
• 元数据服务器告知客户端，可以在哪个Chunk Server的那些chunks写入数据。
• 客户端向指定的Chunk Server写入数据。
• 该Chunk Server与其他Chunk Server进行数据同步，同步成功后Chunk Server告知客户端数据写入成功。
• 客户端告知元数据服务器本次写入完毕。

MFS优势

• 高可用性：没有单点故障也称为无SPOF配置。文件系统的元数据在物理冗余服务器上保存为两个或多个副本。用户数据冗余地分布在系统中的存储服务器上。
  低成本的数据安全：MooseFS使用户能够节省大量硬盘空间，保持相同的数据冗余级别。在大多数常见情况下，将节省至少55％的硬盘空间.
• 可扩展性：存储可以扩展到16字节（~16000千兆字节），这使我们可以存储超过20亿个文件
  高性能：旨在支持高性能I/O操作。用户数据可以在许多存储节点上同时读取/写入，从而避免单个中央服务器或单个网络连接瓶颈。

实验环境

主机	操作系统	IP地址
Master Server	CentOS-7-x86_64	192.168.144.110
MetalLogger Server	CentOS-7-x86_64	192.168.144.112
Chunk Server1	CentOS-7-x86_64	192.168.144.111
Chunk Server2	CentOS-7-x86_64	192.168.144.113
Client	CentOS-7-x86_64	192.168.144.114

实验部署

安装方式

• 根据官方网站提供的安装方式，我们可以按照官方提供的方式安装，简易也节约时间。

1、搭建Master Server

• 按上图方式安装完成Master Server后，直接启动即可。

mfsmaster start

• 若是需要停止

mfsmaster -s

2、搭建MetaLogger Server

• 按官方提供安装方式安装。
• 安装完成后，需要此台服务器监控master。

vim /etc/mfs/mfsmetalogger.cfg

MASTER_HOST = 192.168.144.110       //添加指向master的IP地址

• 启动服务即可。

mfsmetalogger start

• 若想停止服务。

mfsmetalogger -s

3、搭建chunk server

• 本实验有两台chunkserver，搭建步骤完全相同
• 安装方式如官方方式

vim /etc/mfs/mfschunkserver.cfg

MASTER_HOST = 192.168.144.110   //提供存储给master

vim /etc/mfs/mfshdd.cfg

/data     //添加一行，在这里/data是一个给MFSmaster的分区，实际生产环境中最好使用独立的分区或磁盘挂载到此目录

mkdir /data/
chown -R mfs.mfs /data/ #更改属主属组

• 完成如上配置后，chunkserver算是配置完成，启动即可。

mfschunkserver start

• 若想停止服务。

mfschunkserver -s

4、客户端配置

• 安装方式如官方方式。

• 客户端安装完成后，创建挂载master提供空间的目录。

mkdir /abc
mfsmount -H 192.168.144.110 /abc

• 挂载完成后，查看挂载状态，如下图所示

5、客户端MFS常用操作

• mfsgetgoal命令常用来查询文件被复制的份数，-r命令可以对整个目录进行递归，goal是指文件被复制的份数。

  mfsgetgoal -r /abc/

/abc/:
 files with goal                2 :          1
 directories with goal          2 :          1

• mfssetgoal命令用来设置文件被复制的份数，生产环境chunkserver节点数量至少大于2，文件副本数量小于等于chunkserver服务器的数量。

mfssetgoal -r 2 /abc/

/abc/:
 inodes with goal changed:                       0
 inodes with goal not changed:                   2
 inodes with permission denied:                  0

mfsgetgoal -r /abc/

/abc/:
 files with goal                2 :          1
 directories with goal          2 :          1

• 创建文件测试如下：

cd /abc
touch test
mfsgetgoal /abc/

/abc/: 2

6、MFS监控

• MFscgiserv使用Python编写的一个web服务器，监听端口为9425，可以在master上通过命令启动。

mfscgiserv

• 在客户端上通过浏览器访问http://192.168.144.110:9425