GlusterFS分布式文件系统高速管理

TaoCloud XDFS基于GlusterFS开源分布式文件系统，进行了系统优化、project化、定制化和产品化工作，五年以上的实践积累了大量实践经验，包含客户案例、最佳实践、定制开发、咨询服务和技术培训。XDFS推崇KISS大道至简的哲学，从架构到使用、管理都非常简便。

XDFS提供了WebGUI管理系统。这里不作介绍，感兴趣的读者能够与TaoCloud|大道科技(www.taocloudx.com ,info@taocloudx.com
)联系和咨询相关产品信息。

但命令行CLI管理往往更加高效，而且有利于更加深入地理解架构原理。这里简要介绍基于命令行方式进行XDFS高速管理。

推荐配置

XDFS很适合大文件读写的带宽型应用，诸如视频存储、HPC高性能计算、容器镜像存储、冷数据存储、日志存储、数据备份等应用场景。

XDFS并不擅长小文件读写的IOPS型应用，须要综合硬件、软件和系统进行优化。

依据XDFS的架构原理和最佳实践，实际部署应用时，我们给出例如以下推荐配置供參考。

项目	推荐配置	说明
单个集群规模	64节点	集群管理模式限制，大规模集群有压力
每卷最大client数量	<= 1000个	Brick并发连接数量不能太大
每节点brick数量	4－8个	Brick进程太多占用系统资源
单个brick容量	<= 100 TB	平衡容量与性能，本地文件系统限制
RAID/LVM	多盘组成RAID	单个Brick容量和性能，控制brick数量
Brick文件系统	XFS	稳定，16TB以上大容量，格式化快
卷类型	哈希复制卷	高可用，条带卷不成熟
数据网络	10GbE	内部通信不能有瓶颈，尤其是NAS协议
訪问协议	POSIX	原生高可用，性能

集群管理

XDFS通过gluster peer命令管理集群，包含增加节点、删除节点、查看状态、列举节点四个操作。

命令行格式例如以下：

增加节点      gluster    peer       probe    <node name | node ip>

删除节点      gluster     peer       detach     <node name | node ip>

查看状态      gluster    peer       status

列举节点      gluster    pool       list

磁盘管理

推荐使用XFS进行磁盘格式化，通常和缺省參数mount就可以，并设置开机自己主动挂载。这里须要提示的是，/etc/fstab中採用UUID进行挂载，避免盘符发生变化导致的混乱。

格式化磁盘         mkfs.xfs         /dev/sdb

设置UUID           xfs_admin      -U `uuidgen` /dev/sdb

设置开机启动      echo "UUID=XXX  /xdfs/brick1 xfs  defaults 0 0" >>/etc/fstab

数据卷管理

XDFS数据卷实际上就是分布式文件系统。不能和SAN存储的LUN概念混为一谈。XDFS通过gluster volume命令管理卷。这条命令包括丰富的子命令。功能涉及卷管理、卷扩容修复、状态查看三大块。实际运维中，使用频繁高的仅有create, start, set, add-brick, rebalance, info, status等几条命令，并且使用极为简便。数据卷运维流程大致例如以下：

(1)   依照存储需求创建卷、设置參数、启动卷，为业务提供数据服务。

(2)   容量或性能不够时。在线扩展节点和卷，进行容量均衡，不影响业务正常使用；

(3)   节点或brick发生问题，或者迁移，或者数据发生不一致，进行在线替换作修复；

(4)   数据卷不再须要时，client卸载并停止卷，最后删除卷，假设数据不再须要则清除；

创建卷          gluster volume create   <volname> [replica <count>] <brick list>

删除卷          gluster volume delete     <volname>

启动卷          gluster volume start        <volname>

停止卷          gluster volume stop       <volname>

配置卷          gluster volume set         <volname> <key> <value>

扩展卷          gluster volume add-brick       <volname> [replica<count>]<new brick>

缩容卷          gluster volume remove-brick<volname> [replica <count>] <brick> start

glustervolume remove-brick <volname> [replica <count>] <brick>status

glustervolume remove-brick <volname> [replica <count>] <brick>commit

均衡卷          gluster volumerebalance       <volname> [fix-layout]start

替换卷          gluster volume replace-brick  <volname><brick> <new brick> start

gluster volumereplace-brick  <volname><brick> <new brick> status

gluster volume replace-brick  <volname> <brick> <newbrick> commit

修复卷          gluster volume heal              <volname>

列举全部卷         gluster volume list

查看卷配置         gluster volume info       [volname]

查看卷状态         gluster volume status     [volname]

很多其它帮助信息      gluster volume help

client挂载

XDFS支持POSIX原生协议，同一时候支持CIFS/NFS/FTP标准NAS訪问协议。

应用环境同意的情况下，优先採用POSIX协议，Linux/Unixclient採用NFS协议。Windowsclient採用CIFS协议。这里介绍POSIX协议的client挂载。提示一点，创建卷时假设採用名字或IP，则挂载时须要採用同样的方式。

XDFS挂载           mount    -t glusterfs      <nodename|node ip>:volume

[backupvolfile-server=nodename | node ip]

<mountpoint>

开机自己主动挂载      <node name|node ip>:volume

<mount point>

glusterfs

defaults, _netdev, backupvolfile-server=[nodename | node ip]  0 0

系统调优

XDFS的底层核心是GlusterFS分布式文件系统，为了满足不同的应用负载需求，它提供了很多可调节的系统參数，经常使用调优參数例如以下表所看到的。这些系统參数设置没有普遍适用的经验值，须要依据实际情况进行理论分析和实际測试。从而确定最佳的系统參数。以获得更好的总体效果。參数设置命令例如以下：

參数设置      gluster    volume   set   <key>     <value>

很多其它參数      gluster    volume   set  help

參数选项	參数说明	缺省值	合法值
Auth.allow / Auth.reject	IP訪问授权	*(allow all)	IP地址
Cluster.min-free-disk	剩余磁盘空间阈值	10%	百分比
Cluster.stripe-block-size	条带大小	128KB	字节
Network.frame-timeout	请求等待时间	1800s	0-1800
Network.ping-timeout	client等待时间	42s	0-42
Nfs.disabled	关闭NFS服务	Off	Off|on
Performance.io-thread-count	IO线程数	16	0-65
Performance.cache-refresh-timeout	缓存校验周期	1s	0-61
Performance.cache-size	读缓存大小	32MB	字节