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详细讲解MFS分布式文件系统搭建(内含源码包)

时间:2018-09-30 12:50:29      阅读:188      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:nice   编译   oca   下载   export   firewalld   独立   客户   yum   

初步了解分布式原理:

分布式文件系统(Distributed File Systemm)是指文件系统管理的物理存储资源不一定直接连接在本地节点上,而是通过计算机网络与节点相连。简单来说,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)。对于用户来说,要访问这些共享文件夹时,只要打开这个虚拟共享文件夹,就可以看到所有链接到虚拟共享文件夹内的共享文件夹,用户感觉不到这些共享文件是分散在各个计算机上的。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:

MFS是一个具有容错性的网络分布式文件系统,它把数据分散存放在多个物理服务器上,而呈现给用户的则是一个统一的资源。

MFS文件系统的组成:

#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,进行修复。
#数据存储服务器(Chunk Server):真正存储数据的服务器。存储文件时,会把文件分块保存,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”就越大,可靠性就越高,性能也就越好。
#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Chunks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 Server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的哪些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

下面为MFS文件系统的基本组成架构:
技术分享图片

下面我通过实验进行说明:
实验环境:
技术分享图片

mfs软件包链接:https://pan.baidu.com/s/1QDIMfqZGjlqUfRRwZfDFqQ
提取码:d3mi
一、搭建Master Server
下载编译环境

yum install gcc gcc-c++ zlib-devel -y

关闭防火墙

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

建立管理用户

useradd -s /sbin/nologin mfs

解压源码包

tar zxvf mfs-1.6.27-5.tar.gz -C /opt

对本台服务器进行配置,因为在进行源码包编译时,它是默认安装了所有模块的,而这台是Master所以需要禁用chunkserver和mount两个模块

cd /opt/mfs-1.6.27/
./configure \
--prefix=/usr/local/mfs \
--with-default-user=mfs \
--with-default-group=mfs \
--disable-mfschunkserver \
--disable-mfsmount

编译安装

make && make install

复制文件

cd /usr/local/mfs/etc/mfs/
cp mfsexports.cfg.dist mfsexports.cfg
cp mfsmaster.cfg.dist mfsmaster.cfg
cp mfsmetalogger.cfg.dist mfsmetalogger.cfg
cd /usr/local/mfs/var/mfs/
cp metadata.mfs.empty metadata.mfs

将该文件的属组和属主改为mfs

chown -R mfs.mfs /usr/local/mfs

本台服务器需要用到的配置文件有两个:mfsmaster.cfg(主配置文件)和mfsexports.cfg(被挂载目录及权限配置文件)。这两个文件不需要做任何修改就可以开始工作
mfsmaster.cfg文件常用参数如下:

#WORKING_USER = mfs #运行masterserver的用户
#WORKING_GROUP = mfs #运行masterserver的组
#SYSLOG_IDENT = mfsmaster #在syslog中表示是mfsmaster产生的日志
#LOCK_MEMORY = 0 #是否执行mlockall(),以避免mfsmaster进程溢出(默认为0)
#NICE_LEVEL = -19 #运行的优先级(如果可以,默认是-19;注意:进程必须用root启动)

#EXPORTS_FILENAME = /usr/local/mfs/etc/mfs/mfsexports.cfg #被挂载目录及其权限控制文件的存放位置

#TOPOLOGY_FILENAME = /usr/local/mfs/etc/mfs/mfstopology.cfg

#DATA_PATH = /usr/local/mfs/var/mfs #数据存放路径

#BACK_LOGS = 50 #metadata改变的log文件数目(默认是50)
#BACK_META_KEEP_PREVIOUS = 1

#REPLICATIONS_DELAY_INIT = 300
#REPLICATIONS_DELAY_DISCONNECT = 3600

#MATOML_LISTEN_HOST = #metalogger监听的IP地址(默认是,代表任何IP)
#MATOML_LISTEN_PORT = 9419 #metalogger监听的端口地址(默认是9419)
#MATOML_LOG_PRESERVE_SECONDS = 600

#MATOCS_LISTEN_HOST = #用于chunkserver连接的IP地址(默认是,代表任何IP)
#MATOCS_LISTEN_PORT = 9420 #用于chunkserver连接的端口地址(默认是9420)

#MATOCL_LISTEN_HOST = #用于客户端挂接连接的IP地址(默认是,代表任何IP)
#MATOCL_LISTEN_PORT = 9421 #用于客户端挂接连接的端口地址(默认是4921)

#CHUNKS_LOOP_MAX_CPS = 100000
#CHUNKS_LOOP_MIN_TIME = 300 #chunk的回环频率(默认是300秒)

#CHUNKS_SOFT_DEL_LIMIT = 10
#CHUNKS_HARD_DEL_LIMIT = 25
#CHUNKS_WRITE_REP_LIMIT = 2 #在一个循环里复制到一个chunkserver的最大chunk数
#CHUNKS_READ_REP_LIMIT = 10 #在一个循环里从一个chunkserver复制的最大chunk数
#ACCEPTABLE_DIFFERENCE = 0.1

#SESSION_SUSTAIN_TIME = 86400
#REJECT_OLD_CLIENTS = 0

#deprecated:
#CHUNKS_DEL_LIMIT - use CHUNKS_SOFT_DEL_LIMIT instead
#LOCK_FILE - lock system has been changed, and this option is used only to search for old lockfile

mfsexports.cfg文件参数格式如下:

#Allow everything but "meta".

  • / rw,alldirs,maproot=0

#Allow "meta".

  • . rw

该文件每一个条目分为三部分
第一部分:客户端的IP地址
第二部分:被挂接的目录
第三部分:客户端拥有的权限

地址可以指定的几种表现形式:

#*——所有的IP地址
#n.n.n.n——单个IP地址
#n.n.n.n/b——IP网络地址/子网掩码
#f.f.f.f-t.t.t.t——IP段

目录部分的标识如下:

#/标识MFS根
#.表示MFSMETA文件系统

权限部分的标识如下

#ro——只读模式共享
#rw——读写的方式共享
#alldirs——允许挂载任何指定的子目录
#admin——管理员权限
#maproot——映射为root,还是指定的用户
#Password——指定客户端密码

启动Master Server

/usr/local/mfs/sbin/mfsmaster start

查看进程,如果有MFS的进程表示服务成功开启

ps -ef | grep mfs

这是关闭Master Server命令

/usr/local/mfs/sbin/mfsmaster -s

二、搭建Metalogger Server
安装编译环境

yum install gcc gcc-c++ zlib-devel -y

关闭防火墙

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

创建管理用户

useradd -s /sbin/nologin mfs

解压安装包

tar zxvf mfs-1.6.27-5.tar.gz -C /opt

配置模块,因为本台服务器是Log服务器,所以需要禁用掉mfschunkserver和mfsmount两个模块

cd /opt/mfs-1.6.27/
./configure \
--prefix=/usr/local/mfs \
--with-default-user=mfs \
--with-default-group=mfs \
--disable-mfschunkserver \
--disable-mfsmount

编译安装

make && make install

复制文件,本台服务器只需要开启日志文件即可

cd /usr/local/mfs/etc/mfs/
cp mfsmetalogger.cfg.dist mfsmetalogger.cfg

在文件中将地址指向Master Server的地址

vim mfsmetalogger.cfg
MASTER_HOST = 192.168.199.129

将文件的属组和属主都改为mfs

chown -R mfs.mfs /usr/local/mfs/

开启MetaLog Server服务

/usr/local/mfs/sbin/mfsmetalogger start

查看进程,如果有MFS进程表示服务成功开启

ps -ef | grep mfs

关闭服务用如下命令

/usr/local/mfs/sbin/mfsmetalogger -s

三、搭建两台Chunk Server,两台的操作步骤完全一样
安装编译环境

yum install gcc gcc-c++ zlib-devel -y

创建管理用户

useradd -s /sbin/nologin mfs

关闭防火墙

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

解压安装包

tar zxvf mfs-1.6.27-5.tar.gz -C /opt

配置模块,本台服务器是Chunk Server,所以需要禁用掉mfsmaster和mfsmount两个模块

cd /opt/mfs-1.6.27/
./configure \
--prefix=/usr/local/mfs \
--with-default-user=mfs \
--with-default-group=mfs \
--disable-mfsmaster \
--disable-mfsmount

编译安装

make && make install

开启mfschunkserver和mfshdd两个文件

cd /usr/local/mfs/etc/mfs/
cp mfschunkserver.cfg.dist mfschunkserver.cfg
cp mfshdd.cfg.dist mfshdd.cfg

在chunk文件下将地址指向 Master Server

vim mfschunkserver.cfg
MASTER_HOST = 192.168.199.129

在mfshdd文件下添加一行/data,在这里/data是一个给MFS的分区,生存环境最好使用独立的分区或磁盘挂载到此目录

vim mfshdd.cfg
#mount points of HDD drives

#/mnt/hd1
#/mnt/hd2
#etc.
/data

创建挂载目录

mkdir /data
chown -R mfs.mfs /data

开启服务

/usr/local/mfs/sbin/mfschunkserver start

想要关闭可以使用如下命令

/usr/local/mfs/sbin/mfschunkserver -s

查看进程,可以检测服务是否开启

ps -ef | grep mfs

四、客户端配置
安装编译环境,MFS客户端依赖于FUSE,所以需要安装fuse的安装包和开发包

yum install gcc gcc-c++ zlib-devel fuse fuse-devel -y

关闭防火墙

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

添加环境变量PKG_CONFIG_PATH,环境变量PKG_CONFIG_PATH是用来设置.pc文件的搜索路径的,pkg-config按照设置路径的先后顺序进行搜索,直到找到指定的.pc 文件为止

vim /etc/profile
export PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/lib/pkgconfig:$PKG_CONFIG_PATH
source /etc/profile

创建进程管理用户

useradd -s /sbin/nologin mfs

解压安装包

tar zxvf mfs-1.6.27-5.tar.gz -C /opt

配置模块,本台服务器是Client,所以需要禁用掉mfsmaster和mfschunkserver两个模块,同时开启mfsmount模块

cd /opt/mfs-1.6.27/
./configure \
--prefix=/usr/local/mfs \
--with-default-user=mfs \
--with-default-group=mfs \
--disable-mfsmaster \
--disable-mfschunkserver \
--enable-mfsmount

编译安装

make && make install

创建挂载点

mkdir /opt/mfs

加载fuse模块到内核

modprobe fuse

挂载MFS

/usr/local/mfs/bin/mfsmount /opt/mfs -H 192.168.199.129

查看挂载情况

df -hT
192.168.199.129:9421 fuse.mfs 13G 0 13G 0% /opt/mfs

优化客户端
MFS在客户端安装完毕后,会生成/usr/local/mfs/bin目录,在这个目录下有很多命令文件,为了方便使用这些命令,可以将该路径添加到环境变量中

vim /etc/profile
export PATH=/usr/local/mfs/bin:$PATH
source /etc/profile

Mfsgetgoal命令用来查询文件被复制的份数,利用-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 /opt/mfs
/opt/mfs:
directories with goal 1 : 1

Mfsaetgoal命令用来设置文件被复制的份数,生产环境Chunk Server节点数量应至少大于2,文件副本数小于等于Chunk Server服务器的数量

mfssetgoal -r 2 /opt/mfs
/opt/mfs:
inodes with goal changed: 1
inodes with goal not changed: 0
inodes with permission denied: 0

创建测试文件

cd /opt/mfs
touch test
mfsgetgoal test
test: 2

MFS监控 (在Master Server上执行)
Mfsgiserv是用python编写的一个WEB服务器,其监听端口是9425,可以在Master Server上通过命令/usr/local/mfs/sbin/mfscgiserv 来启动

/usr/local/mfs/sbin/mfscgiserv #在客户端上执行
http://192.168.199.129:9425 #通过浏览器访问该地址

下图为登录访问的页面:

技术分享图片

详细讲解MFS分布式文件系统搭建(内含源码包)

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原文地址:http://blog.51cto.com/13706760/2287867

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