GlusterFS

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GlusterFS是一个具有向外扩展能力的网络附加存储(NAS)文件系统。它是一款免费软件,采用GNU通用公共许可证(GPL)v3许可。GlusterFS通过将各种存储服务器通过以太网或Infiniband RDMA互联,形成一个大规模的并行网络文件系统。其设计基于可堆叠的用户空间,以确保性能不受影响。该文件系统已广泛应用于诸如云计算、生物医学科学和归档存储等领域。最初由Gluster公司开发,后来被红帽公司收购,并于2011年成为红帽公司的一部分。

特点[ ]

扩展性和高性能[ ]

GlusterFS是一个具备卓越扩展性和高性能特点的分布式文件系统,它通过两个主要机制实现高容量存储解决方案。首先,其Scale-Out架构支持通过简单地增添存储节点来提升整体的存储容量和性能,同时允许独立增加磁盘、计算力和I/O资源,并兼容10GbE和InfiniBand等高速网络技术。其次,Gluster的弹性哈希(ElasticHash)技术消除了对元数据服务器的依赖性,从而解决了单点故障问题并优化了性能瓶颈,实现了高效的并行数据访问。该技术使用智能算法直接在存储池中定位数据分片,无需索引查询或向元数据服务器发出请求。

高可用性[ ]

在高可用性方面,GlusterFS能自动对文件进行镜像或多重复制,确保即使在硬件出现故障的情况下,数据依然可以正常访问。当数据出现不一致时,其自愈功能能够将数据恢复到正确状态,这一过程以增量方式在后台运行,几乎不会对性能造成影响。由于GlusterFS没有采用专属的数据文件格式,而是利用主流操作系统的标准磁盘文件系统(如EXT3、XFS等)来储存文件,数据可以通过传统方法被访问。

全局统一命名空间[ ]

GlusterFS提供了全局统一命名空间,将各个节点的命名空间整合为一个统一的虚拟存储池,使得前端主机能够无缝地访问所有节点进行数据的读写操作。

弹性卷管理[ ]

在弹性卷管理方面,GlusterFS允许用户将数据储存在逻辑卷中,这些逻辑卷是从逻辑存储池中划分出来的。用户可以在线增加或移除逻辑存储池中的资源,而不会造成业务中断。逻辑卷的规模可以根据实际需求动态伸缩,并在多个节点间实现负载均衡。文件系统的配置也可以实时在线调整,以适应工作负载的变化或进行性能调优。

基于标准协议[ ]

Gluster存储服务支持包括NFS、CIFS、HTTP、FTP、SMB以及Gluster原生协议在内的多种标准协议,并且完全与POSIX标准兼容。这意味着现有的应用程序无需任何修改即可访问存储在GlusterFS中的数据,同时也支持通过专用API进行访问。

工作流程[ ]

客户端或应用程序通过GlusterFS提供的挂载点接口与数据交互。在Linux系统中,当这些请求被发起时,内核的虚拟文件系统(VFS)层通过其API接收并处理这些请求。VFS扮演着中间媒介的角色,负责将请求转发给内核级的FUSE(用户空间文件系统)模块。FUSE模块作为已注册的实际文件系统操作,并通过特殊的设备文件/dev/fuse,将请求传递至GlusterFS客户端软件。

可以将FUSE视为一个高效的代理,它使得用户空间的文件系统能够与内核空间进行通信。一旦GlusterFS客户端收到来自FUSE的数据请求,它会参照事先配置好的参数进行处理。处理完成后,GlusterFS客户端通过网络将数据传输至远端的GlusterFS服务器,并将数据最终写入到服务器上的存储设备中。这个过程确保了客户端对数据的访问和管理既高效又透明。

卷类型[ ]

  • 分布式卷
  • 条带卷
  • 复制卷
  • 分布式条带卷
  • 分布式复制卷
  • 分布式条带复制卷

文件系统组成[ ]

  • 接口:文件系统接口。
  • 功能模块(管理、存储的工具):对对象管理里的软件集合。
  • 对象及属性:(使用此文件系统的消费者)。

文件系统作用[ ]

  • 从系统角度来看,文件系统时对文件存储设备的空间进行组织和分配,负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。
  • 主要负责为用户建立文件、存入、读出、修改、转储文件,控制文件的存取。

相关条目[ ]