GlusterFS分布式存储

一、GlusterFS概述

概述：GlusterFS（Google File System）是一个开源的分布式文件系统，Gluster借助TCP/IP网络将存储资源分散存储在网络的不同节点，在通过汇聚为客户端提供统一的资源访问，在存储方面具有很强大的横向扩展能力，通过扩展不同的节点可以支持PB级别的存储容量:Bit、Byte、KB、MB、GB、TB、PB、EB、ZB、YB、DB、NB.

特点：
扩展性与高性能：通过Scale-out架构可以增加存储节点的方式来提高容量和性能（磁盘、计算、I/O资源都可以独立增加），Gluster弹性哈希（Elastic Hash）解决了Gluster服务对元数据服务器的依赖，Gluster采用弹性哈希算法来确定数据在chunk节点中的分布情况，无须元数据服务器，实现了存储的横向扩展，改善了元数据服务器节点的压力以及单点故障；
高可用性：GlusterFS通过配置不同类型的卷，可以对数据进行自动复制（类似于RAID1），即使某节点故障，也不影响数据的访问；
通用性：GlusterFS没有设置独立的私有数据文件系统，而是采用以往的ext4、ext3等，数据可以通过传统的磁盘访问方式被客户端所访问；
弹性卷管理：GlusterFS通过将数据存储在逻辑卷上，逻辑卷从逻辑存储池进行独立逻辑划分，逻辑存储池可以在线进行增加和删除，不会导致业务中断，逻辑卷的数量可以根据实际需求进行自行增加和缩减；

二、GlusterFS存储架构

专业术语：
Brick（存储块）：存储池中节点对外提供存储服务的目录；
Volume（逻辑卷）：一个逻辑卷是一组Brick的集合，卷是数据存储的逻辑设备，类似LVM中的逻辑卷，大部分GlusterFS管理操作都是在逻辑卷上进行的；
FUSE（用户空间文件系统）：是一个内核模块，用户自行创建挂载的的文件系统；
VFS（接口）：内核空间对用户空间提供的访问磁盘的接口；
Glusterd（后台管理进程）：在存储集群中的每个节点上都要运行；

三、GlusterFS工作原理

数据访问流程

1. 首先是在客户端，用户通过glusterfs的mount point 来读写数据， 对于用户来说， 集群系统的存在对用户是完全透明的， 用户感觉不到是操作本地系统还是远端的集群系统。
2. 用户的这个操作被递交给 本地linux系统的VFS来处理。
3. VFS 将数据递交给FUSE 内核文件系统：在启动 glusterfs 客户端以前， 需要想系统注册一个实际的文件系统FUSE，如上图所示，该文件系统与ext3在同一个层次上面，ext3 是对实际的磁盘进行处理，而 fuse 文件系统则是将数据通过/dev/fuse 这个设备文件递交给了glusterfs client端。所以我们可以将 fuse 文件系统理解为一个代理。
4. 数据被 fuse 递交给 Glusterfs client 后，client 对数据进行一些指定的处理（所谓的指定，是按照client 配置文件据来进行的一系列处理， 我们在启动glusterfs client 时 需 要 指 定 这 个 文 件 ， 其 默 认 位 置 ：/etc/glusterfs/client.vol）。
5. 在glusterfs client的处理末端，通过网络将数据递交给 Glusterfs Server，并且将数据写入到服务器所控制的存储设备上。

四、GlusterFS卷的类型

分布式卷、条带卷、复制卷、分布式条带卷、分布式复制卷、条带复制卷、分布式条带复制卷；

1. 分布式卷
分布式卷是GlusterFS的默认卷，在创建卷时，默认选项是创建分布式卷。在该模式下，并没有对文件