初窥gpfs文件系统

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1、初窥GPFS文件系统初窥GPFS文件系统转载请注明出处！姜江linuxemacs@gmail.com一、什么是GPFS文件系统GeneralParallelFileSystem(GPFS)是高性能、可扩展、并行文件系统，起源于IBMSP系统上使用的虚拟共享磁盘技术(VSD)。GPFS文件系统保证资源组内的所有节点可以并行访问整个文件系统，并且文件系统上的文件可以分布在不同的物理硬盘上。利用IBMLinux集群系统中的"虚拟"共享磁盘技术，GPFS似的多个节点上运行的多个应用程序可以同时读写同一个文件。并且GPFS还包含了IB

2、M可扩展集群系统技术(RSCT)，可以将存储的内容自动恢复到活动节点上，当系统产生故障时，文件日志可以快速的恢复数据，并且可以保证数据的一致性。在GPFS为应用程序提供了UNIX标准的文件系统借口，可以在不改变现有代码的基础上直接运行。二、GPFS文件系统的基本结构GPFS文件系统由三层架构组成：GPFS文件设备、网络共享磁盘(NSD)和磁盘1、GPFS文件设备(GPFSFileSystemDevice)GPFS文件设备由NSD创建，是可以被多个节点并行同时挂载的文件设备2、网络共享磁盘(NSD)网络共享磁盘(NSD)是由物

3、理磁盘映射出来的虚拟设备，与磁盘之间是一一对应的关系。并且，NSD将虚拟设备按照不同的属性划分了不同的用途。NSD虚拟设备具有4种不同的磁盘属性：a、DescOnly：表示该磁盘存储GPFS文件系统的描述信息b、DataOnly：表示该磁盘只存储GPFS文件系统的数据信息c、MetaDataOnly：表示该磁盘只存储GPFS文件系统的目录结构信息(inode)d、MetaAndData：表示该磁盘存储GPFS文件系统中的所有信息(默认情况)三、GPFS文件系统的特点1、高性能由于GPFS文件系统允许在同一个节点内的多个进程使

4、用标准的UNIX文件系统接口，并行的访问相同文件(读写)。并且，可以将节点的读写操作分布到不同的物理磁盘上，因此避免了对某个磁盘过多读写操作，增加了整个系统的吞吐量，提高了系统的整体性能。2、跨平台GPFS文件系统本身可以看成与具体系统无关的一个单独系统，通过集群方式可以支持多种操作系统，比如AIX、Linux等。3、保证数据一致性GPFS文件系统采用信令管理机制保证数据的一致性。信令机制允许各个节点通过独自的路径到达同一个文件。因此，当某个节点的某条路径无法正常工作，依旧可以通过链路冗余达到GPFS文件系统。并且GPFS本

5、身设计成为一种日志文件系统，为不同的节点建立了各自独立的日志(保存了MetaData的分布信息)。因此，一但节点发生故障后，可以通过日志记录的MetaData的分布信息，快速的找到相应的MetaData然后恢复。4、可扩展性GPFS可以动态调整系统资源，支持在文件系统挂载的情况下动态的添加和删除硬盘，而无须重启。5、方便管理GPFS文件系统，可以自动的同步各个节点的配置文件和文件系统信息，因此可以在任意一个节点上管理GPFS。四、系统可用状态的仲裁GPFS文件系统提供3种仲裁方式来确定系统当前状态是否安全可靠：FileDes

6、criptorQuorum、NodeQuorum和TiebreakerQuorum1、FileDescriptorQuorum：当在磁盘上创建GPFS文件系统时，会将文件系统信息的拷贝复制到多个磁盘上，达到数据冗余的目的。这种方式是GPFS文件系统默认支持的，是不可以配置改变的。FileDescriptorQuorum通过判断包含有文件系统信息的磁盘的在线情况来判断当前系统是否正常。当超过一半的包含文件系统信息的磁盘下线时，GPFS文件系统会判断系统为非正常状态，此时会自动关闭文件系统。2、NodeQuorum：GPFS文件

7、系统集群中，将多个主机节点设置成Quorum节点，当有超过一半的Quorum节点下线时，GPFS文件系统判断系统为非正常状态，会自动关闭文件系统。3、TiebreakerQuorum：GPFS文件系统集群中，可以设置一些指定的物理磁盘作为TiebreakerDisk，GPFS文件系统会动态的监视这些磁盘的状态。当有超过一般的TiebreakerDisk下线时，则表示系统为非正常状态，自动关闭文件系统。按照文档上来说，用于监视TiebreakerDisk的Quorum主机数目最多只能配置两台，当2台Quorum主机都故障，则也

8、表示系统故障，此时文件系统也会关闭。TibreakerQuorum和NodeQuorum仲裁方式只能选择其中一种，不能两种同时使用。TibreakderQuorum仲裁方式主要是用于节点比较少的亲况下，如果整个系统的接入节点较多，应该考虑NodeQuorum的仲裁方式。五、GPFS文件系统