Almacenamiento replicado distribuido en cuatro nodos de almacenamiento con GlusterFS en Debian Lenny

Este tutorial muestra cómo combinar cuatro servidores de almacenamiento únicos (que ejecutan Debian Lenny) en un almacenamiento replicado distribuido con GlusterFS. Los nodos 1 y 2 (replicación 1), así como el 3 y 4 (replicación 2), se reflejarán entre sí, y la replicación 1 y la replicación 2 se combinarán en un servidor de almacenamiento más grande (distribución). Básicamente, esto es RAID10 a través de la red. Si pierde un servidor de la replicación 1 y uno de la replicación 2, el volumen distribuido continúa funcionando. El sistema cliente (también Debian Lenny) podrá acceder al almacenamiento como si fuera un sistema de archivos local. GlusterFS es un sistema de archivos en clúster capaz de escalar a varios peta-bytes. Agrega varios bloques de almacenamiento sobre la interconexión Infiniband RDMA o TCP/IP en un gran sistema de archivos de red paralelo. Los bloques de almacenamiento se pueden fabricar con cualquier hardware básico, como servidores x86-64 con SATA-II RAID e Infiniband HBA.

¡No emito ninguna garantía de que esto funcione para usted!

1 nota preliminar

En este tutorial utilizo cinco sistemas, cuatro servidores y un cliente:

• servidor1.ejemplo.com:dirección IP 192.168.0.100 (servidor)
• servidor2.ejemplo.com:dirección IP 192.168.0.101 (servidor)
• servidor3.ejemplo.com:dirección IP 192.168.0.102 (servidor)
• servidor4.ejemplo.com:dirección IP 192.168.0.103 (servidor)
• cliente1.ejemplo.com:dirección IP 192.168.0.104 (cliente)

Los cinco sistemas deberían poder resolver los nombres de host de los otros sistemas. Si esto no se puede hacer a través de DNS, debe editar el archivo /etc/hosts para que tenga el siguiente aspecto en los cinco sistemas:

vi /etc/hosts

(También es posible usar direcciones IP en lugar de nombres de host en la siguiente configuración. Si prefiere usar direcciones IP, no tiene que preocuparse por si los nombres de host se pueden resolver o no).

2 Configuración de los servidores GlusterFS

servidor1.ejemplo.com/servidor2.ejemplo.com/servidor3.ejemplo.com/servidor4.ejemplo.com:

GlusterFS no está disponible como paquete Debian para Debian Lenny, por lo tanto, tenemos que construirlo nosotros mismos. Primero instalamos los requisitos previos:

aptitude install sshfs build-essential flex bison byacc libdb4.6 libdb4.6-dev

Luego, descargamos la última versión de GlusterFS de http://www.gluster.org/download.php y la construimos de la siguiente manera:

cd /tmp
wget http://ftp.gluster.com/pub/gluster/glusterfs/2.0/LATEST/glusterfs-2.0.1.tar.gz
tar xvfz glusterfs-2.0.1.tar .gz
cd glusterfs-2.0.1
./configure --prefix=/usr> /dev/null

server1:/tmp/glusterfs-2.0.1# ./configure --prefix=/usr > /dev/null

GlusterFS configure summary
===========================
FUSE cliente        : no
Infiniband verbos   : no
epoll IO multiplex : sí
Berkeley-DB        :yes
libglusterfsclient : yes
mod_glusterfs      : no ()
argp-standalone    : no

server1:/tmp/glusterfs-2.0.1#

hacer &&hacer instalar
ldconfig

El comando

glusterfs --version

ahora debería mostrar la versión de GlusterFS que acaba de compilar (2.0.1 en este caso):

server1:/tmp/glusterfs-2.0.1# glusterfs --version
glusterfs 2.0.1 creado el 29 de mayo de 2009 17:23:10
Revisión del repositorio:5c1d9108c1529a1155963cb1911f8870a674ab5b
Copyright (c) 2006 -2009 Z RESEARCH Inc.
GlusterFS viene SIN GARANTÍA EN ABSOLUTO.
Usted puede redistribuir copias de GlusterFS bajo los términos de la Licencia Pública General GNU.
servidor1:/tmp/glusterfs-2.0.1#

A continuación, creamos algunos directorios:

mkdir /data/
mkdir /data/export
mkdir /data/export-ns
mkdir /etc/glusterfs

Ahora creamos el archivo de configuración del servidor GlusterFS /etc/glusterfs/glusterfsd.vol que define qué directorio se exportará (/data/export) y qué cliente puede conectarse (192.168.0.104 =client1.example.com):

vi /etc/glusterfs/glusterfsd.vol

127.0.0.1       localhost.localdomain   localhost
192.168.0.100   server1.example.com     server1
192.168.0.101   server2.example.com     server2
192.168.0.102   server3.example.com     server3
192.168.0.103   server4.example.com     server4
192.168.0.104   client1.example.com     client1

# The following lines are desirable for IPv6 capable hosts
::1     localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0 ip6-localnet
ff00::0 ip6-mcastprefix
ff02::1 ip6-allnodes
ff02::2 ip6-allrouters
ff02::3 ip6-allhosts

Tenga en cuenta que es posible utilizar comodines para las direcciones IP (como 192.168.*) y que puede especificar varias direcciones IP separadas por comas (por ejemplo, 192.168.0.104, 192.168.0.105).

Luego creamos los enlaces de inicio del sistema para el script de inicio glusterfsd...

update-rc.d glusterfsd defaults

... e inicie glusterfsd:

/etc/init.d/glusterfsd start

3 Configuración del cliente GlusterFS

cliente1.ejemplo.com:

En el cliente, necesitamos instalar fuse y GlusterFS. En lugar de instalar el paquete libfuse2 desde el repositorio de Debian, instalamos una versión parcheada con mejor soporte para GlusterFS.

Primero volvemos a instalar los prerrequisitos:

aptitude install sshfs build-essential flex bison byacc libdb4.6 libdb4.6-dev

Luego construimos fuse de la siguiente manera (puede encontrar la última versión de fuse parcheada en ftp://ftp.zresearch.com/pub/gluster/glusterfs/fuse/):

cd /tmp
wget ftp://ftp.zresearch.com/pub/gluster/glusterfs/fuse/fuse-2.7.4glfs11.tar.gz
tar -zxvf fuse-2.7.4glfs11.tar. gz
cd fuse-2.7.4glfs11
./configure
hacer &&hacer instalar

Luego construimos GlusterFS (igual que en el servidor)...

cd /tmp
wget http://ftp.gluster.com/pub/gluster/glusterfs/2.0/LATEST/glusterfs-2.0.1.tar.gz
tar xvfz glusterfs-2.0.1.tar .gz
cd glusterfs-2.0.1
./configure --prefix=/usr> /dev/null

hacer &&hacer instalar
ldconfig
glusterfs --version

... y crea los siguientes dos directorios:

mkdir /mnt/glusterfs
mkdir /etc/glusterfs

A continuación creamos el archivo /etc/glusterfs/glusterfs.vol:

vi /etc/glusterfs/glusterfs.vol

volume posix
  type storage/posix
  option directory /data/export
end-volume

volume locks
  type features/locks
  subvolumes posix
end-volume

volume brick
  type performance/io-threads
  option thread-count 8
  subvolumes locks
end-volume

volume server
  type protocol/server
  option transport-type tcp
  option auth.addr.brick.allow 192.168.0.104
  subvolumes brick
end-volume

¡Asegúrese de utilizar los nombres de host del servidor o las direcciones IP correctos en las líneas de host remoto de opciones!

¡Eso es todo! Ahora podemos montar el sistema de archivos GlusterFS en /mnt/glusterfs con uno de los siguientes dos comandos:

glusterfs -f /etc/glusterfs/glusterfs.vol /mnt/glusterfs

o

mount -t glusterfs /etc/glusterfs/glusterfs.vol /mnt/glusterfs

Ahora debería ver el nuevo recurso compartido en los resultados de...

mount

cliente1:/tmp/glusterfs-2.0.1# mount
/dev/sda1 en / escriba ext3 (rw,errors=remount-ro)
tmpfs en /lib/init/rw escriba tmpfs (rw, nosuid,mode=0755)
proc en /proc tipo proc (rw,noexec,nosuid,nodev)
sysfs en /sys tipo sysfs (rw,noexec,nosuid,nodev)
udev en /dev escriba tmpfs (rw,mode=0755)
tmpfs en /dev/shm escriba tmpfs (rw,nosuid,nodev)
devpts en /dev/pts escriba devpts (rw,noexec,nosuid,gid =5,modo=620)
fusible en /sys/fs/fuse/conexiones tipo fusectl (rw)
/etc/glusterfs/glusterfs.vol en /mnt/glusterfs tipo fuse.glusterfs (rw, max_read=131072,allow_other,default_permissions)
cliente1:/tmp/glusterfs-2.0.1#

... y...

df -h

Client1:/tmp/Glusterfs-2.0.1# df -h
Tamaño del sistema de archivos utilizado disponible use%montado en
/dev/sda1 29g 935m 27g 4%/
TMPFS 126M 0 126M 0% /lib/init/rw
udev 10m 80k 10m 1%/dev
tmpfs 126m 0 126m 0%/dev/shm
/etc/glusterfs/glusterfs.vol
48g 1.7 G   44G   4 % /mnt/glusterfs
cliente1:/tmp/glusterfs-2.0.1#

(El tamaño del almacenamiento distribuido se calcula mediante replicación1 + replicación2, donde ambos volúmenes de replicación son tan grandes como el ladrillo más pequeño).

En lugar de montar el recurso compartido GlusterFS manualmente en el cliente, puede modificar /etc/fstab para que el recurso compartido se monte automáticamente cuando se inicie el cliente.

Abra /etc/fstab y agregue la siguiente línea:

vi /etc/fstab  

volume remote1
  type protocol/client
  option transport-type tcp
  option remote-host server1.example.com
  option remote-subvolume brick
end-volume

volume remote2
  type protocol/client
  option transport-type tcp
  option remote-host server2.example.com
  option remote-subvolume brick
end-volume

volume remote3
  type protocol/client
  option transport-type tcp
  option remote-host server3.example.com
  option remote-subvolume brick
end-volume

volume remote4
  type protocol/client
  option transport-type tcp
  option remote-host server4.example.com
  option remote-subvolume brick
end-volume

volume replicate1
  type cluster/replicate
  subvolumes remote1 remote2
end-volume

volume replicate2
  type cluster/replicate
  subvolumes remote3 remote4
end-volume

volume distribute
  type cluster/distribute
  subvolumes replicate1 replicate2
end-volume

volume writebehind
  type performance/write-behind
  option window-size 1MB
  subvolumes distribute
end-volume

volume cache
  type performance/io-cache
  option cache-size 512MB
  subvolumes writebehind
end-volume

Para probar si su /etc/fstab modificado está funcionando, reinicie el cliente:

reboot 

Después del reinicio, debería encontrar el recurso compartido en las salidas de...

df -h

... y...

mount

4 Pruebas

Ahora vamos a crear algunos archivos de prueba en el recurso compartido GlusterFS:

cliente1.ejemplo.com:

toque /mnt/glusterfs/test1
toque /mnt/glusterfs/test2
toque /mnt/glusterfs/test3
toque /mnt/glusterfs/test4
toque /mnt/glusterfs/ test5
toque /mnt/glusterfs/test6

Ahora revisemos el directorio /data/export en server1.example.com, server2.example.com, server3.example.com y server4.example.com. Notará que tanto la replicación 1 como la replicación 2 contienen solo una parte de los archivos/directorios que componen el recurso compartido GlusterFS en el cliente, pero los nodos que componen la replicación 1 (servidor 1 y servidor 2) o la replicación 2 (servidor 3 y servidor 4) contienen el mismo archivos (duplicación):

servidor1.ejemplo.com:

ls -l /data/export 

servidor1:/tmp/glusterfs-2.0.1# ls -l /data/export
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test1
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test2
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test4
-rw-r--r-- 1 raíz raíz 0 2009-06-03 15:24 test5
servidor1:/tmp/glusterfs-2.0.1#

servidor2.ejemplo.com:

ls -l /data/export 

servidor2:/tmp/glusterfs-2.0.1# ls -l /data/export
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test1
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test2
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test4
-rw-r--r-- 1 raíz raíz 0 2009-06-03 15:24 test5
servidor2:/tmp/glusterfs-2.0.1#

servidor3.ejemplo.com:

ls -l /data/export 

server3:/tmp/glusterfs-2.0.1# ls -l /data/export
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test3
-rw-r--r-- 1 raíz raíz 0 2009-06-03 15:24 test6
servidor3:/tmp/glusterfs-2.0.1#

servidor4.ejemplo.com:

ls -l /data/export 

server4:/tmp/glusterfs-2.0.1# ls -l /data/export
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test3
-rw-r--r-- 1 raíz raíz 0 2009-06-03 15:24 test6
servidor4:/tmp/glusterfs-2.0.1#

Ahora cerramos server1.example.com y server4.example.com y agregamos/eliminamos algunos archivos en el recurso compartido GlusterFS en client1.example.com.

servidor1.ejemplo.com/servidor4.ejemplo.com:

shutdown -h now

cliente1.ejemplo.com:

rm -f /mnt/glusterfs/test5
rm -f /mnt/glusterfs/test6

Los cambios deberían estar visibles en el directorio /data/export en server2.example.com y server3.example.com:

servidor2.ejemplo.com:

ls -l /data/export

servidor2:/tmp/glusterfs-2.0.1# ls -l /data/export
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test1
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test2
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 prueba4
servidor2:/tmp/glusterfs-2.0.1#

servidor3.ejemplo.com:

ls -l /data/export

server3:/tmp/glusterfs-2.0.1# ls -l /data/export
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test3
servidor3:/tmp/glusterfs-2.0.1#

Iniciemos server1.example.com y server4.example.com nuevamente y echemos un vistazo al directorio /data/export:

servidor1.ejemplo.com:

ls -l /data/export

servidor1:~# ls -l /data/export
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test1
-rw- r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test2
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test4
- rw-r--r-- 1 raíz raíz 0 2009-06-03 15:24 test5
servidor1:~#

servidor4.ejemplo.com:

ls -l /data/export

servidor4:~# ls -l /data/export
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test3
-rw- r--r-- 1 raíz raíz 0 2009-06-03 15:24 test6
servidor4:~#

Como puede ver, server1.example.com y server4.example.com no notaron los cambios que ocurrieron mientras estaban inactivos. Esto es fácil de arreglar, todo lo que tenemos que hacer es invocar un comando de lectura en el recurso compartido GlusterFS en client1.example.com, por ejemplo:

cliente1.ejemplo.com:

ls -l /mnt/glusterfs/

cliente1:~# ls -l /mnt/glusterfs/
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test1
-rw -r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test2
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test3
-rw-r--r-- 1 raíz raíz 0 2009-06-03 15:24 test4
cliente1:~#

Ahora eche un vistazo al directorio /data/export en server1.example.com y server4.example.com nuevamente, y debería ver que los cambios se han replicado en estos nodos:

servidor1.ejemplo.com:

ls -l /data/export 

servidor1:~# ls -l /data/export
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test1
-rw- r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test2
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test4
servidor1 :~#

servidor4.ejemplo.com:

ls -l /data/export 

servidor4:~# ls -l /data/export
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-03 15:24 test3
servidor4:~ #

5 Enlaces

• GlusterFS:http://www.gluster.org/
• Debian:http://www.debian.org/

[...]
/etc/glusterfs/glusterfs.vol  /mnt/glusterfs  glusterfs  defaults  0  0