Tìm hiểu và đánh giá một số hệ thống hỗ trợ lưu trữ lớn

Tìm hiểu và đánh giá một số hệ thống hỗ trợ lưu trữ lớn

Mục Lục

I Tổng quan 4

1 Giới thiệu 4

2 Các đặc tính nổi bật 5

3 Các chức năng mới và được thay đổi 6

4 Hiệu suất, sự mở rộng, và kinh tế 6

5.Các chức năng GFS 8

6 Các thành phần của phần mềm GFS 9

7 Thông Tin trước khi cài đặt GFS 11

II Các yêu cầu hệ thống 11

1 Các yêu cầu nền tảng 12

2 Red Hat Cluster Suite 12

3 Hàng rào bảo vệ 12

4 Chuẩn kết nối mạng lưu trữ 12

5 Kết nối các thiết bị lưu trữ 13

6 Network Power Switches 13

7 Truy cập giao diện dòng lệnh 13

III Cài đặt GFS 14

1 Cài đặt các gói Red Hat Cluster Suite 14

IV Bắt đầu làm quen 22

1 Các thao tác đầu tiên 22

2 Các thao tác thiết lập ban đầu 23

V Quản lý GFS 24

1 Tạo một hệ thống file 24

2 Cài đặt một hệ thống file 26

3 Gỡ bỏ một hệ thống file 28

4 Quản lý hạn ngạch GFS 29

5 Phát triển một hệ thống file 32

6 Điều khiển vào/ra 33

Red Hat Global File System

I Tổng quan

1 Giới thiệu

GFS là mã nguồn mở, hệ thống tập tin Cluster, trình quản lý volume tương thích POSIX,

làm việc trên tất cả phần cứng được hỗ trợ theo Enterprise Linux bao gồm thiết bị

SAN.GFS cho phép nhiều máy chủ Red Hat Enterprise Linux đồng thời đọc, ghi trên một

hệ thống tập tin

Red Hat GFS được tích hợp với Red Hat Enterprise Linux và được phân phối qua Red

Hat Network Điều này giúp đơn giản hóa tiến trình cài đặt, nâng cấp, quản trị phần mềm

Các ứng dụng chẳng hạn như Oracle 9i RAC, cluster, file, web, email sẽ dễ dàng được

quản lý và đạt được hiệu năng cao với tính sẵn sàng cao nhờ Red Hat GFS

Các máy Red Hat GFS được cấu hình và quản lý với các công cụ cấu hình và quản lý Red

Hat Cluster Suite Red Hat GFS cung cấp dữ liệu chia sẻ giữa các máy GFS trong một

Red Hat Cluster GFS cho phép các ứng dụng cài đặt và chạy không cần nhiều hiểu biết

về cơ sở hạ tầng lưu trữ ở dưới GFS hoàn toàn tuân thủ giao diện IEEE POSIX, cho phép

các ứng dụng thực thi các file như là chúng đang chạy trên file hệ thống cục bộ vậy GFS

còn cung cấp các tính năng được yêu cầu riêng trong các môi trường doanh nghiệp như:

các hạn ngạch, đa nhật kí, và hỗ trợ đa đường dẫn

2 Các đặc tính nổi bật

2.1 Hiệu năng hoạt động

Red Hat GFS giúp các máy chủ Red Hat Enterprise Linux đạt được hiệu năng hoạt động

cao hơn đối với các ứng dụng đối với cơ sở dữ liệu, file, và quản trị Hiệu năng hoạt động

vẫn có thể đáp ứng với quy mô hàng trăm máy chủ Red Hat Enterprise Linux thông qua

việc sử dụng Red Hat GFS và SAN với iSCSI hoặc Fibre Channel

2.2 Tính sẵn sàng cao

Red Hat GFS là sản phẩm hoàn hảo, tương thích với bất cứ máy chủ, network, hoặc các

thiết bị lưu trữ dự phòng nào để cho phép các hoạt động vẫn được duy trì liên tục Thêm

vào đó, Red Hat GFS giúp nâng cao tính sẵn sàng của hệ thống bằng cách cho phép thực

hiện các thao tác cấu hình lại chẳng hạn như một file system và volume resizing trong khi

hệ thống vẫn hoạt động trực tuyến Có thể kết hợp sử dụng Red Hat Cluster Suite cùng

với GFS để chuyển các ứng dụng trong trường hợp máy chủ xảy ra sự cố hoặc để bảo

dưỡng định kỳ máy chủ

2.3 Dễ sử dụng

Red Hat GFS cho phép truy cập nhanh, tốc độ cao, nhiều truy cập đồng thời vào một file

system được chia sẻ, giảm thiểu sự phức tạp đối với các tác vụ quản trị bằng cách giảm

như cầu sao chép dữ liệu và bảo trì nhiều phiên bản khác nhau của dữ liệu để đảm bảo

việc truy cập được nhanh hơn Được tích hợp với Red Hat Enterprise Linux (AS,ES và

WS) và Cluster Suite, được cung cấp thông qua Red Hat Network, và được hỗ trợ bởi đội

ngũ chuyên gia hỗ trợ hàng đầu của Red Hat, Red Hat GFS là cluster file system hàng

đầu cho Linux trên thế giới

3 Các chức năng mới và được thay đổi

GULM (Grand Unified Lock Manager) không được hỗ trợ trong Red Hat Enterprise

Linux 5 Nếu hệ thống file GFS của bạn sử dụng GULM, bạn phải chuyển các hệ thống

file để sử dụng DLM Việc chuyển này gồm 2 quá trình xử lý:

- Trong khi chạy Red Hat Enterprise Linux 4, chuyển các hệ thống file GFS của bạn để

sử dụng DLM lock manager

- Nâng cấp hệ điều hành của bạn lên Red Hat Enterprise Linux 5, khi đó, bạn chuyển lock

manager sang DLM

4 Hiệu suất, sự mở rộng, và kinh tế

Bạn có thể triển khai GFS trong một cấu hình khác nhau cho phù hợp với nhu cầu của

bạn cho hiệu quả hoạt động,sự mở rộng, và kinh tế Đối với hiệu suất cao và mở rộng,

bạn có thể triển khai trong một nhóm GFS đã kết nối trực tiếp đến một SAN Để biết

thêm chi tiết các yêu cầu cần thiết cho kinh tế, bạn có thể triển khai trong một GFS cụm,

được kết nối với một mạng LAN với các máy chủ sử dụng GNBD (Global Network

Block Device)

Dưới đây là những phần cung cấp cho các ví dụ về việc làm thế nào GFS có thể được

triển khai cho phù hợp với nhu cầu của bạn cho hiệu quả hoạt động, mở rộng, và nền kinh

tế

4.1 Hiệu suất và mở rộng cao

Bạn có thể đạt được hiệu quả chia sẻ file cao khi các ứng dụng truy cập trực tiếp vào nơi

lưu trữ

Hình 1.1 thể hiện mô hình của GFS SAN

GFS với một SAN cung cấp sự thực thi file nhanh hơn cho các file chia sẻ và các hệ

thống file Các ứng dụng Linux chạy trực tiếp trên các máy GFS

4.2 Hiệu suất, mở rộng, giá cả vừa phải

Các ứng dụng Linux đa khách hàng trên một LAN có thể chia sẻ cùng dữ liệu trên SAN

Hình 1.2 GFS and GNBD with a San

Khối lưu trữ SAN được thể hiện trong mạng lưới khách hàng như khối các thiết bị lưu trữ

của máy chủ GNBD Từ quan điểm của một ứng dụng khách, lưu trữ được truy cập nếu

như nó được gắn trực tiếp vào máy chủ, nơi các ứng dụng đang chạy Dữ liệu được lưu

trữ thực trên SAN Dữ liệu và các thiết bị lưu trữ có thể được chia sẻ bình đẳng bởi các

mạng lưới ứng dụng khách Các chức năng chia sẻ và khóa file được xử lý bởi GFS cho

từng mạng lưới khách

4.3 Kinh Tế và Hiệu suất

Hình 1,3, "GFS và GNBD Kết nối trực tiếp với nơi lưu trữ" cho thấy các ứng dụng Linux

khách có thể tận dụng lợi thế của một Topology Ethernet hiện có để đạt được chia sẻ

quyền truy cập vào tất cả các khối thiết bị lưu trữ như thế nào Các file dữ liệu khách và

các hệ thống file có thể được chia sẻ với GFS trên từng máy khách Các ứng dụng

FAILOVER có thể được hoàn toàn tự động với Red Hat Cluster Suite

Hình 1.3

5.Các chức năng GFS

GFS là một hệ thống file nguôn thủy có giao diện trực tiếp với lớp VFS của giao diện file

nhân hệ thống Linux GFS là một hệ thống file cụm dùng để phát tán số lượng lớn dữ liệu

và đa sự kiện cho các hoạt động tối ưu trong một cluster Việc quản lý các máy trong

GFS được quản lý thông qua Red Hat Cluster Suite Khối lượng quản lý được quản lý

thông qua CLVM (Cluster Logical Volume Manager)

- Thêm các sự kiện cho một hệ thống file

- Điều khiển vào/ra

- Nhật kí dữ liệu

- Cập nhật cấu hình

- Hoãn hoạt động trên một hệ thống file

- Hiển thị các thông tin GFS mở rộng và các thống kê

GFS gfs.ko Mô đun nhân, thực thi hệ

thống file GFS và được tải trên các máy Cluster GFS

gfs_fack Lệnh dùng để sửa và gỡ các hệ

thống file GFS

Gfs_grow Lệnh dùng để phát triển hệ

thống file GFS đã được cài đặt

Lock_harness.ko Thực thi giao diện chức năng

pluggable lock cho GFS , cho phép nhiều phương pháp khoa học được sử dụng (ví dụ như:

chức năgn khóa DLM, lock_dlm.ko)

Lock_dlm.ko Mô đun khóa, thực hiện khóa

DLM cho GFS Nó gắn vào khóa harness, lock_harness.ko

và giao tiếp với trình quản lý khóa DLM trong Red Hat Cluster Suite

Lock_nolock.ko Mô đun khóa sử dụng khi GFS

chỉ được dùng như một hệ

thống file cục bộ Nó gắn vào khóa harness, lock_harness.ko

và cung cấp khóa cục bộ

7 Thông Tin trước khi cài đặt GFS

Trước khi cài đặt và thiết lập GFS, bạn cần phải chú ý một số đặc điểm chính của các hệ

thống file GFS của bạn sau đây:

- Số lượng các hệ thống file - Xác định xem có bao nhiêu GFS để tạo ra hệ thống tập tin

ban đầu

- Tên hệ thống file - Xác định một tên duy nhất cho mỗi hệ thống tập tin Mỗi tập tin hệ

thống tên là bắt buộc trong mẫu của một tham số biến

- Nhật kí - Xác định số nhật kí của các hệ thống file GFS của bạn với mỗi máy cài đặt hệ

thống file GFS cần phải có một nhật kí Chắc chắn rằng tài khoản đã được thêm vào nhật

ký để mở rộng sau này

- Các máy GFS - Xác định các máy trong Red Hat Cluster Suite sẽ cài đặt hệ thống file

GFS

- Các máy chủ GNBD - Nếu bạn đang sử dụng GNBD, xác định có bao nhiêu máy chủ

GNBD cần dùng Chú ý hostname và địa chỉ IP của từng máy chủ GNBD phải được thiết

lập ở máy khách GNBD sau đó

- Các thiết bị lưu trữ và phân vùng - Xác định các thiết bị lưu trữ và các phân vùng được

sử dụng cho việc tạo các phân vùng vật lý (thông qua CLVM) trong các hệ thống file

II Các yêu cầu hệ thống

Phần này mô tả các yêu cầu hệ thống cho Red Hat GFS với Red Hat Enterprise Linux5

1 Các yêu cầu nền tảng

Bảng sau thể hiện các yêu cầu nền tảng cho GFS:

Operating System Hardware Architecture RAM

Red Hat Enterprise Linux

AS, ES hoặc WS phiên bản

4 trở lên

Ia64, x86-64, x86 SMP được hỗ trợ

Tối thiểu: 256 MB

2 Red Hat Cluster Suite

Red Hat GFS chạy với Red Hat Cluster Suite phiên bản 4.0 trở lên Phần mềm Red Hat

Cluster Suite phải được cài đặt trên các máy trong cluster trước khi bạn cài và chạy Red

Hat GFS

3 Hàng rào bảo vệ

Bạn phải cấu hình từng máy GFS trong Red Hat Cluster của bạn ít nhất một trong những

hàng rào bảo vệ Hàng rào bảo vệ được cấu hình và quản lý trong Red Hat Cluster Suite

4 Chuẩn kết nối mạng lưu trữ

Bảng 2.2, Mô tả các yêu cầu cho các máy GFS mà được kết nối tới một chuẩn SAN:

HBA (Host Bus Adapter) Tối thiểu một HBA trong mỗi máy GFS

Phương pháp kết nối Fibre Channel switch

Chú ý: nếu một FC switch được sử dụng cho hàng rào bảo vệ, bạn có thể sẽ nghĩ đến việc sử dụng Brocade, McDate hoặc Vixel FC switch

Chú ý: Khi số lượng các máy được sử

dụng là ít, có thể kết nối các máy trực tiếp qua cổng của thiết bị lưu trữ

5 Kết nối các thiết bị lưu trữ

Bảng 2.3, mô tả các yêu cầu cho các thiết bị được kết nối tới một GFS Cluster:

Chú ý: Làm chắc chắn rằng, các thiết bị

có thể hoạt động đáng tin cậy khi rất nhiều truy cập đồng thời từ nhiều người dùng

Chú ý: Chắc chắn rằng, cấu hình GFS của bạn không được vượt quá số máy của mảng hoặc JBOD hỗ trợ

file GFS

6 Network Power Switches

Bạn có thể bảo vệ các máy GFS với power switches và các tác nhân bảo vệ có sẵn với

Red Hat Cluster Suite

7 Truy cập giao diện dòng lệnh

Chắc chắn rằng, bạn có quyền truy cập đến giao diện dòng lệnh trên mỗi máy GFS Truy

cập giao diện dòng lệnh trên mỗi máy đảm bảo rằng bạn có thể quản lý các máy và giải

quyết các vấn đề xảy ra

III Cài đặt GFS

Việc cài đặt GFS bao gồm cài đặt các gói Red Hat GFS RPM trên các máy trong Red Hat

Cluster Trước khi cài đặt RPM, đảm bảo các vấn đề sau:

- các máy trong cluster phải đảm bảo yêu cầu hệ thống như đã được miêu tả ở trên

- Nắm được các thông tin về các đặc điểm chính của cấu hình GFS

- phần mềm Red Hat Cluster Suite được cài đúng trong cluster

1 Cài đặt các gói Red Hat Cluster Suite

Red Hat Cluster Suite bao gồm các gói sau:

Rgmanager Trình quản lý các dịch vụ và tài nguyên

System-config-cluster Chứa công cụ cấu hình Cluster (Cluster

Configuration Tool), được sử dụng cấu hình đồ họa cluster và hiển thị tình trạng hiện tại của các máy, tài nguyên, các tác nhân bảo vệ và các nhóm dịch vụ

Ccsd Chứa các nhóm dịch vụ cấu hình daemon

và các file được kết hợp

Magma Chứa giao diện thư viện cho trình quản lý

khóa cluster

Magma-plugins Chứa các Plugin cho thư viện magma

Cman Chứa Cluster Manager (CMAN), được

dùng cho việc quản lý các thành viên, thông điệp và thông báo trong nhóm

Cman-kernel Chứa các mô-đun hạt nhân CMAN cần

thiết

Dlm Chứa thư viện quản lý khóa phân phối

(Distributed lock management - DLM)

Dlm-kernel Chứa các mô-đun hạt nhân DLM cần thiết

Fence Hệ thống hàng rào bảo vệ vào/ra cho phép

các máy kết nối tới nhiều network power switche, fibre channel switch, và giao diện tương tác trình quản lý điện năng

Gulm Chứa các công cụ userspace quản lý khóa

GULM và các thư viện (CMAN hoặc DLM)

Iddev Chứa các thư viện được sử dụng để nhận ra

các hệ thống file (hoặc trình quản lý hạn ngạch) cho một thiết bị được định dạng

Ngoài ra, bạn có thể cài đặt tùy chọn Red Hat GFS trên bộ Red Hat Cluster Suite của bạn

Red Hat GFS bao gồm các gói:

GFS-kernel Mô đun nhân Red Hat GFS

Gnbd Mô đun GFS Network Block Device

Gnbd-kernel Mô đun nhân cho GFS Network Block

Device

Lvm2-cluster Cluster mở rộng cho trình quản lý hạn

ngạch địa phương

GFS-kernheaders Các file tiêu đề nhân GFS

Gnbd-kernheaders Các file tiêu đề nhân gnbd

Cài đặt Red Hat Cluster Suite và Red Hat GFS RPM bạn có thể sử dụng các phương

pháp:

- Tự động cài đặt RPM – sử dụng up2date

- Cài đặt tùy chọn RPM – Lựa chọn cài đặt RPM sử dụng các rpm cần thiết

1.1 Tự động cài đặt RPM

Tự động cài đặt RPM bao gồm các hoạt động chạy tiện ích up2date tại các máy của Red

Hat Cluster Suite và các sản phẩm Red Hat GFS

Chú ý: Nếu bạn đang cài các GFS RPM, bạn phải chạy up2date cho Red Hat Cluster

Suite trước khi chạy nó cho Red Hat GFS

Để tự động cài đặt các RPM, thực hiện các bước sau tại mỗi máy:

- Đăng nhập với tài khoản root

- chạy lệnh

up2date –installall –channel Label cho Red Hat Cluster Suite

- Ví dụ sau đây, là lệnh chạy cho các RPM i386:

# up2date installall channel rhel-i386-as-4-cluster

- (Tùy chọn) Nếu bạn đang cài Red Hat GFS, chạy:

up2date installall channel Label

cho Red Hat GFS Sau đây là ví dụ cho các gói RPM i386

# up2date installall channel rhel-i386-as-4-gfs-6.1

1.2 Cài đặt tùy chọn các RPM

Cài đặt tùy chọn RPM bao gồm các bước sau:

- Xác định các RPM để cài đặt

- Cài đặt các RPM sử dụng tiện ích rpm

Chú ý: Nếu bạn đang cài đặt các GFS RPM, bạn phải cài Red Hat Cluster Suite trước Red

Hat GFS

1.2.1 Xác định các gói RPM để cài đặt

Việc xác định các gói RPM để cài đặt dựa trên các tiêu chuẩn sau:

- Trình quản lý khóa Red Hat Cluster Suite đang sử dụng: DLM hay GULM

- Các chức năng Red Hat Cluster Suite và Red Hat GFS bạn đang sử dụng (bên cạnh các

chức năng chuẩn)

-Có bao gồm các thư viện phát triển không

- Loại của nhân được cài đặt

Sử dụng các bảng sau để xác định các gói RPM được cài đặt

Các bảng trên chứa các thông tin sau giúp bạn xác định các gói cần cài đặt:

+ Dev: RPM triển khai – được dùng cho các mục đích phát triển

- Purpose – Cung cấp một miêu tả ngắn gọn về mục đích của RPM Giúp trong việc xác

định các gói RPM bao gồm các gói khác hơn là các RPM được yêu cầu

Để xác định các gói RPM bao gồm trong cài đặt, thực hiện các bước sau:

- Xác định xem bạn đang cài Red Hat Cluster Suite với DLM hay Red Hat Cluster Suite

với GULM

+ Nếu bạn đang cài đặt Red Hat Cluster Suite với DLM, tham khảo bảng 3.1 để nhận

dạng các gói RPM được yêu cầu, được chọn và triển khai

+ Nếu bạn đang cài Red Hat Cluster Suite với GULM, tham khảo bảng 3.2 để nhận dạng

các gói RPM được yêu cầu, được chọn và triển khai

- Nếu bạn đang cài đặt Red Hat GFS, tham khảo bảng 3.3 để nhận dạng các gói RPM

được yêu cầu, được chọn và triển khai

- Với các thông tin nghiên cứu ở các bước trên, tiến hành cài đặt các RPM theo các bước

được mô tả trong phần 1.2.2 sau đây

1.2.2 Cài đặt các gói với tiện ích rpm

Bạn có thể sử dụng tiện ích rpm để cài đặt các gói RPM từ CD đã được tạo với các RHN

ISO Quá trình bao gồm việc sao chép các RPM từ máy cục bộ, xóa các RPM không cần

thiết cho việc cài đặt, sao chép RPM đến các máy trong cluster, và cài đặt chúng

Hướng dẫn cài đặt RPM:

- tại máy nội bộ (không là thành phần trong cluster) tạo một thư mục tạm thời chứa các

RPM Ví dụ:

$ mkdir /tmp/RPMS/

- Chèn Red Hat Cluster Suite CD vào trong ổ đĩa CD-ROM

Chú ý: Nếu một câu hỏi thông báo hiện ra, trả lời nếu bạn muốn chạy tự động, click

- Sao chép tất cả các file RPM từ CD (/media/cdrom/RedHat/RPMS/) tới thư mục mới

được tạo tạm thời ở trên Ví dụ:

$ cp /media/cdrom/RedHat/RPMS/*.rpm /tmp/RPMS/

- Thoát CD khỏi ổ đĩa CD-ROM

- (Tùy chọn) Nếu bạn đang cài đặt Red Hat GFS, chèn Red Hat GFS CD vào trong ổ đĩa

CD-ROM Nếu bạn không cài đặt Red Hat GFS, thực hiện tới bước 8

Chú ý: Nếu một câu hỏi thông báo hiện ra, trả lời nếu bạn muốn chạy tự động, click