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linux搭建gfs系統(tǒng) iscsi+GFS 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存儲

虛擬機搭建gfs系統(tǒng)

系統(tǒng)環(huán)境：CentOS release 5.5 – 2.6.18-194.el5

gfs節(jié)點1：192.168.1.231 gfs1

gfs節(jié)點2：192.168.1.232 gfs2

gfs節(jié)點3：192.168.1.233 gfs3

iscsi-target存儲設(shè)備：192.168.1.240 iscsi-storage (IP對應(yīng)主機名)

GFS 簡要說明，它有兩種：

1. Google文件系統(tǒng)：GFS是GOOGLE實現(xiàn)的是一個可擴展的分布式文件系統(tǒng)，用于大型的、分布式的、對大量數(shù)據(jù)進行訪問的應(yīng)用。它運行于廉價的普通硬件上，但可以提供容錯功能。它可以給大量的用戶提供總體性能較高的服務(wù)。欲了解更多，可以訪問：http://www.codechina.org/doc/google/gfs-paper/introduction.html

2. Redhat 的GFS（Global File System）

GFS（Global File System）自己以本地文件系統(tǒng)的形式出現(xiàn)。多個Linux機器通過網(wǎng)絡(luò)共享存儲設(shè)備，每一臺機器都可以將網(wǎng)絡(luò)共享磁盤看作是本地磁盤，如果某臺機器對某個文件執(zhí)行了寫操作，則后來訪問此文件的機器就會讀到寫以后的結(jié)果?？梢愿鶕?jù)對性能或是可擴展性，或者以經(jīng)濟性多個原則進行不同方案的部署。

GFS 主要組件，集群卷管理，鎖管理，集群管理，圍欄和恢復(fù)，集群配置管理。

本文主要介紹Redhat的GFS系統(tǒng)。

REDHAT CLUSTER SUITEWITH GFS :

RHCS（REDHAT CLUSTER SUITE）是一款能夠提供高性能、高可靠性、負載均衡、高可用性的集群工具集,一個集群通常有兩個或兩個以上的計算機（稱為“節(jié)點”或”成員“）共同執(zhí)行一個任務(wù)。

RHCS主要組件：

· 集群架構(gòu):

提供一個基本功能使節(jié)點作為集群工作在一起：配置文件管理，成員關(guān)系管理，鎖管理和柵設(shè)備。

· 高可用**管理：

提供節(jié)點失敗轉(zhuǎn)移服務(wù)，當(dāng)一個節(jié)點失敗后將服務(wù)轉(zhuǎn)移到另一個節(jié)點上。

·集群管理工具：

通過配置和管理工具來配置和管理Red Hat集群。

· Linux Virtual Server (LVS)

LVS提供一個基于IP的負載均衡功能，通過LVS可以將客戶請求均勻的分配到集群節(jié)點上。

其它Red Hat集群組件：

· Cluster Logical Volume Manager (CLVM)

提供邏輯卷管理集群存儲。

· 集群管理器：

CMAN是一個分布式集群管理器（DLM），它運行在每一個集群節(jié)點上，CMAN通過監(jiān)視集群節(jié)點提供一個法定節(jié)點數(shù)（quorum），當(dāng)集群中有多于一半的節(jié)點處于活躍狀態(tài)時,此時符合法定節(jié)點數(shù)，集群繼續(xù)可用，當(dāng)只有有一半或少于一半的節(jié)點處于活躍狀態(tài)是則已達到不到法定節(jié)點數(shù)，此時整個集群變得不可用。CMAN通過監(jiān)控集群中節(jié)點來確定各節(jié)點的成員關(guān)系，當(dāng)集群中的成員關(guān)系發(fā)生改變，CMAN會通架構(gòu)中其它組件來進行相應(yīng)的調(diào)整。

· DLM鎖管理：

分布式鎖管理器，它運行在所有的集群節(jié)點上，鎖管理是一個公共的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，為集群提供一種共享集群資源的管理機制，GFS通過鎖管理器使用鎖機制來同步訪問文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)，CLVM通過鎖管理器來同步更新數(shù)據(jù)到LVM卷和卷組。

· 數(shù)據(jù)的完整保證：

RHCS 通過 Fence設(shè)備從共享存儲切斷失效節(jié)點的I/O以保證數(shù)據(jù)的完整性。當(dāng)CMAN確定一個節(jié)點失敗后，它在集群結(jié)構(gòu)中通告這個失敗的節(jié)點（組播），fenced進程會將失敗的節(jié)點隔離，以保證失敗節(jié)點不破壞共享數(shù)據(jù)。

REDHAT集群配置系統(tǒng)：

集群配置文件：(/etc/cluster/cluster.conf) 是一個XML文件，用來描述下面的集群特性：

集群名稱:列出集群名稱、集群配置文件版本和一個隔離時間，隔離相應(yīng)時間當(dāng)一個新節(jié)點加入或從集群中隔離時。

集群:列出集群中的每一個節(jié)點，指定節(jié)點名稱，節(jié)點ID，法定投票數(shù)，和柵模式。

fence設(shè)備:定義fence設(shè)備。

管理資源:定義創(chuàng)建集群服務(wù)需要的資源。管理資源包括失敗轉(zhuǎn)移域，資源和服務(wù)。

iscsi的initiator與target簡要說明：

iSCSI(Internet SCSI)是2003年IETF(InternetEngineering Task Force，互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)制訂的一項標(biāo)準(zhǔn)，這種指令集合可以實現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)上運行SCSI協(xié)議，使其能夠在諸如高速千兆以太網(wǎng)上進行路由選擇。 SCSI(Small Computer System Interface)是塊數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，在存儲行業(yè)廣泛應(yīng)用，是存儲設(shè)備最基本的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。iSCSI協(xié)議是一種利用IP網(wǎng)絡(luò)來傳輸潛伏時間短的SCSI 數(shù)據(jù)塊的方法，iSCSI使用以太網(wǎng)協(xié)議傳送SCSI命令、響應(yīng)和數(shù)據(jù)。iSCSI可以用我們已經(jīng)熟悉和每天都在使用的以太網(wǎng)來構(gòu)建IP存儲局域網(wǎng)。通過這種方法，iSCSI克服了直接連接存儲的局限性，使我們可以跨不同服務(wù)器共享存儲資源，并可以在不停機狀態(tài)下擴充存儲容量。

iSCSI的工作過程：當(dāng)iSCSI主機應(yīng)用程序發(fā)出數(shù)據(jù)讀寫請求后，操作系統(tǒng)會生成一個相應(yīng)的SCSI命令，該SCSI命令在iSCSI Initiator層被封裝成iSCSI消息包并通過TCP/IP傳送到設(shè)備側(cè)，設(shè)備側(cè)的iSCSI Target層會解開iSCSI消息包，得到SCSI命令的內(nèi)容，然后傳送給SCSI設(shè)備執(zhí)行;設(shè)備執(zhí)行SCSI命令后的響應(yīng)，在經(jīng)過設(shè)備側(cè)iSCSI Target層時被封裝成iSCSI響應(yīng)PDU，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳送給主機的iSCSI Initiator層，iSCS Initiator會從iSCSI響應(yīng)PDU里解析出SCSI響應(yīng)并傳送給操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)再響應(yīng)給應(yīng)用程序。要實現(xiàn)iSCSI讀寫，除了使用特定硬設(shè) 備外，也可透過軟件方式，將服務(wù)器仿真為iSCSI的發(fā)起端（Initiator）或目標(biāo)端（target），利用既有的處理器與普通的以太網(wǎng)絡(luò)卡資源實現(xiàn)iSCSI的連接。

本文均已軟件方式在Centos5.5虛擬機上實現(xiàn)gfs功能！

一、在192.168.1.240上安裝iscsi的target端：

[root@iscsi-storage ~]#yum install scsi-target-utils (注意：scsi前面沒有字母i)

（使用centos默認的yum源，將會安裝軟件scsi-target-utils-0.0-6.20091205snap.el5_5.3）

[root@iscsi-storage ~]#yum install libibverbs-devel libibverbs librdmacm librdmacm-devel

如果沒有安裝以上軟件，則/var/log/messages里將會有以下報錯：

iscsi-storage tgtd: libibverbs.so: cannot open shared object file: No such file or

directory – iser transport not used

iscsi-storage tgtd:librdmacm.so: cannot open shared object file: No such file or directory – iser

transport not used

磁盤sda裝著系統(tǒng)，磁盤sdb用來存儲，對其進行分區(qū)。

[root@iscsi-storage ~]# fdisk /dev/sdb

本人分成/dev/sdb1 3G , /dev/sdb2 7G.

分區(qū)完成后不用格式化分區(qū)，執(zhí)行命令partprobe讓系統(tǒng)重新讀取分區(qū)表，而不用重啟系統(tǒng)。

[root@iscsi-storage ~]# partprobe

scsi-targe-utils裝完后的服務(wù)名為tgtd，啟動它，并設(shè)置為開機啟動。

[root@iscsi-storage ~]# service tgtd start

Starting SCSI target daemon: Starting target framework daemon

[root@iscsi-storage ~]# chkconfig tgtd on

接下來建立target device. 在centos5中使用tgtadm指令來設(shè)置而不是4當(dāng)中的 vi /etc/ietd.conf.

tgtadm命令的參數(shù)有點難記，但是scsi-target-utils套件中包含了利用tgtadm指令建立target device的步驟，我們可以參照文件來設(shè)置：/usr/share/doc/scsi-target-utils-0.0/README.iscsi

本人欲新增iqn名為iqn.2011-01.com.chinaitv:rhcs-storage的target device.

=====================================================================================

iqn (iSCSI Qualified Name)格式通常如下：

格式

意義

范例

yyyy-mm

年份-月份

2011-01

reversed domain name

把域名名稱反過來寫，通常把公司的域名反過來寫

com.chinaitv

identifier

識別字，通常注明這個存儲空間的用途

rhcs-storage

=====================================================================================

新增target device命令如下：

# tgtadm --lld iscsi --op new --mode target --tid 1 -T iqn.2011-01.com.chinaitv:rhcs-storage

執(zhí)行后，利用如下命令來查看target device：

#tgtadm --lld iscsi --op show --mode target

將起初新建的分區(qū)加入target device。

# tgtadm --lld iscsi --op new --mode logicalunit --tid 1 -lun 1 -b /dev/sdb1

查看加入target device后的輸出內(nèi)容：

# tgtadm --lld iscsi --op show --mode target

設(shè)置可以訪問存取此target device的initiator節(jié)點。本機允許gfs1 gfs2 gfs3存取，設(shè)置如下：

#tgtadm --lld iscsi --op bind --mode target --tid 1 -I 192.168.1.231
#tgtadm --lld iscsi --op bind --mode target --tid 1 -I 192.168.1.232

#tgtadm --lld iscsi --op bind --mode target --tid 1 -I 192.168.1.233 (I為大寫的i)

(如果允許所有的initiators存取的話，可以將ip換成ALL，如下：

#tgtadm --lld iscsi --op bind --mode target --tid 1 -I ALL

如果需要移除則需將bind換成unbind即可，例如

#tgtadm --lld iscsi --op unbind --mode target --tid 1 -I 192.168.1.233)

本次操作只使用sdb1來試驗存儲，因此只加入sdb1，如果需將多個分區(qū)用來存儲的話可以如下操作：

tgtadm --lld iscsi --op new --mode target --tid 1 -T iqn.2011-01.com.chinaitv:rhcs-storage

tgtadm --lld iscsi --op new --mode target --tid 2 -T iqn.2011-01.com.chinaitv:rhcs-storage2

tgtadm --lld iscsi --op new --mode logicalunit --tid 1 -lun 1 -b /dev/sdb1

tgtadm --lld iscsi --op new --mode logicalunit --tid 2 -lun 1 -b /dev/sdb2

tgtadm --lld iscsi --op bind --mode target --tid 1 -I ip

tgtadm --lld iscsi --op bind --mode target --tid 2 -I ip

注意：如果重啟tgtd服務(wù)的話，上面配置全部將會消失，因此不要隨便重啟，否則需要重新按上面步驟配置，為了在下一次開機自動運行，可以把上面的命令添加到/etc/rc.local文件里面。

首先在三個節(jié)點機hosts文件末尾添加以下內(nèi)容： 上的

#vi /etc/hosts

二、安裝iscsi-initiator-utils，在節(jié)點機上安裝

#yum install iscsi-initiator-utils

安裝需要的軟件包

[root@gfs1 ~]# yum install -y cman gfs-utils kmod-gfs kmod-dlm cluster-snmp lvm2-cluster rgmanager

指定initiator alias name

#echo "InitiatorAlias=gfs1" >> /etc/iscsi/initiatorname.iscsi

創(chuàng)建cluster.conf配置文件，安裝完成后并沒有此文件，需自己創(chuàng)建：

#vi /etc/cluster/cluster.conf

?xml version="1.0"?>

cluster name="GFSCluster" config_version="1">

##這一行定義了cluster的名稱，其中config_version是表示該配置文件被配置的次數(shù)

##（在RedHat Cluster中，各個節(jié)點是同配置版本數(shù)值也就是配置次數(shù)最高的配置文件進行學(xué)習(xí)同步報）

clusternodes>

clusternode name="gfs1" votes="1" nodeid="1">

##這一行定義了cluster節(jié)點的名稱，節(jié)點id以及投票權(quán)，節(jié)點名一般就是節(jié)點的主機名

fence>

method name="single">

device name="node1" nodename="gfs1"/>

/method>

/fence>

/clusternode>

clusternode name="gfs2" votes="1" nodeid="2">

fence>

method name="single">

device name="node2" nodename="gfs2"/>

/method>

/fence>

/clusternode>

clusternode name="gfs3" votes="1" nodeid="3">

fence>

method name="single">

device name="node3" nodename="gfs3"/>

/method>

/fence>

/clusternode>

/clusternodes>

fencedevices>

fencedevice name="node1" agent="fence_manual"/>

fencedevice name="node2" agent="fence_manual"/>

fencedevice name="node3" agent="fence_manual"/>

/fencedevices>

rm>

failoverdomains/>

resources/>

/rm>

/cluster>

（fence也是RedHat Cluster的產(chǎn)物，沒有它GFS也沒法工作，fence的作用就是當(dāng)一個節(jié)點宕掉(和cluster斷掉聯(lián)系)后，其他的正常節(jié)點會通過fence設(shè) 備來把宕掉的設(shè)備fence掉，把宕掉的設(shè)備踢出cluster保證整個cluster的正常運行，而fence設(shè)備一般是服務(wù)器自帶硬件設(shè)備，如hp的 ilo口，IBM和dell的ipmi等等，由于服務(wù)器硬件的不同，導(dǎo)致不同的fence設(shè)備的配置方法不同，我這里為虛擬機沒有fence設(shè)備，因此采用fence_manual的方法來手工設(shè)置，手工fence的功能是：當(dāng)一個節(jié)點宕掉后我們需要在正常的節(jié)點上輸入命令：“# fence_ack_manual -n 宕掉的節(jié)點名 ” 來把cluster的主機隔離掉，才能讓正常的節(jié)點正常工作?，F(xiàn)在本人對cluster.conf了解的也并不是非常的熟悉，故不能給出更詳細的解答，不過可以輸入命令:man 5 cluster.conf查看幫助文件。在各個節(jié)點機上都需創(chuàng)建此cluster.conf文件。）

(注：配置文件并不是非常的標(biāo)準(zhǔn)，自己根據(jù)需要還可以添加更多的內(nèi)容與修改，這里只是一個簡單的例子)

啟動iscsi daemon

#service iscsi start

#chkconfig iscsi on

利用iscsiadm命令探測iscsi device：

# iscsiadm -m discovery -t sendtargets -p 192.168.1.240:3260

192.168.1.240:3260,1 iqn.2011-01.com.chinaitv:rhcs-storage

登入iscsi target

#iscsiadm -m node -T iqn.2011-01.com.chinaitv:rhcs-storage -p 192.168.1.240:3260 -l

Logging in to [iface: default, target: iqn.2011-01.com.chinaitv:rhcs-storage, portal: 192.168.1.240,3260]

登入成功后，利用fdisk -l可以發(fā)現(xiàn)多處兩個硬盤分區(qū)。

(若想退出則使用：iscsiadm -m node -T iqn.2011-01.com.chinaitv:rhcs-storage -p 192.168.1.240:3260 -u)

在該節(jié)點上創(chuàng)建一個名為gfsvg的 LVM 卷組

#pvcreate -ff /dev/sdb

#vgcreate gfsvg /dev/sdb

列出VG大?。?/p>

#vgdisplay gfsvg |grep “Total PE “

Total PE 717

創(chuàng)建lv

# lvcreate -l 717 -n gfs gfsvg

Logical volume “gfs” created

# cman_tool status | grep “Cluster Name”

cman_tool: Cannot open connection to cman, is it running ?

原因是沒有啟動服務(wù),啟動服務(wù):

# service cman start

在該節(jié)點上創(chuàng)建一個GFS卷，格式化GFS 文件系統(tǒng)，通過命令：

gfs_mkfs -p lock_dlm -t ClusterName:FSName -j Number BlockDevice

格式化gfs文件格式:

-p 這個參數(shù)后邊跟的是gfs鎖機制，一般情況下就用lock_dlm

-t 后邊是ClusterName:FSName

其中ClusterName是cluster名，就是cluster.conf配置文件中指定的cluster名，F(xiàn)SName是給新格式化好的gfs分區(qū)的名字

-j 代表是journal的個數(shù)，一般情況是2個除非一些特殊情況否則不用再單作調(diào)整

BlockDevice 就是要被格式化的設(shè)備名稱。

下面是一個格式化GFS命令的實例：

#gfs_mkfs -p lock_dlm -t GFSCluster:gfs -j 3 /dev/gfsvg/gfs

載入相應(yīng)的gfs模塊，并查看lv是否成功

# modprobe gfs
# modprobe gfs2
# chkconfig gfs on
# chkconfig gfs2 on

# chkconfig clvmd on

# /etc/init.d/gfs restart
# /etc/init.d/gfs2 restart
# /etc/init.d/clvmd restart

# lvscan

ACTIVE ‘/dev/gfsvg/gfs’ [2.80 GB] inherit ##表示成功

把新建的邏輯磁盤掛載到本地：

#mount -t gfs /dev/gfsvg/gfs /opt

#df -h

進入/opt目錄，建立新文件（之后到新節(jié)點上掛載，以作驗證是否gfs創(chuàng)建并掛載成功）

到gfs2節(jié)點和gfs3節(jié)點上分別執(zhí)行以下操作

# modprobe gfs
# modprobe gfs2

# /etc/init.d/gfs restart
# /etc/init.d/gfs2 restart
# /etc/init.d/clvmd restart

#chkconfig –add cman

#chkconfig –add clvmd

#chkconfig –add gfs

#chkconfig –level 35 cman on

#chkconfig –level 35 clvmd on

#chkconfig –level 35 gfs on

# lvscan

#mount /dev/gfsvg/gfs /opt

進入/opt目錄查看是否有之前在gfs1上建立的文件file1

如圖所示成功，可以在/opt目錄里進行任何操作，三臺機器將會保持一致，這樣就達到了在一臺機器上操作，其他機器保持同步的目的，用來提高可用性，當(dāng)gfs1出了問題后，gfs2和gfs3同樣可以用來提供服務(wù)！可以在各節(jié)點機器上執(zhí)行命令clustat來查看gfs集群各節(jié)點的活動狀態(tài)：

同樣可以執(zhí)行以下命令來檢查是否連接成功

# ccs_test connect

Connect successful.

Connection descriptor = 9600

檢查一下是否正常

#ccs_tool lsnode

#ccs_tool lsfence

#cman_tool services

注：在gfs2和gfs3節(jié)點上必須啟動clvmd服務(wù)，不然無法掛載/dev/gfsvg/gfs設(shè)備。

如果要在存儲服務(wù)器上即本實驗的iscsi-storage 上，如果有外部節(jié)點連接著此存儲，要想停止tgtd（service tgtd stop）服務(wù)，有如下提示：

Stopping SCSI target daemon: Stopping target framework daemon

Some initiators are still connected – could not stop tgtd

表示無法停止，而采取殺掉tgtd的pid的方法來停止時，在此用service tgtd start來啟動tgtd服務(wù)的時候，有如下的提示：

實際上tgtd并沒有啟動成功，用ps查看是查看不到tgtd服務(wù)進程的，要想解決此問題，是因為有個/var/lock/subsys/tgtd文件存在，只需刪除掉即可。

# rm /var/lock/subsys/tgtd

在節(jié)點機上，如果想開機自動掛載則修改/etc/fstab文件，加入以下內(nèi)容：

/dev/mapper/gfsvg-gfs /opt gfs defaults 0 0

本人在虛擬機上部署此gfs集群存儲的時候，碰到很多問題，在查閱各種資料后才得以實現(xiàn)虛擬機上的gfs，也花費了很長的時間，其中就有很多的報錯，舉個例子：

Jan 19 04:04:00 gfs1 ccsd[19610]: Cluster is not quorate. Refusing connection.

Jan 19 04:04:00 gfs1 ccsd[19610]: Error while processing connect: Connection refused

Jan 19 04:04:01 gfs1 dlm_controld[18685]: connect to ccs error -111, check ccsd or cluster status

此報錯跟fence的啟動有關(guān)系，這是因為我在第一個節(jié)點上啟動cman的時候fencing無法啟動，原因在于要開啟fence功能，必須多個機器節(jié)點都開啟了，單獨開啟一個的時候他是不生效的，也就是說必須有一半的fence都開啟了才能生效，因此需在多臺節(jié)點上執(zhí)行service cman start 這樣才能夠快速的解決fenc的啟動問題。

最后疑問：

1 查看target的狀態(tài)總是ready而不能得到running狀態(tài)

2 在輸入tgtd命令時總是有以下報錯：

[root@iscsi-storage ~]# tgtd

librdmacm: couldn’t read ABI version.

librdmacm: assuming: 4

CMA: unable to get RDMA device list ##注，是虛擬機故沒有rdma設(shè)備，下面socket就有點不理解

(null): iscsi_rdma_init(1217) cannot initialize RDMA; load kernel modules?

(null): iscsi_tcp_init(222) unable to bind server socket, Address already in use

No available low level driver!

本文只是寫了個大概的框架，并非很完整，還有待完善，如朋友有更好的更改意見歡迎提出指正。這也是本人第一次接觸red hat cluster suite的gfs系統(tǒng)，并把操作的經(jīng)過記錄于此，方便大家與自己。

完畢！

歡迎大家拍磚–本人真誠的希望您能夠提出寶貴的意見，最好是能夠說出文章中的不足和錯誤之處，謝謝?。。?br />
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