-----------------------MFS----------------------

(1)分布式原理

分布式文件系统( Distributed File System)是指文件系统管理的物理存储资源不一定直接连接在本地节点上，而是通过计算机网络与节点相连。简单来说，就是把一些分散的(分布在局域网内各个计算机上)共享文件夹，集合到一个文件夹内(虚拟共享文件夹)。对于用户来说，要访问这些共享文件夹时，只要打开这个虚拟共享文件夹，就可以看到所有链接到虚拟共享文件夹内的共享文件夹，用户感觉不到这些共享文件
是分散于各个计算机上的。分布式文件系统的好处是集中访问、简化操作、数据容灾，以及提高文件的存取性能。

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(2)MFS原理

MFS是一个具有容错性的网络分布式文件系统，它把数据分散存放在多个物理服
务器上，而呈现给用户的则是一个统一的资源。

1)MFS文件系统的组成。

• 元数据服务器( Master)：一台管理整个文件系统的独立主机，在整个体系中负责管理文件系统，维护元数据。（文件的大小、属性、位置信息，包括所有非常规文件的所有信息，例如目录、套接字、管道以及设备文件）
• 元数据日志服务器( MetaLogger)：备份 Master服务器的变化日志文件，文件类型为 changelog ml。*mfs当 Master服务器数据丢失或者损坏时，可以从日志服务器中取得文件，进行恢复。
• 数据存储服务器( Chunk server)：真正存储数据的服务器。存储文件时，会把文件分块保存，并在数据服务器之间进行复制。数据服务器越多，能使用的“容量”就越大，可靠性就越高，性能也就越好。
• 客户端( Client)：可以像挂载NFS一样挂载MFS文件系统，其操作是相同的。
  MFS文件系统的组成架构如图所示。
  

2)MFS读取数据的处理过程

• 客户端向元数据服务器发出读请求。
• 元数据服务器把所需数据存放的位置( Chunk Server的P地址和 Chunk编号)告知客户端。
• 客户端向已知的 Chunk server请求发送数据。
• Chunk Server向客户端发送数据。

3)MFS写入数据的处理过程

• 客户端向元数据服务器发送写入请求
• 元数据服务器与 Chunk Server进行交互(只有当所需的分块 Chunks存在的时候才进行这个交互)，但元数据服务器只在某些服务器创建新的分块Chunks，创建成功后由 Chunk servers告知元数据服务器操作成功。
• 元数据服务器告知客户端，可以在哪个 Chunk Server的哪些 Chunks写入数据。
• 客户端向指定的 Chunk server写入数据。
• 该 Chunk Server与其他 Chunk Server进行数据同步，同步成功后 ChunkServer告知客户端数据写入成功
• 客户端告知元数据服务器本次写入完毕

---------------------案例实验----------------------

概述
公司之前的图片服务器采用的是NFS，随着业务量增加，多台服务器通过NFS方式共享一个服务器的存储空间，使得NFsS服务器不堪重负，经常出现超时问题。而且NFS存在着单点故障问题，尽管可以rsync同步数据到另外一台服务器上做NFS服务的备份，但这对提高整个系统的性能并无帮助。基于目前的需求，我们需要对NFS服务器进行优化或采取别的解决方案，然而优化并不能应对日益增多的客户端的性能要求，因此选择的解决方案是采用分布式文件系统。采用分布式文件系统后，服务器之间的数据访问不再是一对多的关系，而是多对多的关系，这样可以使性能得到大幅提升。
在当前多种常用的分布式文件系统中，我们采用了MFS( MooseFS)。

[需要注意：MFS的MasterServer管理节点只有一个，也有可能会出现单点故障，后续我会写出解决方案FastDFS】

MFS虽然有单点故障的可能性缺点，但也有很多比较好的特点比如：
1、高可靠（数据的多个拷贝被存储在不同的计算机上）
2、通过附加新的计算机或者硬盘可以实现容量的动态扩展
3、删除的文件可以根据一个可配置的时间周期进行保留（一个文件系统级别的回收站）
4、不受访问和写入影响的文件连贯快照

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MFS正式推出是在2008年5月，它是一个具有容错功能的、高可用、可扩展的海量级分布式文件系统。MFS把数据分散在多台服务器上，但用户看到的只是一个源。MFS也像其他类UNX文件系统一样，包含了层级结构和文件属性，可以创建特殊的文件(块设备、字符设备、管道、套接字)、符号链接和硬链接。

实验环境：

主机	操作系统	IP地址	软件安装
Master Server	CentOS 7	192.168.233.128	mfs-1.6.27-5.tar.gz
MetaLogger Server	CentOS 7	192.168.233.6	mfs-1.6.27-5.tar.gz
Chunk Server 1	CentOS 7	192.168.233.4	mfs-1.6.27-5.tar.gz
Chunk Server 2	CentOS 7	192.168.233.10	mfs-1.6.27-5.tar.gz
Client	CentOS 7	192.168.233.11	mfs-1.6.27-5.tar.gz fuse-2.9.2.tar.gz

软件包	百度网盘
mfs-1.6.27-5.tar.gz	链接：https://pan.baidu.com/s/1-l0ZEisWmlGT2aNqR2nGaw 密码：e98v
fuse-2.9.2.tar.gz	链接：https://pan.baidu.com/s/1rZPOnsVISzu0Z0aucr7J7g 密码：71si

一、Master Server和MetaLogger Server共同步骤：

1.关闭防火墙

#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service 
setenforce 0

2.安装环境

yum install gcc gcc-c++ zlib-devel -y

3.创建MFS程序用户

useradd -s /sbin/nologin mfs

4.解压缩MFS文件

tar zxvf mfs-1.6.27-5.tar.gz -C /opt

5.安装设置

cd /opt/mfs-1.6.27/

./configure \
--prefix=/usr/local/mfs \
--with-default-user=mfs \
--with-default-group=mfs \
--disable-mfschunkserver \
--disable-mfsmount

6.编译安装

make && make install

7.复制元数据文件

cd /usr/local/mfs/var/mfs/
cp metadata.mfs.empty metadata.mfs

接下来是Master Server和MetaLogger Server的单独操作

二、Master Server操作

1.复制配置模板，从而开启功能

cd /usr/local/mfs/etc/mfs/

[root@localhost mfs]# cp mfsexports.cfg.dist mfsexports.cfg       #权限配置文件
[root@localhost mfs]# cp mfsmaster.cfg.dist mfsmaster.cfg            #master配置文件
[root@localhost mfs]# cp mfstopology.cfg.dist mfstopology.cfg           #本服务器的日志文件

2.启动主服务器服务：

/usr/local/mfs/sbin/mfsmaster start

3.查看下mfsmaster服务是否开启

ps -ef | grep mfs

三、MetaLogger Server操作

1.复制配置模板，从而开启功能

cd /usr/local/mfs/etc/mfs/

cp mfsmetalogger.cfg.dist mfsmetalogger.cfg

2.修改mfs日志服务配置文件

[root@localhost mfs]# vim mfsmetalogger.cfg

....以上内容忽略
MASTER_HOST = 192.168.233.128         #修改并指向Master Server的地址
#MASTER_PORT = 9419
....以下内容忽略修改完成后保存退出

3.启动MetaLogger Server服务器服务

/usr/local/mfs/sbin/mfsmetalogger start

4.查看下服务是否开启

[root@localhost mfs]# ps -ef | grep mfs

日志服务器服务开启

需要注意：
默认为24小时，即每隔一天从元数据服务器Master下载一个metadata.mfs.back 文件。
当元数据服务器关闭或者出故障时，matedata.mfs.back 文件将消失，
那么要恢复整个mfs, 则需从 metalogger服务器取得该文件。
请特别注意这个文件，它与日志文件一起，才能够恢复整个被损坏的分布式文件系统。

四、Chunk Server 1和2共同操作

1.安装环境

yum install gcc gcc-c++ zlib-devel -y

2.创建MFS程序用户

useradd -s /sbin/nologin mfs

3.解压缩文件

tar zxvf mfs-1.6.27-5.tar.gz -C /opt

4.安装设置

cd /opt/mfs-1.6.27/

./configure \
--prefix=/usr/local/mfs \
--with-default-user=mfs \
--with-default-group=mfs \
--disable-mfsmaster \
--disable-mfsmount

5.编译安装

make && make install

6.复制配置模板，从而开启功能

cd /usr/local/mfs/etc/mfs/
cp mfschunkserver.cfg.dist mfschunkserver.cfg
cp mfshdd.cfg.dist mfshdd.cfg

7.修改mfschunk配置文件

vim mfschunkserver.cfg

....以上内容忽略
#BIND_HOST = *
MASTER_HOST = 192.168.233.128                        #修改并指向Master Server的地址
#MASTER_PORT = 9420
....以下内容忽略修改完成后保存退出

8.修改配置文件

vim mfshdd.cfg

....以上内容忽略
#/mnt/hd1
#/mnt/hd2
#etc.
/data                             #添加文件目录
~            
修改完成后保存退出

9.创建文件目录，并且更改属主属组

mkdir /data
chown -R mfs.mfs /data

10.开启服务

/usr/local/mfs/sbin/mfschunkserver start

11.查看服务开启

ps -ef | grep mfs

五、Client 操作

1.关闭防火墙

systemctl stop firewalld.service 
setenforce 0

2.安装环境

yum install gcc gcc-c++ zlib-devel -y

3.解压缩fuse

tar zxvf fuse-2.9.2.tar.gz -C /opt/

4.编译安装

cd /opt/fuse-2.9.2/

./configure

make && make install

5.编辑环境变量

vim  /etc/profile

#在末尾插入一行：
export PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/lib/pkgconfig:$PKG_CONFIG_PATH添加完成后保存退出

source /etc/profile

6.安装mfs

cd ~ 

useradd -s /sbin/nologin mfs              #创建mfs程序用户

tar zxvf mfs-1.6.27-5.tar.gz -C /opt              #解压缩文件

7.编译安装mfs

cd /opt/mfs-1.6.27/

./configure \
--prefix=/usr/local/mfs \
--with-default-user=mfs \
--with-default-group=mfs \
--disable-mfsmaster \
--disable-mfschunkserver \
--enable-mfsmount

make && make install

8.加载Fuse内核

mkdir /opt/mfs         #创建挂载目录

modprobe fuse           #加载fuse内核

/usr/local/mfs/bin/mfsmount /opt/mfs -H 192.168.233.128               #Master Server挂载到客户端

PS：优化客户端操作

Client操作：
1.为了可以直接使用mfsmount这条命令，进行环境变量的修改。
编辑环境变量：

vim /etc/profile

#末尾插入一行：
export PATH=/usr/local/mfs/bin:$PATH添加完成后保存退出

-----------在Master Server上启动监控程序-----------

启动监控：

/usr/local/mfs/sbin/mfscgiserv

输入Master Server地址进入监控
http://192.168.233.128:9425