Linux 集群文件系统简介
LINUX文件系统详解
LINUX文件系统详解一、物理磁盘到文件系统文件系统是用来存储文件内容、文件属性、和目录。
这些类型的数据如何存储在磁盘块上的呢？unix/linux使用了一个简单的方法。
如图所示.它将磁盘块分为三个部分：1)超级块，文件系统中第一个块被称为超级块。
这个块存放文件系统本身的结构信息。
比如，超级块记录了每个区域的大小，超级块也存放未被使用的磁盘块的信息。
2)I-切点表。
超级块的下一个部分就是i-节点表，第个文件都有一些属性，如文件的大小、文件所有者、和创建时间等，这些性质被记录在一个称为i-节点的结构中。
所有i-节点都有相同的大小，并且i-节点表是这些结构的一个列表，文件系统中每个文件在该表中都有一个i-节点。
3)数据区。
文件系统的第3个部分是数据区。
文件的内容保存在这个区域。
磁盘上所有块的大小都一样。
如果文件包含了超过一个块的内容，则文件内容会存放在多个磁盘块中。
一个较大的文件很容易分布上千个独产的磁盘块中，至于文件系统是如何跟踪这些磁盘块的，在第四节再讲。
二、创建一个文件的过程我们现在知道文件的内容和属性是分开存放的，那么又是如何管理它们的呢。
现在我们以创建一个文件为例来讲解。
在命令行输入命令：$ who > userlist当完成这个命令时。
文件系统中增加了一个存放命令who输出内容的新文件，那么这整个过程到底是怎么回事呢？文件有属性和内容，内核将文件内容存放在数据区，文件属性存放在i-节点，文件名存放在目录。
图2显示了创建一个文件的例子，假如这个新文件要3 个存储块来存放内容。
四个步骤如下：1)存储属性也就是文件属性的存储，内核先找到一块空的i-节点。
图2中。
内核找到i-节点号47。
内核把文件的信息记录其中。
如文件的大小、文件所有者、和创建时间等2)存储数据即文件内容的存储，由于该文件需要3个数据块。
因此内核从自由块的列表中找到3个自由块。
图2中分别为627、200、992，内核缓冲区的第一块数据复制到块627，第二和第三分别复制到200和992.3)记录分配情况，数据保存到了三个数据块中。
详解Linux服务器集群
服务器集群系统（二）集群的体系结构本文主要介绍了集群的体系结构。
先给出集群的通用体系结构，并讨论了其的设计原则和相应的特点；最后将集群应用于建立可伸缩的、、和等网络服务。
.引言在过去的十几年中，从几个研究机构相连为信息共享的网络发展成为拥有大量应用和服务的全球性网络，它正成为人们生活中不可缺少的一部分。
虽然发展速度很快，但建设和维护大型网络服务依然是一项挑战性的任务，因为系统必须是高性能的、高可靠的，尤其当访问负载不断增长时，系统必须能被扩展来满足不断增长的性能需求。
由于缺少建立可伸缩网络服务的框架和设计方法，这意味着只有拥有非常出色工程和管理人才的机构才能建立和维护大型的网络服务。
针对这种情形，本文先给出集群的通用体系结构，并讨论了其的设计原则和相应的特点；最后将集群应用于建立可伸缩的、、和等网络服务。
集群的通用体系结构集群采用负载均衡技术和基于内容请求分发技术。
调度器具有很好的吞吐率，将请求均衡地转移到不同的服务器上执行，且调度器自动屏蔽掉服务器的故障，从而将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器。
整个服务器集群的结构对客户是透明的，而且无需修改客户端和服务器端的程序。
图：集群的体系结构为此，在设计时需要考虑系统的透明性、可伸缩性、高可用性和易管理性。
一般来说，集群采用三层结构，其体系结构如图所示，三层主要组成部分为：∙负载调度器（），它是整个集群对外面的前端机，负责将客户的请求发送到一组服务器上执行，而客户认为服务是来自一个地址（我们可称之为虚拟地址）上的。
∙服务器池（），是一组真正执行客户请求的服务器，执行的服务有、、和等。
∙共享存储（），它为服务器池提供一个共享的存储区，这样很容易使得服务器池拥有相同的内容，提供相同的服务。
调度器是服务器集群系统的唯一入口点（），它可以采用负载均衡技术、基于内容请求分发技术或者两者相结合。
在负载均衡技术中，需要服务器池拥有相同的内容提供相同的服务。
通俗易懂讲解Linux文件系统
Linux 文件系统基本概念Linux 在最初的设i|•是MINIX1文件系统,它只支持14字节的文件名， 它的最大文件只支持到64MBo 在MINIX 1之后的文件系统是exl 文件系统。
ext 系统相较于MINIX 1来说，在支持字节大小和文件大小上均有很大提升， 但是ext 的速度仍没有MINIX 1快，于是，ext 2被开发出来，它能够支持长 文件名和大文件，而且具有比MINIX 1更好的性能。
这使他成为Linux 的主 要文件系统。
只不过Linux 会使用VFS 曾支持多种文件系统。
在Linux 链接 时，用户可以动态的将不同的文件系统挂载倒VFS 上。
Linux 中的文件是一个任意长度的字节序列，Linux 中的文件可以包含任 意信息，比如ASCII 码、二进制文件和其他类型的文件是不加区分的。
为了方便起见，文件可以被组织在一个U 录中，U 录存储成文件的形式在 很大程度上可以作为文件处理。
U 录可以有子U 录，这样形成有层次的文件系 统，Linux 系统下面的根U 录是/,它通常包含了多个子U 录。
字符/还用于对 U 录名进行区分，例如/usr/cxuan 表示的就是根目录下面的usr tl 录，其中有 一个叫做cxuan 的子U 录。
下面我们介绍一下Linux 系统根口录下面的U 录名• /bin,它是巫要的二进制应用程序，包含二进制文件，系统的所有用户使用的命 令都在这里• /boot,启动包含引导加载程序的相关文件• /dev.包含设备文件，终端文件，USB 或者连接到系统的任何设备• /etc,配置文件，启动脚本等，包含所有程序所需要的配置文件，也包含了启动 /停止单个应用程序的启动和关闭shell 脚本• /home,本地主要路径，所有用户用home U 录存储个人信息• /lib,系统库文件，包含支持位于/bin 和/sbin 下的二进制库文件• /lost+found,在根U 录下提供一个遗失+査找系统，必须在root 用户下才能査 看当前U 录下的内容• /media,挂载可移动介质• /mnt,挂载文件系统• /opt,提供一个可选的应用程序安装U 录• /proc.特殊的动态U 录，用于维护系统信息和状态，包括当前运行中进程信息 root 用户的主要U 录文件夹巫要的二进制系统文件系统和用户创建的临时文件，系统重启时，这个U 录下的文件都会被删/usr,包含绝大多数用户都能访问的应用程序和文件 /var,经常变化的文件，诸如日志文件或数据库等在Linux 中，有两种路径，一种是绝对路径(absolute path),绝对路径告 诉你从根U 录下查找文件，绝对路径的缺点是太长而且不太方便。
详解Linux服务器集群
Linux服务器集群系统（二）LVS集群的体系结构本文主要介绍了LVS集群的体系结构。
先给出LVS集群的通用体系结构，并讨论了其的设计原则和相应的特点；最后将LVS集群应用于建立可伸缩的Web、Media、Cache和Mail等网络服务。
1.引言在过去的十几年中，Internet从几个研究机构相连为信息共享的网络发展成为拥有大量应用和服务的全球性网络，它正成为人们生活中不可缺少的一部分。
虽然Internet发展速度很快，但建设和维护大型网络服务依然是一项挑战性的任务，因为系统必须是高性能的、高可靠的，尤其当访问负载不断增长时，系统必须能被扩展来满足不断增长的性能需求。
由于缺少建立可伸缩网络服务的框架和设计方法，这意味着只有拥有非常出色工程和管理人才的机构才能建立和维护大型的网络服务。
针对这种情形，本文先给出LVS集群的通用体系结构，并讨论了其的设计原则和相应的特点；最后将LVS集群应用于建立可伸缩的Web、Media、Cache和Mail等网络服务。
2.LVS集群的通用体系结构LVS集群采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术。
调度器具有很好的吞吐率，将请求均衡地转移到不同的服务器上执行，且调度器自动屏蔽掉服务器的故障，从而将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器。
整个服务器集群的结构对客户是透明的，而且无需修改客户端和服务器端的程序。
图1：LVS集群的体系结构为此，在设计时需要考虑系统的透明性、可伸缩性、高可用性和易管理性。
一般来说，LVS集群采用三层结构，其体系结构如图1所示，三层主要组成部分为：∙负载调度器（load balancer），它是整个集群对外面的前端机，负责将客户的请求发送到一组服务器上执行，而客户认为服务是来自一个IP地址（我们可称之为虚拟IP地址）上的。
∙服务器池（server pool），是一组真正执行客户请求的服务器，执行的服务有WEB、MAIL、FTP和DNS等。
利用Linux操作系统进行服务器集群管理
利用Linux操作系统进行服务器集群管理在当今信息时代，服务器集群已经成为现代企业中不可或缺的一部分。
而要有效地管理服务器集群，利用Linux操作系统是一个明智的选择。
本文将介绍如何利用Linux操作系统进行服务器集群管理。
一、服务器集群管理的基本概念服务器集群是由多台服务器组成的，旨在提高系统的可靠性、可用性和性能。
服务器集群管理的核心目标是促进集群中服务器的协同工作以提供高负载、高性能和高可用性的服务。
二、Linux操作系统简介Linux操作系统是一个免费且开源的操作系统，具有出色的稳定性和安全性，广泛应用于服务器领域。
Linux操作系统提供了一系列工具和命令，用于管理集群中的多台服务器。
三、服务器集群管理工具1. SSH（Secure Shell）SSH是一种网络协议，可用于在两个网络设备之间进行加密通信。
通过SSH，管理员可以在远程终端登录服务器，执行管理操作。
2. Shell脚本Shell脚本是一种在Linux操作系统中编写的可执行脚本，用于批量执行一系列命令。
管理员可以编写Shell脚本来进行服务器集群管理任务，如自动化安装软件、配置系统参数等。
3. rsyncrsync是一种高效的文件复制工具，可用于在服务器之间同步文件和目录。
管理员可以使用rsync命令将文件从一台服务器复制到集群中的其他服务器，实现数据的同步和备份。
4. PacemakerPacemaker是一个开源的高可用性集群管理软件，可用于监控和管理服务器集群中的资源。
通过配置Pacemaker，管理员可以实现自动故障切换和负载均衡等功能。
四、利用Linux操作系统进行服务器集群管理的步骤1. 安装Linux操作系统首先，管理员需要在每台服务器上安装Linux操作系统。
可以选择适合企业需求的Linux发行版，如Ubuntu、CentOS等。
2. 配置SSH登录在每台服务器上，管理员需要配置SSH服务，以便能够通过SSH 协议远程登录服务器。
简述linux文件系统的类型
简述linux文件系统的类型Linux文件系统是指Linux操作系统中用来组织和管理文件的一种系统。
Linux文件系统的类型有很多种，每种文件系统都有其特定的特点和用途。
本文将对常见的几种Linux文件系统进行简要介绍。
1. ext文件系统ext文件系统是最早也是最常用的Linux文件系统之一，它是Linux 操作系统的默认文件系统。
ext文件系统有多个版本，包括ext2、ext3和ext4。
其中，ext4是最新版本，具有更好的性能和可靠性。
ext文件系统使用索引节点（inode）来管理文件和目录，支持文件和目录的权限控制、日志功能以及快速文件系统检查等特性。
由于其可靠性和稳定性，ext文件系统常被用于服务器和桌面应用。
2. XFS文件系统XFS文件系统是一种高性能的Linux文件系统，最早由SGI开发。
XFS文件系统采用了B+树来组织和管理文件和目录，具有较高的扩展性和可靠性。
它支持大容量存储、高并发访问和快速文件系统检查等特性，适用于大规模数据存储和高性能计算等场景。
XFS文件系统广泛应用于企业级服务器和大型数据库等领域。
3. btrfs文件系统btrfs文件系统是一种新型的Linux文件系统，它的设计目标是提供高性能、高可靠性和高可扩展性。
btrfs文件系统支持快照、压缩、在线扩容和数据校验等功能，能够有效地保护数据的完整性和安全性。
btrfs文件系统还支持RAID和数据镜像等高级特性，可以提供更好的数据冗余和故障恢复能力。
btrfs文件系统逐渐成为Linux发行版中的重要选择，但在生产环境中仍需谨慎使用。
4. ZFS文件系统ZFS文件系统是由Sun Microsystems开发的一种先进的文件系统，现在由Oracle维护。
ZFS文件系统采用了复制写(Copy-on-write)技术和存储池（Storage Pool）的概念，具有高度的可靠性和可扩展性。
它支持快照、压缩、数据校验、数据恢复以及自动存储池管理等功能。
Linux文件系统简介
Ubuntu系统目录结构以下为Ubuntu目录的主要目录结构，您稍微了解它们都包含了哪些文件就可以了，不需要记忆。
/ 根目录│├boot/ 启动文件。
所有与系统启动有关的文件都保存在这里│ └grub/ Grub引导器相关的文件│├dev/ 设备文件├proc/ 内核与进程镜像│├mnt/ 临时挂载├media/ 挂载媒体设备│├root/ root用户的$HOME目录├home/│ ├user/ 普通用户的$HOME目录│ └.../│├bin/ 系统程序├sbin/ 管理员系统程序├lib/ 系统程序库文件├etc/ 系统程序和大部分应用程序的全局配置文件│ ├init.d/ SystemV风格的启动脚本│ ├rcX.d/ 启动脚本的链接，定义运行级别│ ├network/ 网络配置文件│ ├X11/ 图形界面配置文件│├usr/│ ├bin/ 应用程序│ ├sbin/ 管理员应用程序│ ├lib/ 应用程序库文件│ ├share/ 应用程序资源文件│ ├src/ 应用程序源代码│ ├local/│ │ ├soft/ 用户程序│ │ └.../ 通常使用单独文件夹│ ├X11R6/ 图形界面系统│├var/ 动态数据│├temp/ 临时文件├lost+found/ 磁盘修复文件启动流程Linux系统主要通过以下步骤启动：1、读取MBR的信息，启动Boot ManagerWindows使用NTLDR作为Boot Manager，如果您的系统中安装多个版本的Windows，您就需要在NTLDR中选择您要进入的系统。
Linux通常使用功能强大，配置灵活的GRUB作为Boot Manager，我们将在启动管理章节中向您介绍它的使用方式。
2、加载系统内核，启动init进程init进程是Linux的根进程，所有的系统进程都是它的子进程。
3、init进程读取“/etc/inittab”文件中的信息，并进入预设的运行级别，按顺序运行该运行级别对应文件夹下的脚本。
Linux的文件系统类型概述作用与说明
Linux的文件系统类型概述作用与说明Linux的文件系统类型概述：作用与说明Linux是一种广泛使用的操作系统，它支持多种文件系统类型。
文件系统在计算机中起着非常重要的作用，它们负责组织和管理存储在硬盘上的数据。
本文将概述Linux中常用的文件系统类型，并对它们的作用和特点进行说明。
一、EXT文件系统EXT文件系统是Linux最常用的文件系统类型之一。
它有几个版本，包括EXT2、EXT3和EXT4。
这些版本都具有高度的兼容性和可靠性。
1. EXT2文件系统EXT2文件系统是Linux最早的文件系统之一，它没有日志功能，因此在恢复和维护方面较为复杂。
然而，EXT2文件系统的简单和稳定性使得它在某些嵌入式设备和老旧计算机上仍然广泛使用。
2. EXT3文件系统EXT3文件系统是在EXT2的基础上增加了日志功能而发展起来的。
日志记录了文件系统的操作，以便在系统出现错误或崩溃时进行快速恢复。
EXT3文件系统既具备EXT2的稳定性，又提供了较强的安全性和可靠性，因此成为了Linux服务器的常用选择。
3. EXT4文件系统EXT4文件系统是对EXT3进行了改进和升级的版本。
它提供了更高的文件系统性能和更大的存储容量支持。
EXT4支持文件系统大小最多达到1EB（1EB=1024PB），并支持单个文件的最大大小为16TB。
由于这些优势，EXT4在现代Linux系统中被广泛应用。
二、Btrfs文件系统Btrfs是Linux中的下一代文件系统，全称为B-tree文件系统。
它被设计为一个高级的、面向数据的文件系统，具有许多先进的功能。
Btrfs支持快照、写时复制、数据压缩等功能，这些功能使得备份和恢复文件更加方便。
此外，Btrfs还支持RAID、多设备和自动故障修复等高级存储技术，使得文件系统的可扩展性和可靠性得到显著提高。
Btrfs的目标是为大型存储系统提供高性能和可靠性。
虽然Btrfs在某些方面相对于EXT文件系统具有更多的优势，但由于其相对较新，目前在商业环境中的应用还相对较少。
Linux文件系统详解
Linux文件系统详解系统管理员很重要的任务之一就是管理好自己的磁盘文件系统，每个分区不可太大也不能太小，太大会造成磁盘容量的浪费，太小则会产生档案无法储存的困扰。
此外，我们在前面几章谈到的档案权限与属性中，这些权限与属性分别记录在文件系统的那个区块内？这就得要谈到filesystem中的inode与block了。
在本章我们的重点在于如何制作文件系统，包括分割、格式化与挂载等，是很重要的一个章节喔！1认识EXT2文件系统Linux最传统的磁盘文件系统(filesystem)使用的是EXT2这个啦！所以要了解文件系统就得要由认识EXT2开始！而文件系统是建立在硬盘上面的，因此我们得了解硬盘的物理组成才行。
磁盘物理组成的部分我们在第零章谈过了，至于磁盘分区则在第三章谈过了，所以底下只会很快的复习这两部份。
重点在于inode，block还有superblock 等文件系统的基本部分喔！1.1硬盘组成与分割的复习由于各项磁盘的物理组成我们在第零章里面就介绍过，同时第三章也谈过分割的概念了，所以这个小节我们就拿之前的重点出来介绍就好了！详细的信息请您回去那两章自行复习喔！^_^。
好了，首先说明一下磁盘的物理组成，整颗磁盘的组成主要有：1)圆形的磁盘盘(主要记录数据的部分)；2)机械手臂，与在机械手臂上的磁盘读取头(可擦写磁盘盘上的数据)；3)主轴马达，可以转动磁盘盘，让机械手臂的读取头在磁盘盘上读写数据。
从上面我们知道数据储存与读取的重点在于磁盘盘，而磁盘盘上的物理组成则为(假设此磁盘为单盘片，磁盘盘图标请参考第三章图2.2.1的示意)：扇区(Sector)为最小的物理储存单位，每个扇区为512bytes；将扇区组成一个圆，那就是磁柱(Cylinder)，磁柱是分割槽(partition)的最小单位；第一个扇区最重要，里面有：(1)主要开机区(Master boot record，MBR)及分割表(partition table)，其中MBR占有446bytes，而partition table则占有64bytes。
Linux 文件系统剖析
Linux文件系统剖析按照分层结构讨论Linux 文件系统在文件系统方面，Linux 可以算得上操作系统中的“瑞士军刀”。
Linux 支持许多种文件系统，从日志型文件系统到集群文件系统和加密文件系统。
对于使用标准的和比较奇特的文件系统以及开发文件系统来说，Linux 是极好的平台。
本文讨论Linux 内核中的虚拟文件系统（VFS，有时候称为虚拟文件系统交换器），然后介绍将文件系统连接在一起的主要结构。
1 基本的文件系统体系结构Linux 文件系统体系结构是一个对复杂系统进行抽象化的有趣例子。
通过使用一组通用的API 函数，Linux 可以在许多种存储设备上支持许多种文件系统。
例如，read 函数调用可以从指定的文件描述符读取一定数量的字节。
read 函数不了解文件系统的类型，比如ext3 或NFS。
它也不了解文件系统所在的存储媒体，比如AT Attachment Packet Interface（ATAPI）磁盘、Serial-Attached SCSI（SAS）磁盘或Serial Advanced Technology Attachment（SATA）磁盘。
但是，当通过调用read 函数读取一个文件时，数据会正常返回。
本文讲解这个机制的实现方法并介绍Linux 文件系统层的主要结构。
2 什么是文件系统？首先回答最常见的问题，“什么是文件系统”。
文件系统是对一个存储设备上的数据和元数据进行组织的机制。
由于定义如此宽泛，支持它的代码会很有意思。
正如前面提到的，有许多种文件系统和媒体。
由于存在这么多类型，可以预料到Linux 文件系统接口实现为分层的体系结构，从而将用户接口层、文件系统实现和操作存储设备的驱动程序分隔开。
文件系统作为协议另一种看待文件系统的方式是把它看作一个协议。
网络协议（比如IP）规定了互联网上传输的数据流的意义，同样，文件系统会给出特定存储媒体上数据的意义。
挂装在Linux 中将一个文件系统与一个存储设备关联起来的过程称为挂装（mount）。
通俗易懂讲解Linux文件系统
Linux 文件系统基本概念Linux 在最初的设计是MINIX1 文件系统，它只支持14 字节的文件名，它的最大文件只支持到64 MB。
在MINIX 1之后的文件系统是ext文件系统。
ext 系统相较于MINIX 1 来说，在支持字节大小和文件大小上均有很大提升，但是ext 的速度仍没有MINIX 1快，于是，ext 2 被开发出来，它能够支持长文件名和大文件，而且具有比MINIX 1 更好的性能。
这使他成为Linux 的主要文件系统。
只不过Linux 会使用 VFS 曾支持多种文件系统。
在Linux 链接时，用户可以动态的将不同的文件系统挂载倒VFS 上。
Linux 中的文件是一个任意长度的字节序列，Linux 中的文件可以包含任意信息，比如ASCII 码、二进制文件和其他类型的文件是不加区分的。
为了方便起见，文件可以被组织在一个目录中，目录存储成文件的形式在很大程度上可以作为文件处理。
目录可以有子目录，这样形成有层次的文件系统，Linux 系统下面的根目录是 / ，它通常包含了多个子目录。
字符 / 还用于对目录名进行区分，例如 /usr/cxuan 表示的就是根目录下面的usr 目录，其中有一个叫做cxuan 的子目录。
下面我们介绍一下Linux 系统根目录下面的目录名•/bin，它是重要的二进制应用程序，包含二进制文件，系统的所有用户使用的命令都在这里•/boot，启动包含引导加载程序的相关文件•/dev，包含设备文件，终端文件，USB 或者连接到系统的任何设备•/etc，配置文件，启动脚本等，包含所有程序所需要的配置文件，也包含了启动/停止单个应用程序的启动和关闭shell 脚本•/home，本地主要路径，所有用户用home 目录存储个人信息•/lib，系统库文件，包含支持位于/bin 和/sbin 下的二进制库文件•/lost+found，在根目录下提供一个遗失+查找系统，必须在root 用户下才能查看当前目录下的内容•/media，挂载可移动介质•/mnt，挂载文件系统•/opt，提供一个可选的应用程序安装目录•/proc，特殊的动态目录，用于维护系统信息和状态，包括当前运行中进程信息•/root，root 用户的主要目录文件夹•/sbin，重要的二进制系统文件•/tmp，系统和用户创建的临时文件，系统重启时，这个目录下的文件都会被删除•/usr，包含绝大多数用户都能访问的应用程序和文件•/var，经常变化的文件，诸如日志文件或数据库等在Linux 中，有两种路径，一种是绝对路径(absolute path) ，绝对路径告诉你从根目录下查找文件，绝对路径的缺点是太长而且不太方便。
VMware(虚拟机)下的Linux集群
ＶＭｗａｒｅ（虚拟机）下的Ｌｉｎｕｘ集群一、集群的分类介绍1.故障迁移集群最简单的故障迁移集群有两个节点：一个节点是活动的，另外一个节点是备用的，不过它会一直对活动节点进行监视。
一旦活动节点出现故障，备用节点就会接管它的工作，这样就能使得关键的系统能够持续工作。
2.负载均衡集群负载均衡集群通常会在非常繁忙的Web 站点上采用，它们有多个节点来承担相同站点的工作，每个获取Web 页面的新请求都被动态路由到一个负载较低的节点上。
3.高性能集群高性能集群用来运行那些对时间敏感的并行程序，它们对于科学社区来说具有特殊的意义。
高性能集群通常会运行一些模拟程序和其他对CPU 非常敏感的程序，这些程序在普通的硬件上运行需要花费大量的时间。
往往又把前面两种方式的集群称之为高可用性集群，他们能够提供不间断的服务。
例如有许多应用程序都必须一天二十四小时地不停运转，如所有的web 服务器、ATM、医学与军事监测仪以及股票处理机等。
对这些应用程序而言，暂时的停机都会导致数据的丢失和灾难性的后果。
而高性能集群通过将多台机器连接起来同时处理复杂的计算问题。
模拟星球附近的磁场、预测自然灾害的隐患出现、定位石油资源的储藏地等情况都需要对大量的数据进行处理。
二、集群的条件至少有两个系统，这里用了windows下的虚拟机安装两个Linux来作为主从节点来实现。
工作站中间能实现通信，利用高速的局域网来构成一个并行的计算平台。
三、构造一个简单的Linux集群实现1.Linux环境的配置。
对于我们的集群，要使用MPICH作为MPI1实现和一组普通的Linux 工作站。
我们主要是突出其中的基本原理为目的，构建最小的系统，在集群环境中使用它来运行并行程序。
同时实验是在基于windwos下的两个VMware 映像来做的，可能算不上真正的集群。
使用Vmware下集群，因为CPU 需要进行共享，在性能上不会有优势。
首先安装windwos下的Linux虚拟机。
Linux文件系统详解
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Linux文件系统详解系统管理员很重要的任务之一就是管理好自己的磁盘文件系统，每个分区不可太大也不能太小，太大会造成磁盘容量的浪费，太小则会产生档案无法储存的困扰。
此外，我们在前面几章谈到的档案权限与属性中，这些权限与属性分别记录在文件系统的那个区块内？这就得要谈到filesystem中的inode与block了。
在本章我们的重点在于如何制作文件系统，包括分割、格式化与挂载等，是很重要的一个章节喔！1认识exT2文件系统Linux最传统的磁盘文件系统(filesystem)使用的是exT2这个啦！所以要了解文件系统就得要由认识exT2开始！而文件系统是建立在硬盘上面的，因此我们得了解硬盘的物理组成才行。
磁盘物理组成的部分我们在第零章谈过了，至于磁盘分区则在第三章谈过了，所以底下只会很快的复习这两部份。
重点在于inode，block还有superblock 等文件系统的基本部分喔！1.1硬盘组成与分割的复习由于各项磁盘的物理组成我们在第零章里面就介绍过，同时第三章也谈过分割的概念了，所以这个小节我们就拿之前的重点出来介绍就好了！详细的信息请您回去那两章自行复习喔！^_^。
好了，首先说明一下磁盘的物理组成，整颗磁盘的组成主要有：1)圆形的磁盘盘(主要记录数据的部分)；2)机械手臂，与在机械手臂上的磁盘读取头(可擦写磁盘盘上的数据)；3)主轴马达，可以转动磁盘盘，让机械手臂的读取头在磁盘盘上读写数据。
从上面我们知道数据储存与读取的重点在于磁盘盘，而磁盘盘上的物理组成则为(假设此磁盘为单盘片，磁盘盘图标请参考第三章图2.2.1的示意)：扇区(sector)为最小的物理储存单位，每个扇区为512bytes；将扇区组成一个圆，那就是磁柱(cylinder)，磁柱是分割槽(partition)的最小单位；第一个扇区最重要，里面有：(1)主要开机区(masterbootrecord，mbR)及分割表(partitiontable)，其中mbR占有446bytes，而partitiontable则占有64bytes。
Linux 文件系统概述
Linux 文件系统概述文件系统（file system）表示存储在计算机上的文件和目录的数据结构，也可以用于存储文件的分区或磁盘，操作系统通过文件系统可以方便地查寻和访问其中所包含的磁盘块。
在Linux系统中，每个分区都是一个文件系统，都有自己的目录层次结构。
Linux的最重要特征之一就是支持多种文件系统，这样它更加灵活，并可以和许多其它种操作系统共存。
1 文件系统的工作原理Linux系统中的每个文件都是通过分配文件块的方式把数据存储在存储设备中，而分配信息本身也存储在磁盘上。
不同的文件系统用不同的方法分配和读取文件块，例如DOS和Windows的FAT文件系统。
在Linux系统中，有两种常用的文件系统的分配策略：块分配（block allocation）和扩展分配（extent allocation）。
块分配当文件变大的时候每一次都为这个文件分配磁盘空间，而扩展分配则是当某个文件的磁盘空间不够的时候，一次性为它分配一连串连续的块。
1．块分配块分配机制提供了一个灵活而高效的文件块分配策略，在传统的Linux文件系统被广泛应用。
磁盘上的文件块根据需要分配给文件，这样可以减少存储空间的浪费。
例如，当一个文件慢慢变大的时候，就会造成文件中文件块的不连续。
使得读取一个文件的时候有可能要随机而不是连续地读取文件块。
这样的效率非常低，而且还增加了过多的磁盘寻道时间可以通过优化文件块的分配策略（尽可能为文件分配连续的块）来避免文件块的随机分配。
通过使用聪明的块分配策略，可以实现块的连续分配。
这样就可以减少磁盘的寻道时间。
每一次当文件扩展的时候，块分配的算法就要写入一些关于新分配的块所在位置的信息。
如果每一次文件扩展的时候只增加一个块，那么就需要很多额外的磁盘I/O用来写入文件块的结构信息。
文件块的结构信息也就是meta-data，meta-data总是一起同时写入存储设备的，它的这种机制显著地降低整个文件系统的性能。
全面了解 Linux 文件系统
全面了解 Linux 文件系统Linux 文件系统是Linux操作系统的核心组件之一。
文件系统是用于管理文件和目录的存储空间的软件。
在Linux系统中，文件系统属于内核的一部分，实现的方法和其他操作系统不同。
因此，在Linux系统中，了解文件系统的工作原理和功能是非常重要的。
本文将全面介绍Linux文件系统。
我们将从什么是文件系统，Linux文件系统的结构，Linux文件系统的类型，如何创建和管理Linux文件系统开始讲起，以便读者全面了解Linux文件系统的概念和应用。
一. 什么是文件系统文件系统是一种用于组织和管理计算机存储设备上的文件和目录的格式。
它是操作系统的一个重要组成部分，它的主要任务是管理文件系统中的文件和目录，使它们能够有序，高效地存储、读取、写入和删除。
在Linux系统中，它提供了许多不同的文件系统，它们都有不同的目的和设计。
然而，所有的Linux文件系统都共享一个共同的目标，就是为每个文件提供一种唯一的标识，从而允许用户和应用程序查找和访问文件。
二. Linux文件系统的结构Linux文件系统的结构是由文件和目录构成的。
在Linux系统中，每个文件都有一个唯一的名称，称为“文件名”，并且存储在一个目录中。
而每个目录则包含了许多文件和其他目录，形成了一个目录树的结构。
根目录是Linux文件系统的最顶层，在根目录下还有许多名称不同的目录。
Linux文件系统的结构图如下所示：/├── bin├── boot├── dev├── etc├── home ├── lib├── media ├── mnt ├── opt ├── proc ├── root ├── run ├── sbin ├── snap ├── srv ├── sys ├── tmp ├── usr └── var其中：/bin，/sbin，/usr/bin，/usr/sbin，/usr/local/bin和/usr/local/sbin目录包含了被系统和用户调用的标准二进制文件和可执行文件。
48.Linux集群基础
Linux集群集群(cluster)：通俗地讲就是按照某种组织方式将几台电脑组织起来完成每种特定任务的这样的一种架构。
计算机集群简称集群是一种计算机系统，它通过一组松散集成的计算机软件和/或硬件连接起来高度紧密地协作完成计算工作。
一个理想的集群是，用户从来不会意识到集群系统底层的节点，在他/她们看来，集群是一个系统，而非多个计算机系统。
并且集群系统的管理员可以随意增加和删改集群系统的节点。
对集群的研究起源于集群系统的良好的性能可扩展性(scalability)。
提高CPU主频和总线带宽是最初提供计算机性能的主要手段。
但是这一手段对系统性能的提供是有限的。
接着人们通过增加CPU个数和内存容量来提高性能，于是出现了向量机，对称多处理机(SMP)等。
但是当CPU的个数超过某一阈值，象SMP这些多处理机系统的可扩展性就变的极差。
主要瓶颈在于CPU访问内存的带宽并不能随着CPU个数的增加而有效增长。
与SMP相反，集群系统的性能随着CPU个数的增加几乎是线性变化的。
集群实现架构：1.scake on 向上扩展：用更好性能的计算机替代差的技术机也可以使用高可用性，成本高。
2.scale out 向外扩展：比如使用集群。
集群计算机按功能和结构可以分成以下几类：1.高可用性集群High-availability (HA) clusters2.负载均衡集群Load balancing clusters (LB)3.高性能计算集群High-performance (HPC) clusters负载均衡集群(LB)：负载均衡集群运行时，一般通过一个或者多个前端负载均衡器，将工作负载分发到后端的一组服务器上，从而达到整个系统的高性能和高可用性。
这样的计算机集群有时也被称为服务器群（Server Farm）。
一般高可用性集群和负载均衡集群会使用类似的技术，或同时具有高可用性与负载均衡的特点。
Linux虚拟服务器（LVS）项目在Linux操作系统上提供了最常用的负载均衡软件。
基于Linux的集群系统
基于 Linux的集群系统 (一 ) 集群系统概述本文是《基于 LINUX 的集群系统》系列文章的第一篇。
作者就集群系统这一概念进行了概述，介绍了集群系统的发展以及国内外主要的集群系统解决方案。
第一台计算机问世已经半个世纪了，在这期间计算机技术经历了五次更新换代。
更新换代的标志主要有两个：一个是计算机的元器件，另一个是系统体系结构。
从第一代到第五代计算机，器件发生了根本的变化：从电子管、晶体管发展到集成电路，而集成电路又经小规模、中规模、大规模、非常大规模等阶段发展到超大规模阶段。
系统体系结构的不断改进，许多重要的概念的不断提出并且得到实现，推动计算机技术向更高的层次发展。
从早期的变址寄存器、通用寄存器、程序中断和I/O 通道等概念，到虚拟存储器、Cache 存储器、微程序设计、系列机、基于总线的多CPU系统、向量处理机等概念，发展到64 位 RISC处理器、基于MPP、 NUMA 、集群等体系结构的可伸缩并行处理系统，计算机系统技术也取得了突飞猛进的发展。
将多台同构或异构的计算机连接起来协同完成特定的任务就构成了集群系统。
早在二十世纪七八十年代， Digital equipment 公司和 Tandem 计算机公司就开始了集群系统的研究与开发工作。
集群系统主要分为两种：高可用性集群和高性能集群。
高可用性集群的主要功能就是提供不间断的服务。
有许多应用程序都必须一天二十四小时地不停运转，如所有的web 服务器、工业控制器、ATM、远程通讯转接器、医学与军事监测仪以及股票处理机等。
对这些应用程序而言，暂时的停机都会导致数据的丢失和灾难性的后果。
高性能集群通过将多台机器连接起来同时处理复杂的计算问题。
模拟星球附近的磁场、预测龙卷风的出现、定位石油资源的储藏地等情况都需要对大量的数据进行处理。
传统的处理方法是使用超级计算机来完成计算工作，但是超级计算机的价格比较昂贵，而且可用性和可扩展性不够强，因此集群成为了高性能计算领域瞩目的焦点。
集群文件系统
集群文件系统维基百科，自由的百科全书不要与数据集群相混淆。
“网络文件系统”和“并行文件系统”重定向在这里。
对于Sun NFS协议，请参阅网络文件系统。
对于IBM GPFS协议，IBM看到通用并行文件系统。
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（了解如何以及何时删除这些模板消息）这篇文章需要额外的引文进行验证。
（2015年12月）这篇文章可能需要清理，以满足维基百科的质量标准。
具体问题是：合并需要进行搪塞过去（2013年12月）集群文件系统是由被同时安装在多台服务器共享的文件系统。
有几种方法来聚类，其中大部分不采用一个集群文件系统（仅指示每个节点连接的存储）。
集群文件系统可以提供像位置无关的寻址和冗余特性这提高可靠性或减少集群的其它部件的复杂性。
并行文件系统是一种类型的传播的数据跨多个存储节点，通常用于冗余或性能集群文件系统的[1]。
目录[隐藏]1共享磁盘文件系统1.1例子2分布式文件系统2.1设计目标2.2历史2.3例子3网络附加存储4设计注意事项4.1避免单点故障4.2性能4.3并发5历史6参见7参考8延伸阅读共享磁盘文件系统[编辑]共享磁盘文件系统使用存储区域网络（SAN），以提供从多台计算机以块级直接磁盘访问。
访问控制和翻译从应用程序用来使用的SAN必须发生在客户端节点上的块级操作的文件级操作。
最常见的类型集群文件系统是共享磁盘文件系统，它-加入机制，并发控制提供了文件系统的一致性和序列化的观点，避免损坏和意外丢失数据甚至当多个客户端尝试访问相同的在同一时间的文件。
它是共享磁盘文件系统采用某种击剑机制，以防止在节点故障的情况下，数据损坏的一种常见的做法，因为不受保护的设备可能会导致数据损坏，如果它失去了通信与它的姊妹节点，并尝试访问同其他信息节点访问。
底层存储区域网络可以使用任何数量的块级协议，包括的SCSI，iSCSI的HyperSCSI，以太网中的ATA（AoE的），光纤通道，网络块设备，和InfiniBand。
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Linux 集群文件系统简介作者Sheryl Calish集群文件系统在多个方面完善了Oracle RAC 的数据库集群功能。
以下是它们的对比情况。
通常，集群只是一组作为单一系统运行的服务器（PC 或者工作站）。
但是，这个定义的外延不断显著扩大；集群技术现在不但是一个动态领域，而且其各种应用程序正不断吸收新的特性。
此外，集群文件系统技术（无论是开放源代码的还是专有的）在其功能方面正在迅速趋同。
很多人谈到集群应用程序和其中所使用的文件系统软件时，就象它们完全是一回事似的。
更准确地说，大多数集群包含两个主要组件：通过快速网络连接共享存储介质的服务器和充当软件“粘合剂”使集群节点保持协作的文件系统。
在“Linux 文件系统精通指南”一文中，我解释了文件系统方法和数据结构如何提供硬盘分区物理结构的用户级视角。
虽然各项目之间有所不同，但集群文件系统为集群的多个节点所做的工作是相同的：它们使所有节点看上去都象是单一系统的一部分，同时允许集群的所有节点进行并发的读写操作。
在本篇后续文章中，我们将从较高角度来介绍集群文件系统之间的总体差别以及Oracle 真正应用集群(RAC) 环境的某些特性。
刚接触集群、Linux 文件系统或Oracle RAC 的数据库管理员或系统管理员会发该文很有教育意义。
集群应用程序简介集群应用程序具有各种级别的成熟度和功能。
它们包括：∙高性能集群也称为并行集群或计算集群，通常用于那些支持大量计算处理的系统。
在这些集群中，并行文件系统在节点间分配处理资源，因而允许每个节点通过并发的读写同时访问同一文件。
NASA 在二十世纪九十年代初期开发的Beowulf Linux 集群就是最常见的示例。
∙高可用性(HA) 集群专门为容错或冗余而设计。
因为这些集群通常使用一个或多个服务器进行处理，所以当一个或多个服务器停机时，这些服务器能够承担其他服务器的处理职责。
∙负载平衡或负载均衡集群在多个服务器（通常是web 服务器）间尽可能平均地分配负载。
∙存储集群用于SAN 和具有不同操作系统的服务器之间，提供对通用存储介质上的数据块的共享访问。
∙数据库集群将Oracle RAC 作为平台，把许多集群文件系统特性引入到应用程序本身中。
这些集群应用程序具有重叠的特性，其中一个或多个特性通常可在单个集群应用程序中找到—尤其是在HA 和负载均衡集群中。
例如，Oracle RAC 可以安装在HA 集群文件系统上，从而将数据库集群的优点引入HA 集群应用程序，如：∙共享资源—包括数据、存储器、硬盘和元数据—从而使多个节点看上去就像单一文件系统。
它们允许集群的所有成员同时读写文件系统。
∙将存储设备集合到单个磁盘卷中，从而因无需进行数据复制而提高了性能∙可伸缩的容量、带宽和连接性∙单个系统映像，为所有节点提供相同的数据视图。
现在让我们来看一些可以选用的支持Oracle RAC 并具有集群感知的Linux 文件系统，以及它们如何完善Oracle RAC 的功能。
可以运行Oracle 的集群文件系统Oracle RAC 技术已经提供了诸如负载均衡、冗余、故障切换、可伸缩性、高速缓存和锁定等特性，因此当Oracle 数据文件位于安装有传统Linux 文件系统（如ext2/ext3）的块设备上时会出现功能的重复。
在这种情况下性能降低了，因为Oracle 和文件系统的高速缓存消耗了内存资源。
到写本文时为止，除了第三方集群文件系统之外，还有四种可选用的运行Oracle RAC 的文件系统。
按Oracle 的推荐顺序，它们依次为：1. Oracle 自动存储管理2. Oracle 集群文件系统3. 网络文件系统4. 原始设备。
Oracle 自动存储管理(ASM)Oracle 的一个特点就是，无论它在哪种环境中运行，一旦您获得一个Oracle API，则所有的外观、体验和操作都相同。
Oracle ASM 是Oracle 数据库10g的一个特性，它将这种一致的环境扩展到存储管理方面，使用SQL 语句、Oracle Enterprise Manager 网格控制或数据库配置助手程序来创建和管理存储内容和元数据。
将ASM 用于Oracle 数据库10g数据文件存储被认为是最佳方法。
ASM 中的基本数据结构是磁盘组，它由一个或多个磁盘组成。
在该语境中，“磁盘”可以是一个磁盘分区、一个完整的磁盘、一个级联磁盘、一个存储设备的分区或者一个完整的存储设备。
一定要认识到，ASM 并非通用集群文件系统。
相反，ASM 是一个具有集群感知的文件系统，专门为处理Oracle 数据库文件、控制文件和日志文件而设计。
ASM 不应与逻辑卷管理器(LVM) 共用，这是因为后者会使ASM 无法识别磁盘。
ASM 执行以下功能：∙通过磁盘头中的ASM ID 识别磁盘。
∙在磁盘组中的所有存储器间动态分配数据，提供可选的冗余保护，并且具有集群感知能力。
∙允许在Oracle 数据库处于完全运转状态时进行主要的存储操作—无需停机即可添加、删除、甚至将磁盘组移到新的存储阵列（尽管少见）∙当添加或删除磁盘时，进行自动负载均衡和重新均衡∙通过使用故障组，提供额外的冗余保护∙优化存储资源的使用。
当安装在原始设备或者安装在Oracle 所推荐的那些使用ASM 库驱动程序的块设备上时，ASM 自身作为实例来运行，该实例先于数据库实例启动。
它使DBA 能够创建、扩展和缩小磁盘，并将这些变化映射到共享访问这些组的其他节点上的磁盘组。
数据库实例能够在集群的多个节点间共享存储器的集群池。
ASM 由Oracle 通用安装程序安装。
如果将ASM 添加到一个现有的数据库中，则要确保将数据库设置为从属于ASM 实例，以便在启动时ASM 实例先于所从属数据库启动。
例如：$ srvctl modify instance -d O10G -i O10G1 -s +ASM1使o10G1 实例从属于+ASM1 实例。
ASM 实例与Oracle 数据库实例的区别表现在以下几方面：1. 尽管可以使用几个V$ 视图来获得关于ASM 实例的信息，但没有数据字典：V$ASM_DISKGROUP、V$ASM_CLIENT、V$ASM_DISK、V$ASM_FILE、V$ASM_TEMPLATE、V$ASM_ALIAS 和V$ASM_OPERATION。
2. 您只能以SYSDBA 或SYSOPER 连接ASM 实例。
3. 有五个初始化参数用于ASM 实例，其中INSTANCE_TYPE 是必要的，并应该设置如下：INSTANCE_TYPE = ASM。
在ASM 实例中，DBA 可以使用SQL 语法或Enterprise Manager 来：1. 使用一个或多个磁盘为存储池定义一个磁盘组2. 在磁盘组中添加和删除磁盘3. 定义一个故障组来增加数据冗余保护。
通常这是磁盘组中一系列需要不间断运行的磁盘，它们共享一种共用资源，如控制器。
可以通过Enterprise Manager 或通过V$ASM 视图监视ASM 磁盘组的状态。
您还可以在创建数据库结构时在一个数据库实例中引用它们来分配存储器。
当您创建表空间、重做日志、归档日志文件和控制文件时，通过在初始化参数或者在DDL 中指定磁盘组，您可以从数据库实例中引用ASM 磁盘组。
有关ASM 的更多详细信息，请参见Lannes Morris-Murphy 的OTN 文章“自动的存储”、Arup Nanda 的“Oracle 数据库10g：为DBA 提供的最重要的20 个特性”中的ASM 部分以及Oracle 数据库管理员指南10g 第1 版(10.1)的第12 章。
Oracle 集群文件系统(OCFS) OCFS 专门为支持Oracle RAC 应用程序的数据和磁盘共享而设计。
它在RAC 集群的服务器节点间提供一致的文件系统映像，充当原始设备的替身。
除了简化集群数据库管理外，它还在保持原始设备性能优势的同时克服了原始设备的局限性。
OCFS 第1 版支持Oracle 数据文件、spfile、控制文件、仲裁磁盘文件、归档日志、配置文件以及Oracle 集群注册表(OCR) 文件（Oracle 数据库10g中的新文件）。
设计它不是为了使用其他文件系统的文件，甚至不是为了使用那些必须在集群每个节点上安装的Oracle 软件—除非您使用第三方解决方案。
此外，OCFS 不提供诸如I/O 分配（分割）等LVM 功能，也不提供冗余功能。
Oracle 支持用于32 位和64 位发行版本的Red Hat Advanced Server 2.1、Red Hat Enterprise Linux 3 和Novell SUSE (United Linux) 上的OCFS 第1 版中的Oracle 数据库，该数据库需要从可下载的二进制文件进行安装。
如果您自己对其进行重新编译，则Oracle 不提供支持。
有三种不同的rpm 程序包：∙OCFS 内核模块，针对Red Hat 和United Linux 的分发版本各不相同。
请认真验证您的内核版本：∙$ uname -a∙Linux linux 2.4.18-4GB #1 Wed Mar 27 13:57:05 UTC 2002 i686 unknown∙OCFS 支持程序包∙OCFS 工具程序包。
当您下载了这些rpm 程序包后，执行以下安装步骤：1. 在下载了rpm 程序包的目录中执行rpm -Uhv ocfs*.rpm命令安装这些程序包。
2. 确认已启用引导时自动挂载。
3. 自动使用ocfstool 在集群中的每个节点上配置OCFS。
还可以使用手动配置方法，详情请见OCFS 用户指南。
这一步骤的最后结果是创建了/etc/ocfs.conf 文件，用于配置OCFS。
4. 运行ocfs load_ocfs，确保在启动时加载OCFS。
5. 使用ocfstool命令和GUI 环境或mkfs.ocfs来格式化OCFS 分区。
6. 手动挂载OCFS 分区，或者在/etc/fstab 中添加一项来实现自动挂载。
有关这些步骤的更详细说明，请参见“最佳实践”文档。
因为OCFS 第 1 版没有编写成符合POSIX 标准，所以诸如cp、dd、tar 和textutils 等文件命令需要coreutils 提供一个O_DIRECT 开关。
该开关使这些命令能够如同预期那样用于Oracle 数据文件，即使Oracle 正在对这些相同的文件进行操作（只有当您运行第三方软件进行热备份时才会出现问题）。
使用RMAN 可以完全避免这个问题。
如果您仍然需要使用这些功能来完成各种维护任务；可以从/projects/coreutils/files 下载能够实现这些命令的OCFS 工具。