Lustre文件系统资料

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集群文件系统lustre的介绍及应用

集群文件系统lustre的介绍及应用
s se y t m a d t i wi ey u e i RF n i s d l s d n W ,GRAP ,EPS ES ,MM5 a d t e u rc l r d c i n n o h r n me a p e ito mo es h s h w t a t e y t m h s ma e a i d l .T e e s o h t h s s e a d e n rb i n f rd s s e r v n in a d mi g to t o o o i a e v c fme e r l g c l s se . o ti n o o i a t rp e e to n t a in mee r l g c ls r i e o to oo i a y t ms t i
科技信息
OI T论坛o
S I N E E H O O YIF R TO C E C &T C N L G N O MA I N
21年 02
第5 期
集群文件 系统 ls e ut 的介绍及应用 r
马 艳军 吕 爽 刘 一谦
f 四川 省气 象信 息 中心 四川
【 摘
成都
6 7 ) 10 1 0
【 关键词 】 集群文件 系统 ;u eMD ; S d d Ls ; SO T; b  ̄ r
I t o c i n a d Ap iat n o use l se Lusr n r du to n pl i f Cl t r Fi Sy t m c o e te
MA n jn L h a g L U Yiqa Ya -u V S u n I — in (ih a ee rlgcl nomainC nr, h n d i u n,1 0 1 Sc u nM tooo ia fr t e te C e g uSc a 6 07 ) Isr e ytm aci cuead oea oa m ca i ftelse c se l ytm a ddb .L s ec se l Ab tat1l a e ec b sss rht tr n p rt n l ehns o ut l trfess n rd ut l trfe I i i e e i m h r u i e r u i

lustre安装和配置

lustre安装和配置

lustre安装和配置第二部分描述了如何安装和配置一个lustre文件系统。

你会发现在这部分关于信息:安装概述设置lustre文件系统配置存储在一个lustre文件系统设置网络接口连接安装lustre软件配置lustre网络(LNET)配置lustre配置lustre故障恢复第四章.安装概述本章提供了设置、安装和配置一个lustre文件系统的步骤概述。

注意:如果你是刚接触lustre,你可能会发现,这有助于参考第一部分——“介绍lustre”描述lustre的体系,文件系统组件和术语。

4.1.安装lustre的步骤建立lustre文件系统硬件和软件的安装和配置,参考下来章节:1.(需要)设置lustre文件系统的硬件。

见第五章,建立一个lustre文件系统——提供了指导方针,用于配置lustre文件系统所需的硬件包括存储、内存和网络需求。

2.(可选的,强烈推荐)配置存储在lustre存储设备。

见第6章,配置存储在lustre文件系统-提供在lustre存储设备上设立硬件RAID的说明。

3.(可选)设置网络接口连接。

见第7章、设置网络接口连接——描述了设置网络接口连接去允许多个网络接口并行并行以增加带宽或冗余。

4.(需要)安装lustre软件。

见第8章,安装lustre软件——描述安装lustre的准备和步骤。

5.(可选)配置lustre网络(LNET)。

看第9章,配置lustre网络(LNET)——描述了如何配置LNET如果默认配置是不够的。

默认情况下,LNET将使用第一个TCP / IP接口上发现一个系统。

LNET配置是必需的,如果您正在使用无线宽带或多个以太网接口。

6.(需要)配置lustre。

看第十章,配置lustre——提供了一个示例程序的一个简单的lustre配置。

并指出完成更复杂的配置的工具。

7.(可选)配置lustre故障恢复第五章.设置一个lustre文件系统这一章描述了lustre文件系统硬件配置要求,包括:5.1节,“硬件的考虑”5.2节,“确定空间需求”5.3节,“设置文件系统格式化选项”5.4节,“确定内存需求”5.5节,“实现lustre使用的网络”5.1.硬件考虑lustre可以处理任何类型的块存储设备(比如单一磁盘,软件RAID,硬件RAID,或一个逻辑卷管理器。

lusture 构架讲解

lusture 构架讲解

Lustre架构深度解析:原理、设计与应用**摘要**本文将对Lustre架构进行深入的分析和讲解。

从基本的定义和背景出发,逐步深入到其工作原理、设计考虑和应用领域,最后对其前景进行展望。

**一、引言**随着大数据时代的到来,传统的数据处理和分析手段逐渐显得力不从心。

在这样的背景下,Lustre架构应运而生。

它针对海量数据的处理、存储和分析进行了优化,为现代数据中心提供了一个高效、稳定的解决方案。

**二、Lustre架构概述**Lustre,是一个大规模的、集群的文件系统。

它被设计为满足高性能计算(HPC)环境中对数据的巨大需求,同时也可以应用于其他需要大量数据存储和处理的场景。

**三、工作原理**1. **文件系统结构**:Lustre的文件系统结构是分布式的,由元数据服务器(MDS)和对象存储服务器(OSS)组成。

MDS负责管理和维护文件系统的元数据,而OSS则负责实际数据的存储和检索。

2. **数据流程**:当客户端需要读取或写入文件时,它首先会与MDS交互,获取文件的元数据。

然后,客户端将根据这些元数据与相应的OSS交互,完成数据的读取或写入。

3. **并行处理**:Lustre支持并行I/O处理,这意味着多个客户端可以同时读取或写入同一个文件,大大提高了系统的整体性能。

**四、设计考虑**1. **高性能**:Lustre架构从设计之初就瞄准了高性能。

无论是元数据服务还是实际的数据存储,都采用了高性能的硬件和网络设备,确保系统能够在短时间内处理大量的数据请求。

2. **可扩展性**:随着数据的不断增长,系统需要有能力进行扩展。

Lustre架构支持在线扩展,可以在不中断服务的情况下增加存储容量和处理能力。

3. **容错性**:对于关键任务应用,数据的完整性和可用性至关重要。

Lustre提供了冗余和故障转移机制,确保在硬件故障时数据不会丢失,服务不会中断。

**五、应用领域**1. **高性能计算(HPC)**:HPC是对计算能力和数据吞吐量有巨大需求的领域。

lustre使用手册

lustre使用手册

Lustre部署文档文档说明本文档是用于lustre文件系统的部署,及其简单管理手册。

目录1 Lustre介绍 (5)2 基础环境配置 (5)2.1 基础环境各组成部分的版本列表,以及安装目录 (5)2.2 服务器角色列表并按如下信息自行修改主机名及hosts文件 (5)2.2.1 Redhat as 4 update4.iso安装(完全安装,各个服务器相同) (6)2.2.1.1 分区规划 (6)3 设置network模块 (6)4 应用软件安装 (6)4.1 安装e2fsprogs (6)4.2 安装lustre内核包 (6)4.3 安装lustre软件 (6)5 设置network模块 (6)6 修改系统启动的内核并重启 (6)7 创建文件系统 (7)7.1 Mds服务器 (7)7.2 Ost1服务器 (7)7.3 Ost2服务器 (7)7.4 client服务器 (7)7.5 查看服务是否正常 (8)7.6 服务器启动顺序 (8)8 lustre文件系统的管理 (8)8.1 动态增加ost (8)8.2 动态增加ost后的数据分步问题解决 (8)8.3 删除ost(在mds服务器删除) (9)8.4 多个ost做stripe (9)9 相关命令的介绍 (9)9.1 Lfs (9)9.2 Lfsck (9)9.2.1 e2fsck (10)10 系统配置手册 (10)10.1 Mkfs.lustre (10)10.2 Tunefs.lustre (10)10.3 Lctl (10)10.4 mount.lustre (10)11 lustre系统的限制 (10)11.1 Maximum Stripe Count (10)11.2 Maximum Stripe Size (10)11.3 Minimum Stripe Size (10)11.4 Maximum Number of OSTs and MDSs (10)11.5 Maximum Number of Clients (10)11.6 Maximum Size of a Filesystem (11)11.7 Maximum File Size (11)11.8 Maximum Number of Files or Subdirectories in a Single Directory (11)11.9 MDS空间消费 (11)11.10 Maximum Length of a Filename and Pathname (11)11.11 Maximum Number of Open Files for Lustre Filesystems (11)11.12 OSS RAM Size for a Single OST (11)12 如何替换mds或ost (11)13 Lustre Failover (mds为例使用共享磁盘) (11)13.1配置authkeys (11)13.2.配置ha.cf (12)13.3.配置haresources (12)13.3.验证 (12)1Lustre介绍Lustre是一个开源的、基于对象存储技术的集群并行分布式文件系统,它具有很高的可扩展性、可用性、性能、易用性等,在高性能计算系统中被广泛使用。

Lustre文件系统

Lustre文件系统
✓ 文件数据
✓ 文件元数据
文件数据分配布局策略 – (本地文件系统)
数据 数据
数据块
数据
. . . 块号码
块分配 基于块,分配器尝试分配
顺序块 Ext2
一级索引 二级索引 三级索引
. . . 块号码
范围(extent)分配 基于范围分配,
描述: 逻辑偏移/长度/物理偏移三元组 B+ 树
VxFS, JFS, reiserfs, xFS…
CMD --元数据分配方法
➢ Lustre结合了目前目录子树分区法和哈希法 的优点,提出了一种管理元数据的混合方法
创建新目录时总是通过哈希法选择一个与父目 录不同的元数据服务器
当一个目录变得很大或者非常繁忙时,Lustre 通过目录分割策略将该目录拆分成由若干个不 同的元数据服务器管理的子目录
Write (obj 2)
OST 2
OST 3
Achieve parallel Bandwidth to all OST’s
Odd blocks, even blocks
Lustre文件系统数据分布布局
➢ 由于Lustre采用了数据和元数据分离的基于 对象存储的体系结构,下面将从这两个方面 分别讨论Lustre数据的分布布局:
File open & write
Lustre Client
Linux VFS Lustre client FS
LOV
OSC OSC
1
3
MDC
Meta-data Server
File open request File meta-data Inode A (obj1, obj2)
MDS
Write (obj 1) OST 1

lustre1.6使用手册

lustre1.6使用手册

Lustre1.6分布式文件系统集群使用手册第一部分体系结构第一章Lustre集群1.1什么是lustre?lustre是一个高性能,多网卡,容错,POSIX标准的linux集群网络文件系统。

lustre的关键特征:●能够在运行在一个大的网络结构上●更有效率的文件并发通路锁●一个服务器节点报错的重建的failover功能●为可扩展的数据通路提供分布式文件对象句柄Lustre是一种纯软件式,开源的文件集群系统,他为快速的网络提供了本地硬盘,他能够后使用看起来像块状设备的一些存储媒介。

1.2 lustre 软件Lustre软件由三个相互影响的软件部分组成:●Linux kernel patchLustre对linux内核进行了重要更改以提高他的性能,一些已打过补丁的kernel也能在我们的网站上下载。

另外,Lustre client也能在没有修改过kernel上运行。

●Lustre 模块Lustre 内核模块提供了文件系统的server及client●用户空间效用配置需要一些用户空间和启动/停掉lustre server或client1.3 Lustre 组成部分一个Lustre文件系统包括四个主要部分●Management Server●Meta Data Target (MDT)●Object Storage Targets (OSTs)●Lusetre ClientsLustre clients 提供了lustre文件系统的远程通路。

这个文件系统是由OST提供文件内容,MDT提供文件元数据(目录结构,文件大小等等)。

一个独立的lustre文件系统可能有多个osts,每台ost提供文件数据存储的一部分。

值得注意的是:一个文件和一台ost并不是一对一的关系,为了性能,一个文件可能被分割存储在许多ost上,每台mdt和ost可以可以用failover 提供备份存储接口来避免它宕机造成的节点错误。

mdt,ost,client能过同时运行在一个节点上,不过比较好的做法是让mdt运行在单独的一台节点上,两台,或者更多的ost也运行在单独的存储节点上,client可以挂载在任何节点上。

lustre集群文件系统及性能介绍

lustre集群文件系统及性能介绍

存储
OSS1
OSS2
OSS3
OSS4
client
三、性能测试结果
在tibco消息中间件下性能测试数据:
文件系统类型 测试类型 测试指标 磁盘阵列 LVM管 Lustre文件 本地磁盘文件系 理下的文件系统( 系统 统 (笔/秒) 笔/秒) (笔/秒)
单进程 (多线程) 单队列 2K数据包 多进程 (多线程) 单队列 2K数据包
Lustre缺点 1、需要并且只能在linux部署lustre内核,软件部署 与linux操作系统绑定的比较紧密;
2、节点间故障切换要依赖于第三方的心跳技术,如
linux自带的hearlustre实现数据
镜像。
三、性能测试结果
测试内容:
本次测试的内容包括性能测试和故障切换 1. 性能测试主要测试集群文件系统的I/O读写性能效率 2. 故障切换主要测试集群文件系统在网络或系统失效情况下
三、性能测试结果
lustre故障切换:
手工卸载、挂载lustre 元数据、目标数据文件系统 测试结果:正常(重新挂载后客户端数据访问正常) 模拟lustre元数据服务器故障 测试结果:正常(借助第三方心跳检测heartbeat软件, 元数据备份服务器正常接管,客户端数据访问正常) 模拟lustre目标数据服务器故障 测试结果:正常(借助第三方心跳检测heartbeat软件, 目标数据备份服务器正常接管,客户端数据访问正常)
LUSTRE集群介绍
汇报内容
lustre集群基本情况
一、Lustre系统的体系结构 二、lustre的优缺点 三、性能测试结果
一、lustre体系结构
一、lustre体系结构
元数据存储与管理
MDS负责管理元数据,提供一个全局的命名空间,Client可以通过MDS读取到保存于 MDT之上的元数据。在Lustre中MDS可以有2个,采用了Active-Standby的容错机制,当 其中一个MDS不能正常工作时,另外一个后备MDS可以启动服务。

lustre使用手册

lustre使用手册

lustre使用手册Lustre使用手册本手册旨在详细介绍Lustre文件系统的使用方法和功能。

下面将逐步介绍Lustre的安装、配置、常见操作以及附加功能。

1.Lustre的安装a) 安装依赖项:在安装Lustre之前,需要确保系统中安装了相应的依赖项,例如:- 块存储设备(例如硬盘)及其文件系统- Networking (NFS)服务器- Open Network Computing Remote Procedure Call(ONC RPC)- Linux内核模块- RPC映射器服务(portmap)b) 获取Lustre软件包:从官方网站Lustre软件包,并确保软件版本和适用的操作系统相匹配。

c) 安装Lustre软件包:按照软件包提供的说明和文档进行安装。

2.Lustre的配置a) 创建Meta数据服务:使用Lustre提供的工具在系统中创建Meta数据服务,设置其属性和权限。

b) 创建Object存储服务:同样,使用Lustre提供的工具在系统中创建Object存储服务,设置其属性和权限。

c) 创建Lustre文件系统:在Meta数据服务和Object存储服务创建成功后,使用Lustre工具创建Lustre文件系统,并进行必要的配置。

3.Lustre的常见操作a) 文件和目录操作:包括创建文件和目录、删除文件和目录、复制和移动文件等。

b) 权限管理:涵盖给用户和组分配权限、更改文件和目录权限、查看权限等。

c) 文件系统监控:介绍如何监控Lustre文件系统的使用情况、性能和健康状态,并提供相应的工具和命令。

d) 快照和回滚:讲解如何创建Lustre文件系统的快照以及如何回滚到先前的快照。

e) 数据迁移与备份:介绍数据迁移和备份的方法和工具。

4.Lustre的附加功能a) 对象存储功能:详细介绍Lustre的对象存储功能,并说明如何在Lustre文件系统中使用对象存储。

b) 安全特性:讲解Lustre的安全特性,例如数据加密、身份认证和访问控制等。

Lustre IO性能特点与最佳实践

Lustre IO性能特点与最佳实践

Lustre I/O性能特点与最佳实践1 Lustre概述Lustre是面向集群的存储架构,它是基于Linux平台的开源集群(并行)文件系统,提供与POSIX兼容的文件系统接口。

Lustre两个最大特征是高扩展性和高性能,能够支持数万客户端系统、PB级存储容量、数百GB的聚合I/O吞吐量。

Lustre是Scale-Out存储架构,借助强大的横向扩展能力,通过增加服务器即可方便扩展系统总存储容量和性能。

Lustre的集群和并行架构,非常适合众多客户端并发进行大文件读写的场合,但目前对于小文件应用非常不适用,尤其是海量小文件应用LOSF(Lots Of Small Files)。

Lustre广泛应用于各种环境,目前部署最多的为高性能计算HPC,世界超级计算机TOP 10中的70%,TOP 30中的50%,TOP 100中的40%均部署了Lustre。

另外,Lustre在石油、天然气、制造、富媒体、金融等行业领域也被大量部署应用。

2 Lustre StripeLustre采用对象存储技术,将大文件分片并以类似RAID0的方式分散存储在多个OST上,一个文件对应多个OST上的对象。

Lustre系统中,每个文件对应MDT上的一个元数据文件,inode以扩展属性记录了数据分片布局信息,包括stripe_count(对象数), stripe_size (分片大小), stripe_offset(起始OST)以及每个OST对象信息。

当客户数据端访问文件时,首先从MDS请求文件元数据并获得分片布局信息(stripe layout),然后直接与多个OST同时交互进行并发读写。

Lustre这种数据分片策略,提高了多用户访问的并发度和聚合I/O带宽,这是Lustre获得高性能的主要因素。

再者,Stripe还能够使得Lustre可以存储超大文件,突破单一OST对文件大小的限制。

当然,数据分片策略同时也会带来负面影响,比如增加系统负载和数据风险。

并行文件系统Lustre实施手册forInfiniband

并行文件系统Lustre实施手册forInfiniband

一、MDS-OSS-Client端安装:1、下载对应的lustre包,下载OFED驱动。

(以下为lustre1.8.3版本、redhat5.3示例)kernel-2.6.18-164.11.1.el5_lustre.1.8.3.x86_64.rpmkernel-devel-2.6.18-164.11.1.el5_lustre.1.8.3.x86_64.rpme2fsprogs-1.41.10.sun2-0redhat.rhel5.x86_64.rpmlustre-source-1.8.3-2.6.18_164.11.1.el5_lustre.1.8.3.x86_64.rpmOFED-1.5.1.tgz2、安装kernel和kernel-devel..,重启系统#rpm -ivh kernel-2.6.18-164.11.1.el5_lustre.1.8.3.x86_64.rpm#rpm -ivh kernel-devel-2.6.18-164.11.1.el5_lustre.1.8.3.x86_64.rpm3、安装OFED Driver,安装完后配置IPoIB,重启系统;安装OFED Driver时选择基本安装,完成后在OFED/RPMS下面手动安装kernel-ib-devel包。

#cd OFED-1.5.1/RPMS/redhat-release-5Server-5.3.0.3/x86_64#rpm -ivh kernel-ib-devel-1.5.1-2.6.18_164.11.1.el5_lustre.1.8.3.x86_64.rpm4、安装Lustre原码包,配置,编译,生成rpm;#rpm -ivh lustre-source-1.8.3-2.6.18_164.11.1.el5_lustre.1.8.3.x86_64.rpm#cd /usr/src/lustre-1.8.3#./configure --with-linux=/usr/src/kernels/2.6.18-164.11.1.el5_lustre.1.8.3-x86_64/ --with-o2ib=/usr/src/ofa_kernel#make#make rpms5、安装编译生成的lustre包和lustre必要的包(在/usr/src/redhat/RPMS/x86_64目录下),更新e2fsprogs;#cd /usr/src/redhat/RPMS/x86_64#rpm -ivh lustre-ldiskfs-3.0.9-2.6.18_164.11.1.el5_lustre.1.8.3_201006031445.x86_64.rpm#rpm -ivh lustre-modules-1.8.3-2.6.18_164.11.1.el5_lustre.1.8.3_201006031444.x86_64.rpm#rpm -ivh lustre-1.8.3-2.6.18_164.11.1.el5_lustre.1.8.3_201006031444.x86_64.rpm#rpm -Uvh e2fsprogs-1.41.10.sun2-0redhat.rhel5.x86_64.rpm6、修改modprobe.conf和rc.local文件,重启系统#vi /etc/modprobe.conf 在最后添加一行options lnet networks=o2ib0#vi /etc/rc.d/rc.local 在最后添加一行modprobe lustremodprobe lnet7、重启后,查看lustre模块是否加载上,加载上表示安装成功。

lustre

lustre

Lustre File System 【转载】历史Lustre是HP,Intel,Cluster File System公司联合美国能源部开发的Linux 集群并行文件系统。

它来源于卡耐基梅隆大学的NASD项目研究工作。

Lustre文件系统2003年推出了1.0版,目前已经推出了1.4.7的发布版本。

Lustre在美国能源部(U.S.Department of Energy:DOE)、Lawrence Livermore 国家实验室,Los Alamos国家实验室,Sandia 国家实验室,Pacific Northwest 国家实验室的高性能计算系统中已得到了初步的应用,IBM正在研制的Blue Gene 系统也将采用Lustre文件系统实现其高性能存储。

HP公司的“StorageWorks Scalable File Share”(HP SFS,可扩展文件共享),是首款采用Lustre技术的商业化产品。

作为首个开源的基于对象存储设备的分布式并行文件系统,Lustre可以说是性能优异,并被越来越广泛的应用。

系统架构图1 Lustre的系统架构Lustre 是一个透明的全局文件系统,客户端可以透明地访问集群文件系统中的数据,而无需知道这些数据的实际存储位置。

其结构如图1所示,Lustre由客户端,两个MDS(一个运行,一个备份)和OST设备池,通过高速的以太网或QWS Net(QUALCOMM Wireless Systems)所构成。

Lustre最多可以支持多达10000个客户端;两个MDS采用共享存储设备的Active-Standby方式的容错机制;存储设备跟普通的,基于块的IDE存储设备不同,是基于对象的智能存储设备。

客户端在需要访问文件系统的文件数据时,先访问MDS,获取文件相关的元数据信息,然后就直接和相关的OST通信,取得文件的实际数据。

客户端通过网络读取服务器上的数据,存储服务器负责实际文件系统的读写操作以及存储设备的连接,元数据服务器负责文件系统目录结构、文件权限和文件的扩展属性以及维护整个文件系统的数据一致性和响应客户端的请求。

lustre读流程 -回复

lustre读流程 -回复

lustre读流程-回复读流程(Lustre)是一种高性能并行文件系统,广泛应用于大规模计算机集群及高性能计算环境中。

它的设计目标是提供高吞吐量和低延迟的I/O性能,同时支持大规模数据集和并行文件访问。

本文将逐步解析Lustre的读流程,从文件访问到数据传输的全过程。

一、文件访问在Lustre中,文件被分割为多个大小相等的对象,称为对象存储(restripe)文件。

这些对象存储文件存储在不同的服务器上,形成一个分布式存储系统。

当应用程序需要读取文件时,会启动一个客户端进程,该进程将负责与服务端节点进行通信,以完成文件读取操作。

1. 客户端请求:应用程序想要读取某个文件时,它会向Lustre系统发送一个读取请求。

这个请求包含了文件的元数据信息(如文件名、文件大小、访问权限等)以及读取的起始位置和长度。

2. 文件查找:客户端收到读取请求后,首先会根据文件名和路径进行文件查找。

在Lustre中,这个查找过程通过MDS(Metadata Server)来完成。

MDS是Lustre的元数据服务器,负责维护文件系统中的元数据信息。

3. 权限检查:在文件查找的过程中,MDS会验证客户端是否有权限访问该文件。

如果客户端没有足够的权限,则会返回错误信息,否则,权限检查通过,继续进行下一步操作。

4. 查找对象存储文件:如果权限检查通过,MDS将根据文件的元数据信息查找该文件的对象存储文件在服务端的位置。

MDS会返回一个或多个存储该文件对象的OST(Object Storage Target)的地址。

5. 打开文件:客户端根据OST的地址,选择一个可用的OST作为I/O目标,并向该OST发送打开文件的请求。

OST是Lustre的存储服务器,负责存储和处理文件数据。

二、数据传输经过文件访问的步骤后,客户端已经获得了所需文件的对象存储文件的位置信息,并成功地打开了该文件。

接下来,数据传输过程将涉及多个节点之间的数据交互。

lustre源码解析

lustre源码解析

lustre源码解析
Lustre软件是一款具备高性能的分布式文件系统,可以将多台服务器上的存储聚合在一起,以构建巨大的存储池。

Lustre的架构非常简单,它使用远程存储节点(OSS)和客
户端(MDS/MDT)之间的层次结构来存放文件。

在这种结构中,远程存储节点(OSS)负责存储用户数据,而客户端(MDS/MDT)则负
责维护文件元数据(文件名,文件大小等)。

当客户端需要访问字节级的文件时,客户端
首先访问MDS/MDT,获取文件的元数据,然后再将数据传递给OST,完成下载。

除了存取架构之外,Lustre还提供了一种双缓存机制,目的是为了降低文件I/O时的争用。

双缓存系统实现了数据的本地缓存技术和远程缓存技术。

当一个客户端首次访问某
个文件时,它首先会从远程OSS存储服务器上读取文件的元数据并将其复制到本地缓存中,然后从OSS下载文件的实体数据并将其复制到远程缓存。

在后续访问中,系统会首先读取
本地缓存区中的元数据,然后再从远程缓存服务器中读取相应的实体数据,在将文件传输
到客户端前就可以结束访问过程。

另外,Lustre还提供了一个可用于存放密钥的安全组件,允许用户在跨服务器之间共享文件,有效保证了这些文件的安全性,此外,Lustre也支持数据备份,避免数据出错或遗失。

总之,Lustre架构非常实用,可以提供高性能、可靠和安全的分布式文件访问服务。

lustre 各个包的意思

lustre 各个包的意思

lustre 各个包的意思
Lustre是一个高性能、可扩展的分布式文件系统,由多个软件包组成。

这些软件包分别实现了不同的功能,包括以下几种:
1. lustre:这个软件包包含了Lustre分布式文件系统的核心,包括文件系统服务(MDS)和对象存储服务(OSD)等。

2. lustre-utils:这个软件包包含了多个Lustre管理和监控工具,包括lfs、lctl、lfsck等。

3. lustre-client:这个软件包是Lustre客户端的核心包,提供了挂载Lustre文件系统、访问Lustre文件系统等功能。

4. lustre-tests:这个软件包包含了Lustre的测试工具,可以用于测试Lustre文件系统的性能和稳定性等。

5. lustre-source:这个软件包包含了Lustre的源代码,可以用于自行编译和安装Lustre。

总之,Lustre的各个软件包都是为了实现不同的功能而存在的,使用时需要根据需求选择所需的包进行安装和配置。

- 1 -。

lustre文件系统简介

lustre文件系统简介
• 锁请求交由分布式锁管理器Ldlm处
Lustre文件系统逻辑结构
• 客户端节点的Llite模块主要 提供与支持标准可移植 POSIX语法的linux的VFS层 相兼容的接口;
• 逻辑对象卷LOV模块主要通 过其下层的对象存储客户 端OSC为Llite提供对象存储 的API接口;
• 元数据客户端MDC模块主
Lustre的分布式锁管理者(LDLM)
• 意图锁:用于文件元数据的访问,通过执 行锁的意图减少元数据访问所需的消息传 递次数,从而减少每次操作的延迟
• 范围锁:保护细粒度的文件数据并发访问, 为所有用户提供一致性的文件系视图
Lustre客户端缓存机制
• Lustre在客户端的内存空间开辟一段缓存区, 客户端把首次访问的文件对象保存在自己 的高速缓存中,尽量减少与服务器的交互 次数,从而降低网络开销。
储集群,不需要专门的硬件支持 • 支持大多数高速网络类型 • 高吞吐量、高扩展性和高性能 • 有效的数据管理机制、全局数据共享、失
效替代和系统可快速配置等功能
Lustre文件系统体系结构
• 元数据服务器 MDS(Meta Data Server) • 对象存储服务器 OSS(Object Storage Server) • 客户端(Client) • 元数据目标设备MDT(Meta Data Target) • 对象存储目标设备 OST(Object storage Target) • 连接这些组件的高速网络
Lustre文件系统逻辑结构
• OST模块主要将来自客户端的请求 进行分发,其中的数据请求交给 OBDfilter模块处理;
• OBDfilter模块主要实现Lustre和其运 行平台的高效通信,结合ldiskfs可 以提供应用层一般的文件操作接口

Lustre详解

Lustre详解

Lustre详解Lustre是一个大规模并行分布式文件系统,一般用于大规模集群计算。

名称Lustre是一个混成词来自L inux和CL USTER。

[1]可根据GNU GPL的,该项目提供了一个高性能的文件系统数万集群节点与PB级的存储容量。

Lustre文件系统的使用范围从小型工作组集群,以大规模,多站点集群计算机集群。

排名前30位的超级计算机在世界上使用Lustre文件系统,包括世界上最快的的15个,K电脑Top500超级计算机。

[ 2]Lustre文件系统,可以支持数万客户端系统,几十PB的存储和数以百计的每秒千兆字节(GB / S)的I / O吞吐量( PBS)。

由于Lustre的高可扩展性,如互联网服务提供商,金融机构,以及石油和天然气行业部署Lustre文件系统在其数据中心的企业。

[3 ]历史Lustre文件系统架构的开发作为一个研究项目于1999年由Peter Braam,是一个高级系统科学家在卡耐基梅隆大学。

Braam去发现自己的公司集群文件系统,在2003年发布的Lustre 1.0。

2007年,Sun微系统收购集群文件系统公司[4][5]包括与Sun的意图带来的Lustre技术的好处,其高性能的硬件产品的Lustre ,ZFS文件系统和Solaris操作系统。

2008年11月,Braam离开Sun微系统的工作在另一个文件系统,离开Lustre的架构和开发的主管埃里克巴顿和安德烈亚斯狄杰。

甲骨文公司在2010年,其2010年收购Sun的方式,开始管理和发布的Lustre。

2010年4月,甲骨文公司宣布,它会限制支付新的Lustre 2.0部署到Oracle硬件,或经批准的第三方供应商提供的硬件支持。

[6]Lustre保持在GPL许可下提供给所有用户,和现有的Lustre 1.8的客户将继续从甲骨文的支持。

在2010年12月,甲骨文公司宣布停止Lustre的发展。

Lustre的1.8版本,放到维护只支持[7]围绕创建文件系统的未来发展的不确定性。

Lustre1.6 分布式文件系统集群使用手册.

Lustre1.6 分布式文件系统集群使用手册.

Lustre1.6分布式文件系统集群使用手册第一部分体系结构第一章Lustre集群1.1什么是lustre?lustre是一个高性能,多网卡,容错,POSIX标准的linux集群网络文件系统。

lustre的关键特征:●能够在运行在一个大的网络结构上●更有效率的文件并发通路锁●一个服务器节点报错的重建的failover功能●为可扩展的数据通路提供分布式文件对象句柄Lustre是一种纯软件式,开源的文件集群系统,他为快速的网络提供了本地硬盘,他能够后使用看起来像块状设备的一些存储媒介。

1.2 lustre 软件Lustre软件由三个相互影响的软件部分组成:●Linux kernel patchLustre对linux内核进行了重要更改以提高他的性能,一些已打过补丁的kernel也能在我们的网站上下载。

另外,Lustre client也能在没有修改过kernel上运行。

●Lustre 模块Lustre 内核模块提供了文件系统的server及client●用户空间效用配置需要一些用户空间和启动/停掉lustre server或client1.3 Lustre 组成部分一个Lustre文件系统包括四个主要部分●Management Server●Meta Data Target (MDT)●Object Storage Targets (OSTs)●Lusetre ClientsLustre clients 提供了lustre文件系统的远程通路。

这个文件系统是由OST提供文件内容,MDT提供文件元数据(目录结构,文件大小等等)。

一个独立的lustre文件系统可能有多个osts,每台ost提供文件数据存储的一部分。

值得注意的是:一个文件和一台ost并不是一对一的关系,为了性能,一个文件可能被分割存储在许多ost上,每台mdt和ost可以可以用failover 提供备份存储接口来避免它宕机造成的节点错误。

mdt,ost,client能过同时运行在一个节点上,不过比较好的做法是让mdt运行在单独的一台节点上,两台,或者更多的ost也运行在单独的存储节点上,client可以挂载在任何节点上。

高性能计算中的并行文件系统介绍(五)

高性能计算中的并行文件系统介绍(五)

高性能计算中的并行文件系统介绍在现代科学和工程领域,高性能计算已经成为一项重要的技术。

随着数据量的不断增加和计算任务的复杂化,如何有效地管理和存储大规模数据成为了一个亟待解决的问题。

而并行文件系统正是应运而生的,它能够提供高速的数据访问和大规模数据存储的解决方案。

一、什么是并行文件系统?并行文件系统(Parallel File System)是一种用于处理高性能计算所需的大规模数据存储和访问的技术。

与传统的文件系统相比,它能够支持多个计算节点同时访问和操作文件,以满足对存储和计算的高性能要求。

并行文件系统通常由多个存储节点和计算节点组成,每个存储节点和计算节点都具有独立的存储和计算能力。

二、并行文件系统的特点1. 高性能:并行文件系统能够提供高速的数据访问和传输速率,支持大规模数据存储和处理。

通过将数据划分为多个块,并将这些块分布在不同的存储节点上,可以实现数据的并行写入和读取,提高了文件系统的性能。

2. 可扩展性:由于并行文件系统能够将数据分布在多个存储节点上,因此它具有良好的可扩展性。

随着计算和存储需求的增加,可以通过增加存储节点和计算节点来扩展并行文件系统的性能和容量。

3. 可靠性:为了保证数据的可靠性和可恢复性,现代的并行文件系统通常采用了冗余机制,通过在不同的存储节点上保存多份数据的备份来防止数据的丢失。

当某个存储节点发生故障时,系统可以自动地从备份中恢复数据。

4. 并发支持:并行文件系统支持多个计算节点同时访问和操作文件,可以满足并行计算的需求。

它通过细粒度的锁机制和优化的并发策略来实现对文件的并发读写和访问控制,提高了多任务并行计算的效率。

三、常见的并行文件系统1. Lustre:Lustre是一种开源的并行文件系统,由Sun公司和Cray公司共同开发。

它广泛应用于一些大规模科学计算中心和超级计算机上。

Lustre具有高扩展性和高性能的特点,能够支持PB级的数据存储和海量文件访问。

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体系结构 - 总体模块结构图
Client File System(CFS) Ext2
VFS
Lustre llite LOV (logical object volume)
OSC OSC OSC

Ext3
LMV(logic metadata volume)
MDC
Portals
MDC
MDC
MDC
OSC
文件数据 文件元数据


文件数据布局策略 – (本地文件系统)
数据 数据 数据
多数据块
. . . 块号
. . . 块号、长度
块分配 分配器尝试分配顺序块
如Ext2 一级索引 二级索引辑偏移/长度/物理偏移三元 组 B+树
如:VxFS, JFS, reiserfs, xFS…
File System Ext3, Reiserfs,xFS
Fig Overview of mudular Luster
MDS
OST
体系结构—— Lustre子系统交互图
体系结构—— Lustre子系统交互图




Client同OST进行文件数据的交互,包括文件数据的 读写、对象属性的改变等. 同MDS进行元数据的交互,包括目录管理、命名空间 管理等 . OST负责对象数据的存储,将I/O数据保存到由它管 理的后端基于对象存储设备(OBD, Object Based Device)中 . MDS负责向客户端提供整个文件系统的元数据,管理 整个文件系统的全局命名空间,维护整个文件系统 的目录结构、用户权限,并负责维护文件系统的元 数据一致性
背景-- Lustre文件系统




针对大文件读写进行优化,提供高性能的 I/O; 元数据独立存储; 服务和网络失效的快速恢复; 基于意图的分布式锁管理 基于对象存储,使存储更具智能化,可以 实现基于对象一级的数据保护技术; 系统可快速配置
体系结构--Lustre文件系统 I/O结构
体系结构--Lustre文件系统 I/O结构

作为开源的面向下一代存储的基于对象的分 布式文件系统的开创者,目前已经在集群存 储尤其是大规模高性能并行计算领域取得了 巨大的成功。 由Cluster File Systems公司开发的一个开 源的、高性能的文件系统 源于卡耐基梅隆大学的Coda项目研究工作 Lustre消除了传统网络文件系统(AFS、NFS) 在可扩展性、可用性和性能上的问题
Meta-data Server
MDS
OST 1
OST 2
OST 3
Achieve parallel Bandwidth to all OST’s
Odd blocks, even blocks
Lustre文件系统数据分布布局

由于Lustre采用了数据和元数据分离的基 于对象存储的体系结构,下面将从这两个 方面分别讨论Lustre数据的分布布局:
基于对象存储的
并行文件系统Lustre
主要内容

背景
Lustre体系结构及技术分析

背景 (网络存储技术)

直接附加存储 (DAS)
网络附加存储(NAS) 存储区域网(SAN) 基于对象的存储( OBD)



基于对象存储文件系统 Lustre结构
2018年11月19日7时20分
国防科技大学
4
Portals
MDS Server
OSC OBD Server Lock Server OSC
… L O V
OST Server
OBD server Lock server
MDS Backend(OBD)
Object based Device (OBD) OSC File System Ext3, Reiserfs, xFS, JFS
Object B
….
File Data
。。。
Obj A

Obj B Obj C

。。
stripesize: 1M Stripecount: 3
OST1 OST2
OST0

基于对象分配
文件数据布局策略 – Lustre



每个常规文件,目录,符号连接和特殊文 件都有一个唯一的inode,作为文件元数据 对象 文件数据按照一定的条带模式分布存储在 几个OST的存储对象中 文件的分带大小,存储对象数目,分带模 式对应的OST索引等定位信息都作为数据 分布布局属性对象保存在元数据对象的 inode的扩展属性中
文件数据布局策略 – (Lustre文件系统)
MDS: File metadata
size create time … extent attribute: Object id: A Location info
…….
OST0
Object A
File data
OST1
Object id:B Location info
背景—采用对象存储概念设计的分布 式集群文件系统
Storage Tank OBFS Panasas Luster 类似的还有 BrainStor OBSS 比较成功的, 商业化的: Storage Tank,Lustre,Panasas

背景— Lustre文件系统





文件系统组成:
客户端(CFS, Client File System) 对象存储服务器(OST,Object Storage Target)
元数据服务器(MDS,MetaData Server)

一个高度模块化的系统 三个子系统可以分别运行在不同的计算机节点 上,也可以多个子系统运行在同一个节点上
File open & write
Lustre Client
Linux VFS Lustre client FS LOV OSC 1 OSC 3 MDC File open request File meta-data Inode A (obj1, obj2) Write (obj 1) Write (obj 2)
背景—基于对象存储体系结构的特点



网络带宽,IO吞吐量,文件系统容量以及处理能力 是随着存储节点的增加而同步线性增长,因而具有 很好的性能和扩展性 ,存储节点可扩展、存储对 象数可扩展性、存储对象空间也具有可扩展性。 可以实现大规模的海量数据访问的高度并行 一般采用了文件数据与元数据分离存储的机制, 通过条带化技术将传统文件的数据分解存储到存 储对象中;文件元数据则保存在元数据对象中, 并具有一个全局唯一的对象标识以及一些文件属 性信息
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