高性能分布式存儲Lustre

前言

近些年，分布式存儲因具有高性能、高可用的特性而進入存儲市場。除商業產品外，開源分布式存儲軟件更受歡迎，其中以Lustre、CephFS、GlusterFS為典型代表。

1.簡介

Lustre是一個開源、分布式并行文件系統軟件平臺，具有高可擴展、高性能、高可用等特點。Lustre的構造目標是為大規模高性能計算系統提供一個全局一致的POSIX兼容的命名空間，它支持數百PB數據存儲空間，支持數百GB/s乃至數TB/s并發聚合帶寬。

1.1環境架構

MGS（Management Server，管理服務端），MGS存儲集群中的所有Lustre文件的配置信息，并為其它Lustre組件提供信息。
MDS（Metadata Servers，元數據服務端），MDS使得元數據對客戶端有效，每個MDS管理Lustre文件系統中的名稱和目錄。
OSS（Object Storage Servers，對象存儲服務端），OSS用于存放客戶端業務訪問數據。

1.2網絡規劃

2.環境準備

注：在所有主機執行如下操作

1.設置主機名

hostnamectl set-hostname node1

2.關閉firewalld及selinux

systemctl stop firewalld  && systemctl disable firewalld
sed -i "s/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g" /etc/selinux/config

3.創建臨時yum源

cat >/tmp/lustre-repo.conf <<EOF
[lustre-server]
name=lustre-server
baseurl=https://downloads.whamcloud.com/public/lustre/latest-release/el7/server
gpgcheck=0

[lustre-client]
name=lustre-client
baseurl=https://downloads.whamcloud.com/public/lustre/latest-release/el7/client
gpgcheck=0

[e2fsprogs-wc]
name=e2fsprogs-wc
baseurl=https://downloads.whamcloud.com/public/e2fsprogs/latest/el7
gpgcheck=0
EOF

4.安裝相關工具包

yum install yum-utils createrepo perl linux-firmware -y

5.提前將軟件包下載到本地

mkdir -p /var/www/html/repo
cd /var/www/html/repo
reposync -c /tmp/lustre-repo.conf -n \
-r lustre-server \
-r lustre-client \
-r e2fsprogs-wc

6.創建本地lustre的yum源

cd /var/www/html/repo
for i in e2fsprogs-wc lustre-client lustre-server; do
(cd $i && createrepo .)
done

7.創建本地lustre源配置文件

cat > /etc/yum.repos.d/CentOS-lustre.repo <<EOF
[lustre-server]
name=lustre-server
baseurl=file:///var/www/html/repo/lustre-server/
enabled=0
gpgcheck=0

[lustre-client]
name=lustre-client
baseurl=file:///var/www/html/repo/lustre-client/
enabled=0
gpgcheck=0

[e2fsprogs-wc]
name=e2fsprogs-wc
baseurl=file:///var/www/html/repo/e2fsprogs-wc/
enabled=0
gpgcheck=0
EOF

8.查看repo

yum repolist all

2.服務端配置

注：在所有服務端主機執行如下操作

1.安裝efs2progs

yum --nogpgcheck --disablerepo=* --enablerepo=e2fsprogs-wc \
install e2fsprogs -y

2.卸載內核沖突包

yum remove selinux-policy-targeted -y

3.安裝并升級內核

yum --nogpgcheck --disablerepo=base,extras,updates \
--enablerepo=lustre-server install \
kernel \
kernel-devel \
kernel-headers \
kernel-tools \
kernel-tools-libs 

4.重啟機器

reboot

5.安裝ldiskfs kmod和lustre包

yum --nogpgcheck --enablerepo=lustre-server install \
kmod-lustre \
kmod-lustre-osd-ldiskfs \
lustre-osd-ldiskfs-mount \
lustre \
lustre-resource-agents

6.加載lustre到內核

modprobe -v lustre
modprobe -v ldiskfs
echo 'options lnet networks=tcp0(ens1f1)' > /etc/modprobe.d/lustre.conf
depmod -a

3.客戶端配置

注：只在客戶端主機上操作

客戶端主機安裝lustre客戶端軟件，無需升級帶有lustre的內核，直接安裝lustre-client即可
1.安裝kmod

yum --nogpgcheck --enablerepo=lustre-client install \
kmod-lustre-client \
lustre-client

2.加載lustre參數

echo ' options lnet networks=tcp0(ens1f1)' > /etc/modprobe.d/lustre.conf
depmod -a
modprobe lustre

4.創建Lustre文件系統

配置說明：
--fsname：指定生成后的lustre文件系統名，如sgfs，將來客戶端采用mount -t 192.168.100.1@tcp0:192.168.100.2@tcp0:/sgfs /home進行掛載。--mgs：指定為MGS分區
--mgt：指定為MGT分區
--ost：指定為OST分區
--servicenode=ServiceNodeIP@tcp0：指定本節點失效時，接手提供服務的節點，如為InfiniBand網絡，那么tcp0需要換成o2ib
br/>--mgs：指定為MGS分區
--mgt：指定為MGT分區
--ost：指定為OST分區
--servicenode=ServiceNodeIP@tcp0：指定本節點失效時，接手提供服務的節點，如為InfiniBand網絡，那么tcp0需要換成o2ib
建立MGS和MGT（注：在服務端MGS主機node1上執行）

mkdir -p /data/mdt
mkfs.lustre --fsname=lufs --mgs --mdt --index=0 --servicenode=10.10.201.61@tcp0 --reformat /dev/sdb
mount -t lustre /dev/sdb /data/mdt/

建立OST1（注：在服務端OSS主機node2上執行）

mkdir /data/ost1 –p
mkfs.lustre --fsname=sgfs --mgsnode=10.10.201.61@tcp0 --servicenode=10.10.201.62@tcp0 --servicenode=10.10.201.63@tcp0 --ost --reformat --index=1 /dev/sdb
mount -t lustre /dev/sdb /data/ost1/

建立OST2（注：在服務端OSS主機node3上執行）

mkdir /data/ost2 -p
mkfs.lustre --fsname=sgfs --mgsnode=10.10.201.61@tcp0 --servicenode=10.10.201.63@tcp0 --servicenode=10.10.201.62@tcp0 --ost --reformat --index=2 /dev/sdb
mount -t lustre /dev/sdb /data/ost2/

5.客戶端掛載訪問

客戶端創建掛載目錄并進行掛載訪問。（注：在客戶端主機node4上執行）

mkdir /lustre/sgfs/
mount.lustre 10.10.201.61@tcp0:/sgfs /lustre/sgfs/

如果掛載失敗，可用lctl命令檢查網絡連接，并查看系統日志排查。

lctl ping 10.10.201.61@tcp0

查看是否掛載成功

df -ht lustre

6.常見問題處理

報錯1:

[root@node1 ~]# modprobe -v lustre
insmod /lib/modules/3.10.0-957.10.1.el7_lustre.x86_64/extra/lustre/net/libcfs.ko 
insmod /lib/modules/3.10.0-957.10.1.el7_lustre.x86_64/extra/lustre/net/lnet.ko 
insmod /lib/modules/3.10.0-957.10.1.el7_lustre.x86_64/extra/lustre/fs/obdclass.ko 
insmod /lib/modules/3.10.0-957.10.1.el7_lustre.x86_64/extra/lustre/fs/ptlrpc.ko 
modprobe: ERROR: could not insert 'lustre': Cannot allocate memory

錯誤原因：服務器有2顆CPU，一顆CPU沒有插內存條，表現如下

[root@node2 ~]# numactl -H
available: 2 nodes (0-1)
node 0 cpus: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
node 0 size: 0 MB
node 0 free: 0 MB
node 1 cpus: 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
node 1 size: 32654 MB
node 1 free: 30680 MB
node distances:
node   0   1 
  0:  10  20 
  1:  20  10

重新插拔內存后調整狀態

[root@node1 ~]# numactl -H
available: 2 nodes (0-1)
node 0 cpus: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
node 0 size: 16270 MB
node 0 free: 15480 MB
node 1 cpus: 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
node 1 size: 16384 MB
node 1 free: 15504 MB
node distances:
node   0   1 
  0:  10  21 
  1:  21  10

參考解決辦法：
https://jira.whamcloud.com/browse/LU-11163

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