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GPFS系统介绍
1.1 GPFS 介绍
GPFS 是 IBM 公司第一个共享文件系统，起源于 IBM SP 系统上使用的虚拟共享磁盘技术( VSD )。作为这项技术的核心， GPFS 是一个并行的磁盘文件系统，它保证在资源组内的 所有节点可以并行访问整个文件系统；而且针对此文件系统的服务操作，可以同时安全地在 使用此文件系统的多个节点上实现。 GPFS 允许客户共享文件，而这些文件可能分布在不同节点的不同硬盘上；它提供了许多标 转的 UNIX 文件系统接口，允许应用不需修改或者重新编辑就可以在其上运行。 GPFS 也支持 UNIX 文件系统的工具，即：用户可以像使用普通文件系统一样使用基于 GPFS 的文件系统， 唯一不同的在于管理 GPFS 文件系统的命令。 GPFS 提供的文件系统操作服务可以支持并行应用和串行应用，它允许任何节点（这些节点 属于同一个节点组）上的并行应用同时访问同一个文件或者不同的文件。
1.1.2 GPFS 优势
当 GPFS 文件系统与 Linux 群集结合使用时，将提供如下很多优势：
• 提高系统性能
GPFS 允许在同一 nodeset 内的多进程或者应用使用标准文件系统调用，同时访问（并发 读写）同一个文件。通过将 nodeset 内读写操作分布到多个磁盘上，大大增加了文件系统的 带宽；通过整个系统的负载均衡避免了某个磁盘过大的读写。
• 数据一致性
GPFS 通过一套复杂的信令管理机制提供数据一致性；通过这套机制允许任意节点通过 各自独立的路径到达同一个文件。即使节点无法正常工作， GPFS 也可以找到其它的路径。
• 数据安全性
GPFS 是一种日志文件系统，为不同节点建立各自独立的日志。日志种记录 metadata 的分 布，一旦节点发生故障后，可以保证快速恢复数据。
GPFS fail-over 功能通过规划，将数据分布到不同 failure group 内达到高可用性，减少单 点故障的影响。为了保证数据可用性， GPFS 在多个 failure group 内为每个数据实例做备份， 即使创建文件系统时没有要求复制， GPFS 也会自动在不同的 failure group 内复制恢复日志。
• 系统可扩展性
通过 GPFS ，系统资源可以动态调整；可以在文件系统挂载情况下添加或者删除硬盘。 统处于相对空闲时，用户可以在已配置的硬盘上重新均衡文件系统以提高吞吐量。 可以在不重新启动 GPFS 服务情况下添加新节点。
• 管理简单
GPFS 自动在各个节点间同步配置文件和文件系统信息，而且在同一个 nodeset 内，对GPFS 的管理可以在任一个节点上进行。
1.2 GPFS 工作原理
如上图所示， GPFS 系统架构主要由一下组建构成：
GPFS kernel module extension
Portability Layer module
RSCT daemon
GPFS daemon1.2.1 The GPFS kernel module extension (mmfs) 核心扩展模块提供与 Linux 核心中 VFS （虚拟文件系统）的接口。通过此模块，对 GPFS 文 件系统的操作就像对普通文件系统一样。
1.2.2 GPFS daemon (mmfsd)
GPFS 守护进程是 GPFS 文件系统的核心进程，它保证所有的输入输出操作和缓冲区管理的正常。
GPFS 守护进程是一个多线程进程 , 其中很多线程专门提供特定的服务这样保证大量请求发生时 , 不会发生阻塞。
GPFS 守护进程还负责与其它节点的 GPFS 守护进程通信，来保证数据的一致性。
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