【IT168 专稿】本文通过一个实际的生产系统案例 , 主要介绍了搭建高可用并行文件系统集群(GPFS)的设计思路和设计过程中的问题解决。本文也通过案例介绍了GPFS并行文件系统的一些基本框架和原理 ,GPFS系统的可靠性分析方法，以及如何最大可能的提高GPFS系统的性能与可靠性。

　　GPFS并行文件系统介绍

　　GPFS(General Parallel File System) 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。提供了许多标准的 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。

　　GPFS文件系统基本上由三层架构组成：磁盘，网络共享磁盘(NSD)，GPFS文件设备，如下图所示。

图 1GPFS基本结构

　　磁盘

　　GPFS文件系统最底层的是物理磁盘设备。原则上可以采用系统上任何块设备，包括磁盘，磁盘分区，逻辑卷。从物理连接上来看，GPFS支持使用所有方式连接的磁盘。包括本地 IDE 磁盘，本地 SCSI 磁盘，光纤 SAN 磁盘，iSCSI 磁盘，等等。

　　网络共享磁盘(NSD)

　　NSD 是由磁盘映射出来的虚拟设备，NSD 与磁盘是一一对应的关系。NSD 被标记了不同属性来区分其用途，我们可以将磁盘标记为 4 种用途：

　　Desc Only：只存储GPFS文件系统描述信息的磁盘。
　　Data Only：只存储文件系统中的数据信息。
　　Meta data only: 只存储文件系统中的目录结构 inode 信息。
　　Meta and data: 存储所有信息(默认)。

　　GPFS文件设备

　　GPFS设备是一个可被系统挂载的文件设备，由 NSD 创建而成，可以并行的同时挂载在多个节点上。