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Linux系统下实现数据复制深入研究 (1)

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在本文中我们将要讨论的是,如何抛开昂贵的SAN(存贮区域网络Storage Area Network,如全球文件系统GFS)或网络块设备在Linux下实现数据复制。

作者:Atif Ghaffa 来源:linuxaid.com.cn 2007年10月16日

关键字: 操作系统 研究 数据 Linux

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在本文中我们将要讨论的是,如何抛开昂贵的SAN(存贮区域网络Storage Area Network,如全球文件系统GFS)或网络块设备在Linux下实现数据复制。我们在复制系统中采用了FAM(文件变更监视模块)和IMON(信息节点监视模块),这两个系统都是SGI当初为IRIX开发的。

SGI的员工真是非常的Cool,是他们将这两个程序移植到了Linux上并且公开了源代码。当花费已不再是问题时,可以采用基于GFS(全球文件系统)和SAN实现实时数据镜像;否则,数据共享及其它许多的选择就不可或缺了。

有几个方法可供选择。在本文中我们将会对这些方法进行讨论,你将会看到它们各自的优缺点。

为何要用复制替代共享?

难道假设文件服务器不向客户端提供共享数据吗?是的,假设的工作环境确实是这样的。如果我们正在使用的文件服务器是通过NFS或SMB之类软件的共享文件的,系统中就会存在一个”瓶颈”和”引起系统故障的关键点”。若是在GFS之上通过共享的存贮设备(SAN或多通道的SCSI)共享数据,这种配置不但代价昂贵,并且这种存贮盒还会成为”引起系统故障的关键点”。也可以用NBD(网络块设备)建立一个网络镜像,但这不是一种常用的方式,NBD本身有些缺限,它非常难于设置管理,如果你只是要在少数几个WEB服务器间复制数据,用NBD只会给你带来更多的麻烦。

尽量简单

好的,下面我们来试着复制。

方案一:

两台WEB服务器中的一台为主服务器,另外一台是备份服务器。要求备份服务器上的文件要与主服务器上的保持相同。这很简单吧。

但是如何使其自动工作呢?用户每天得多次FTP到主服务器上复制数据。但当主服务器发生错误、由备份服务器接管系统时会发生什么呢?由于这种备份操作不是实时的,备份服务器中的数据肯定与主服务器不一致,这时管理员会非常恼怒。你当然可以运行一个计时守护程序,每隔5秒运行一次”rsync –av –delete source destination”,但这样做会增加机器的负荷,影响系统的运转。

方案二:

有一台FTP服务器用来保存更新web数据,而六个web服务器使用dns轮转方式实现负载平衡,这样可以保证每台服务器上的数据都是相同的。这样我们就可以避免使用NFS,但是这样的解决方案并不能令人满意。

那么最好的解决方法是什么呢?应该是”只有在数据发生变化时才将文件复制到各个web服务器上”,如果文件没有发生变化就什么也不作。这也就是我们使用”FAM”来做的工作。

使之智能工作

那么,我们怎么知道文件发了变化呢?我想M$ 的Windows程序开发员会这么说:我们可以每隔几秒就搜寻目标目录一次,将其中的文件与缓存中保存的文件做比较,看文件时间戳及大小是否发生了变化。对,没错,是这样。

这是种轮询的工作方式,它的问题在于查找并比较文件的时间戳和大小,它的代价是昂贵的。你能想象在WEB服务器上每隔5秒就运行一次”ls –lR /somedirectory”造成的后果吗?

最好的方法应该是:文件被改动的时候能够有人告诉我们,这样我们可以采取相应的动作。这正是”IMON”要做的工作。

什么是FAM

FAM就是文件变更监视模块,它向应用程序提供了一组API,当指定的文件或目录发生变化时,由其向应用程序发出通知。FAM由两部分组成:后台守护程序FAM,它负责接收请求和发送通知;库文件LIBFAM,客户端应用程序用它来与FAM通信。若远程主机打开了受监视的文件,本地的FAM会与远程主机的FAM联系,将请求发送给远程FAM。

FAM也可以在某个文件开始或停止运行时通知它的客户端。(比如:在IRIX交互桌面中,如果一个程序正在运行那么它的图标就会不会闪烁)。

FAM是由Bruce Karsh在1989年为IRIX编写的,并由Bob Miller在1995年重写。这个公开源代码的FAM版本构建并运行于Linux和IRIX之上,与IRIX6.5.8中的FAM相同。

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