CN102404201B - 一种实现Lustre并行文件系统最大带宽的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实现Lustre并行文件系统最大带宽的方法，包括：在服务器上配置raid信息，在一套被测物理集群上安装linux操作系统，在操作系统上，部署Lustre并行文件系统。再使用集群中计算接点作为客户端，由客户端向Lustre文件系统进行加压，通过查看服务器物理资源来衡量Lustre文件系统的IO性能。因此，本发明对为服务器厂商、向客户提供整体高性能计算解决方案具有非常重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种计算机网络集群技术领域，具体地说是一种实现Lustre并行文件系统最大带宽的方法。
背景技术
Lustre是HP，Intel，Cluster File System公司联合美国能源部开的Linux集群并行文件系统。主要应用于高性能计算行业。Lustre 主要由Lustre Client，High Speed Interconnect，Metadata Server，Object Storage，Server组件组成，在高性能计算环境中，一般使用Lustre文件系统作为集群文件系统，但如何让Lustre发挥最大的性能呢，即如何让集群文件系统达到最大的带宽，这是我们要考虑的。
本文假设用户的资金充裕，购买一套高性能集群，该集群由1个管理结点，512个计算结点，2个登陆结点、12个 IO 结点、12个存储、1个胖结点组成，配备1套千兆网络，1套INFINIBAND网络。
每个IO结点的存储系统由1块5805 RAID卡和6块SAS磁盘组成，每个存储结点的存储系统由1块存储控制器和12块SAS磁盘组成。
由于千兆网络的带宽为1Gb/S，INFINIBAND网络的带宽为40Gb/S。当磁盘带宽大于1Gb/S时，千兆网络存在瓶颈，我们的工作是为了消除由于网络引起的瓶颈，在如下的方案中，我们的交换网络均采用INFINIBAND网络。
发明内容
本发明的目的是提供一种实现Lustre并行文件系统最大带宽的方法。
本发明的目的是按以下方式实现的，包括1个管理结点、512个计算结点、2个登陆结点、12个 IO 结点、12个存储节点、1个胖结点组成组成的集群系统，配备1套千兆网络，1套INFINIBAND网络；每个IO结点的存储系统由1块5805 RAID卡和6块SAS磁盘组成，每个存储结点的存储系统由1块存储控制器和12块SAS磁盘组成，由于千兆网络的带宽为1Gb/S，INFINIBAND网络的带宽为40Gb/S，当磁盘带宽大于1Gb/S时，千兆网络存在瓶颈，为了消除由于网络引起的瓶颈，采用如下方案：
1）针对于IO结点，每个SAS磁盘单独做一个RAID0，共计6个RAID0；
2）针对于存储结点，每个SAS磁盘单独做一个RAID0，共计12个RAID0；
3）选取一个IO结点，用其6块SAS磁盘做一个RAID5，共计1个RAID5；
4）每个存储结点通过光纤连接到对应的IO结点上；
5）用RAID 0组成Lustre的OST，共计210个OST；
6）用RAID 5组成Lustre的MDT，共计1个MDT；
7）部署安装Lustre文件系统client,mds,oss；
8）使用512个client同时向Lustre文件系统写50G数据：
命令如下：dd if=/dev/zero of=/luster/c$$b$$test bs=1M count=50000
9）统计带宽 计算方法如下：
Client c01b01的io 带宽+ Client c01b02的io 带宽+…..Client c0nb0n的io 带宽……+……Client cnnbnn的io 带宽…..+Client c37b08……的io 带宽计算后，总带宽为4GB/S。大约为INFINBAND带宽的80%，系统资源瓶颈出现在INFINBBAND，如需要，则可以把INFINBAND做成链路聚合，这样INFINBAND的带宽上升为80Gb/s，则Lustre的带宽预估算上升到8GB/S；
10）经过上述步骤，Lustre的带宽性能达最大，在数据安全性上不是最优，为使数据安全性最优，再采用如下步骤：
（1）令每两个OSS做成双机热备，每两个MDS做成双机热备，这样实现数据安全性最优；
（2）通过备份软件实现对Lustre文件系统的备份，包括EMC networker。
本发明的有益效果是：本发明有效的解决Lustre文件系统传统带宽低下的问题，是基于高性能计算，本方法能使Lustre的带宽达最优，满足客户对高的磁盘带宽的要求，基于该发明，可以扩展应用到搭建高性能的存储文件系统。
附图说明
图1是存储节点连接结构示意图。
具体实施方式
参照说明书附图对本发明的方法作以下详细地说明。
本发明的实现Lustre并行文件系统最大带宽的方法, 包括1个管理结点、512个计算结点、2个登陆结点、12个 IO 结点、12个存储节点、1个胖结点组成组成的集群系统，配备1套千兆网络，1套INFINIBAND网络；每个IO结点的存储系统由1块5805 RAID卡和6块SAS磁盘组成，每个存储结点的存储系统由1块存储控制器和12块SAS磁盘组成，由于千兆网络的带宽为1Gb/S，INFINIBAND网络的带宽为40Gb/S，当磁盘带宽大于1Gb/S时，千兆网络存在瓶颈，为了消除由于网络引起的瓶颈，包括如下步骤：
1）针对于IO结点，每个SAS磁盘单独做一个RAID0，共计6个RAID0；
2）针对于存储结点，每个SAS磁盘单独做一个RAID0，共计12个RAID0；
3）选取一个IO结点，用其6块SAS磁盘做一个RAID5，共计1个RAID5；
4）每个存储结点通过光纤连接到对应的IO结点上；
如图1所示：空心圆表示磁盘做RAID 0，实心圆表示磁盘做RAID 5；
5）用RAID 0组成Lustre的OST，共计210个OST；
6）用RAID 5组成Lustre的MDT，共计1个MDT；
7）部署安装Lustre文件系统（client,mds,oss）；
8）使用512个client同时向Lustre文件系统写50G数据：
命令如下：dd if=/dev/zero of=/luster/c$$b$$test bs=1M count=50000
9）统计带宽 计算方法如下：
Client c01b01的io 带宽+ Client c01b02的io 带宽+…..Client c0nb0n的io 带宽……+……Client cnnbnn的io 带宽…..+Client c37b08……的io 带宽计算后，总带宽为4GB/S。大约为INFINBAND带宽的80%，系统资源瓶颈出现在INFINBBAND，如需要，则可以把INFINBAND做成链路聚合，这样INFINBAND的带宽上升为80Gb/s，则Lustre的带宽预估算上升到8GB/S；
10）经过上述方案，Lustre的带宽性能达最大，在数据安全性上不是最优，为使数据安全性最优，可以通过方法一，令每两个OSS做成双机热备，每两个MDS做成双机热备。这样可以实现数据安全性最优。方法二，通过备份软件实现对Lustre文件系统的备份（如：EMC networker）。
综上所述，本发明有效的解决Lustre文件系统传统带宽低下。是基于高性能计算，本方法能使Lustre的带宽达最优。满足客户对高的磁盘带宽的要求。基于该发明，可以扩展应用到搭建高性能的存储文件系统。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，介但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
Claims (1)
1.一种在集群系统中实现Lustre并行文件系统最大带宽的方法, 其特征在于，该集群系统由1个管理结点、512个计算结点、2个登陆结点、12个 IO 结点、12个存储节点、1个胖结点组成，还配备1套千兆网络，1套INFINIBAND网络；每个IO结点的存储系统由1块5805 RAID卡和6块SAS磁盘组成，每个存储结点的存储系统由1块存储控制器和12块SAS磁盘组成，由于千兆网络的带宽为1Gb/S，INFINIBAND网络的带宽为40Gb/S，当磁盘带宽大于1Gb/S时，千兆网络存在瓶颈，为了消除由于网络引起的瓶颈，采用如下方案：
1）针对于IO结点，每个SAS磁盘单独做一个RAID0，共计6个RAID0；
2）针对于存储结点，每个SAS磁盘单独做一个RAID0，共计12个RAID0；
3）选取一个IO结点，用其6块SAS磁盘做一个RAID5，共计1个RAID5；
4）每个存储结点通过光纤连接到对应的IO结点上；
5）用RAID 0组成Lustre的OST，共计210个OST；
6）用RAID 5组成Lustre的MDT，共计1个MDT；
7）部署安装Lustre文件系统client,mds,oss；
8）使用512个client同时向Lustre文件系统写50G数据：
命令如下：dd if=/dev/zero of=/luster/c$$b$$test bs=1M count=50000
9）统计带宽 计算方法如下：
Client c01b01的io 带宽+ Client c01b02的io 带宽+…..Client c0nb0n的io 带宽……+……Client cnnbnn的io 带宽…..+Client c37b08……的io 带宽计算后，总带宽为4GB/S，为INFINIBAND带宽的80%，系统资源瓶颈出现在INFINIBAND，如需要，则可以把INFINIBAND做成链路聚合，这样INFINIBAND的带宽上升为80Gb/s，则Lustre的带宽预估算上升到8GB/S；
10）经过上述步骤，Lustre的带宽性能达最大，在数据安全性上不是最优，为使数据安全性最优，再采用如下步骤：
（1）令每两个OSS做成双机热备，每两个MDS做成双机热备，这样实现数据安全性最优；
（2）通过备份软件实现对Lustre文件系统的备份，备份软件包括EMC networker。
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