Cómo instalar GlusterFS Sistema de Archivos de Red Escalable en Debian 11

GlusterFS o Gluster File System, es un sistema de archivos distribuido gratuito y de código abierto desarrollado por RedHat. GlusterFS es un sistema de archivos escalable formado por varios servidores en una sola entidad de sistema de archivos que permite a los usuarios conectar y montar el volumen de GlusterFS.

GlusterFS es un sistema de archivos moderno que puede manejar petabytes de datos. Además, es fácil de instalar y mantener, y también es fácil escalar el sistema de archivos.

En este tutorial, instalarás GlusterFS - sistema de archivos de red distribuido y escalable - en servidores Debian 11. Configurarás un volumen de GlusterFS que replica automáticamente los datos en múltiples servidores y configurarás el sistema de archivos de alta disponibilidad. Además, también aprenderás a usar ‘parted’, una herramienta de particionamiento de Linux para configurar discos adicionales en servidores Debian. Por último, verificarás la replicación de datos en GlusterFS entre múltiples servidores Debian y también verificarás la alta disponibilidad.

Requisitos Previos

Para completar este tutorial, debes tener los siguientes requisitos:

• Dos o tres servidores Debian 11.
• Un usuario no root con privilegios de sudo/administrador root.

Este ejemplo utiliza tres servidores Debian 11 con los siguientes detalles:

Hostname    IP Address  
--------------------------  
node1       192.168.5.50  
node2       192.168.5.56  
node3       192.168.5.57

Eso es todo. Si estos requisitos están listos, comienza la instalación de GlusterFS.

Configurar Nombre de Host y FQDN

El primer paso que debes hacer es configurar el nombre de host y fqdn para todos tus servidores Debian que serán utilizados por GlusterFS. Puedes configurar el nombre de host a través del comando ‘hostnamectl‘ y configurar el FQDN (Nombre de Dominio Totalmente Calificado) a través del archivo ‘/etc/hosts‘.

Para configurar el nombre de host, ingresa el siguiente comando en cada servidor.

# ejecutar en node1  
sudo hostnamectl set-hostname node1.home.lan  
  
# ejecutar en node2  
sudo hostnamectl set-hostname node2.home.lan  
  
# ejecutar en node3  
sudo hostnamectl set-hostname node3.home.lan

A continuación, abre el archivo ‘/etc/hosts‘ en cada servidor usando tu editor preferido. Para todo este tutorial, usarás el editor nano.

sudo nano /etc/hosts

Agrega las siguientes líneas al archivo. Cuando tengas una dirección IP que se refiera a múltiples nombres de host, reemplázala con las siguientes líneas.

192.168.5.50  node1.home.lan  node1  
192.168.5.56  node2.home.lan  node2  
192.168.5.57  node3.home.lan  node3

Presiona Ctrl+x para salir, ingresa y para confirmar, luego presiona ENTER para continuar.

Por último, verifica el fqdn en cada servidor emitiendo el siguiente comando.

hostname -f  
cat /etc/hosts

Recibirás una salida similar a esta - En node1, el fqdn debería ser node1.home.lan, en node2 es node2.home.lan, y en node3 debería ser node3.home.lan.

Configuración de Partición de Disco

Se recomienda usar un disco específico para la implementación de GlusterFS. En este ejemplo, cada servidor Debian tiene un disco adicional ‘/dev/vdb’ que se utilizará para la instalación de GlusterFS. Y en este paso, aprenderás a configurar un nuevo disco en un sistema Linux a través de la terminal y el comando ‘fdisk’.

Para comenzar, emite el siguiente comando ‘ fdisk ‘ para verificar la lista de discos disponibles en tu servidor Debian.

sudo fdisk -l

Recibirás una salida similar a esta - Hay dos discos disponibles en el ‘node1‘, el ‘/dev/vda‘ donde está instalado el sistema operativo, y ‘/dev/vdb‘ que aún no está configurado.

Para comenzar a particionar el disco ‘/dev/vdb‘, ingresa el siguiente comando fdisk. Deberías obtener el nuevo aviso de la herramienta fdisk y conectarte al disco ‘/dev/vdb‘.

sudo fdisk /dev/vdb

• Para crear una nueva partición, ingresa el comando ‘n‘.
• Selecciona el tipo de partición que deseas crear. ‘p‘ para primaria y ‘e‘ para extendida. En este ejemplo, crearás una partición primaria, así que ingresa ‘p‘.
• Dentro del disco ‘/dev/vdb‘, ¿cuántas particiones deseas crear? En este ejemplo, solo crearás una partición, así que ingresa ‘1‘.
• Elige el primer sector para la nueva partición. Puedes dejarlo como predeterminado, así que presiona ENTER para continuar.
• El último sector es donde defines cuánto tamaño deseas crear para la partición. Este ejemplo será alrededor de 5GB, así que ingresa ‘+5GB‘.
• Por último, ingresa ‘w‘ para confirmar y aplicar los cambios que has realizado en el disco ‘/ dev/vdb‘.

La salida ‘La tabla de particiones ha sido alterada‘ confirma que los cambios se han aplicado a tu disco.

Con esto, tu nueva partición está creada, pero aún no es utilizable. Porque necesitas formatear tu nueva partición a formatos de sistema de archivos específicos. Puedes ingresar el siguiente comando fdisk para asegurarte de que la nueva partición en el ‘/dev/vdb’ esté creada.

sudo fdiks -l

Recibirás una salida similar a esta - En la sección ‘/dev/vdb‘, verás que se ha creado la nueva partición ‘/dev/vdb1‘ con el tamaño ‘4.7GB‘.

A continuación, emite el siguiente comando para formatear tu nueva partición ‘/dev/vdb1‘. En este ejemplo, formatearás la partición al formato de sistema de archivos ext4.

sudo mkfs -t ext4 /dev/vdb1

Luego recibirás una salida similar a esta - La nueva partición ‘/dev/vda1‘ está formateada como un sistema de archivos ext4.

Configurar Auto-Montaje de Partición

En este paso, configurarás el auto-montaje de la nueva partición ‘/dev/vdb1‘ a través del archivo ‘/etc/fstab‘. También crearás un nuevo directorio que se utilizará para almacenar datos en GlusterFS.

Primero, crea un nuevo directorio de destino que se utilizará para montar la nueva partición ‘/dev/vdb1‘.

# ejecutar en node1  
mkdir -p /data/node1  
  
# ejecutar en node2  
mkdir -p /data/node2  
  
# ejecutar en node3  
mkdir -p /data/node3

Abre el archivo de configuración ‘/etc/fstab‘ usando el siguiente comando del editor nano.

sudo nano /etc/fstab

Agrega la siguiente línea al archivo. Con esto, la nueva partición ‘/dev/vdb1‘ se montará automáticamente al inicio del sistema.

# para node1  
/dev/vdb1    /data/node1    ext4    defaults    0    1  
  
# para node2  
/dev/vdb1    /data/node2    ext4    defaults    0    1  
  
# para node3  
/dev/vdb1    /data/node3    ext4    defaults    0    1

A continuación, ejecuta el siguiente comando para montar la nueva partición que has configurado a través del archivo ‘/etc/fstab‘. Si no hay errores, estás listo para continuar.

sudo mount -a

Por último, ejecuta el siguiente comando para crear un nuevo directorio ‘brick0’ en la partición recién montada para cada servidor.

# ejecutar en node1  
mkdir -p /data/node1/brick0  
  
# ejecutar en node2  
mkdir -p /data/node2/brick0  
  
# ejecutar en node3  
mkdir -p /data/node3/brick0

Instalando el Servidor GlusterFS

En este paso, instalarás el paquete GlusterFS en los servidores Debian que se utilizarán para el clúster de GlusterFS. Así que asegúrate de ejecutar los siguientes comandos en los servidores node1, node2 y node3.

Ejecuta el siguiente comando apt para instalar las dependencias básicas en tu sistema. Ingresa y cuando se te pida y presiona ENTER para continuar.

sudo apt install gnupg2 apt-transport-https software-properties-common

Salida:

Descarga la clave GPG para el repositorio de GlusterFS a través del comando curl. Luego, convierte la nueva clave al archivo ‘/usr/share/keyrings/glusterfs-archive-keyring.gpg‘.

curl https://download.gluster.org/pub/gluster/glusterfs/10/rsa.pub | gpg --dearmor > /usr/share/keyrings/glusterfs-archive-keyring.gpg

A continuación, ejecuta el siguiente comando para crear nuevas variables de entorno y agregar el repositorio de GlusterFS a tu sistema.

DEBID=$(grep 'VERSION_ID=' /etc/os-release | cut -d '=' -f 2 | tr -d '"')  
DEBVER=$(grep 'VERSION=' /etc/os-release | grep -Eo '[a-z]+')  
DEBARCH=$(dpkg --print-architecture)  
  
echo "deb [signed-by=/usr/share/keyrings/glusterfs-archive-keyring.gpg] https://download.gluster.org/pub/gluster/glusterfs/LATEST/Debian/${DEBID}/${DEBARCH}/apt ${DEBVER} main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/gluster.list

Salida:

Una vez que la clave GPG y el repositorio estén agregados, ejecuta el siguiente comando apt para actualizar y refrescar tu índice de paquetes.

sudo apt update

Salida:

Ahora instala el paquete del servidor GLusterFS ingresando el siguiente comando. Cuando se te pida confirmación, ingresa y presiona ENTER.

sudo apt install glusterfs-server

Salida:

Después de que GlusterFS esté instalado, ejecuta el siguiente comando de systemctl para iniciar y habilitar el servicio GLusterFS. Con esto, GlusterFS debería estar funcionando en todos tus servidores y ahora está habilitado, lo que significa que el servicio GlusterFS se iniciará automáticamente al inicio del sistema.

sudo systemctl start glusterd  
sudo systemctl enable glusterd

Por último, ejecuta el siguiente comando de systemctl para verificar el servicio GlusterFS y asegurarte de que el servicio esté funcionando y habilitado.

sudo systemctl status glusterd

Si es exitoso, deberías recibir una salida como esta - La salida ‘active (running)‘ confirma que GlusterFS está funcionando y la salida ‘…; enabled;‘ confirma que GlusterFS está habilitado y se iniciará automáticamente al arrancar el sistema.

En este punto, ahora has preparado un nuevo disco/partición e instalado el servidor GLusterFS. A continuación, comenzarás a crear e inicializar el clúster GLusterFS.

Inicializando el Pool de Almacenamiento

En este paso, configurarás el clúster GlusterFS con tres servidores Debian, node1, node2 y node3. Inicializarás el clúster GlusterFS desde ‘node1‘ y agregarás los otros nodos ‘node2‘ y ‘node3‘ al clúster.

Antes de comenzar, asegúrate de que cada servidor sea accesible a través del nombre de host o fqdn. Puedes verificar esto emitiendo el comando ping a cada servidor.

ping node2.home.lan  
ping node3.home.lan

En la terminal de ‘node1’, ejecuta el siguiente comando gluster para inicializar el clúster GlusterFS con los miembros del clúster node2 y node3.

sudo gluster peer probe node2.home.lan  
sudo gluster peer probe node3.home.lan

La salida ‘peer probe: success‘ confirma que la inicialización del clúster GlusterFS fue exitosa.

A continuación, muévete a la terminal de ‘node2‘ y emite el siguiente comando para verificar el estado del clúster GlusterFS.

sudo gluster peer status

Deberías recibir una salida similar a esta - En ‘node2‘, puedes ver el clúster GlusterFS con dos pares, node1 y node3 con el estado conectado.

Ahora muévete a la terminal de ‘node3‘ y ejecuta el siguiente comando para verificar el estado del clúster GLusterFS.

sudo gluster peer status

Salida - En ‘node3‘, puedes ver el clúster GlusterFS con dos pares, node1 y node2 con el estado conectado.

Además, también puedes verificar la lista de pools en el clúster GlusterFS a través del siguiente comando. Puedes ejecutar esto en el servidor node1, node2 o node3.

sudo gluster pool list

Con esto, ahora has inicializado exitosamente el clúster GlusterFS con tres servidores Debian. En el siguiente paso, aprenderás cómo crear un volumen en GlusterFS y cómo montar el volumen GlusterFS desde la máquina cliente.

Creando Volumen Replicado

En GlusterFS, hay múltiples tipos de volúmenes que puedes crear, esto incluye volumen Distribuido, volumen Replicado, volumen Distribuido Replicado, volumen Disperso y volumen Distribuido Disperso. Consulta la Documentación oficial de GlusterFS para obtener detalles sobre cada tipo de volumen.

En este paso, crearás un nuevo volumen GlusterFS con el tipo Replicado con tres servidores GlusterFS diferentes. Con esto, tus datos se copiarán automáticamente de un servidor a otro dentro del pool de almacenamiento y el clúster GlusterFS.

Ejecuta el siguiente comando gluster para crear un nuevo volumen replicado en GlusterFS. En este ejemplo, crearás un nuevo volumen ‘testVolume‘ con el tipo Replicado entre tres servidores node1, node2 y node3.

sudo gluster volume create testVolume replica 3 node1.home.lan:/data/node1/brick0 node2.home.lan:/data/node2/brick0 node3.home.lan:/data/node3/brick0

La salida ‘volume create: testVolume: success: …‘ confirma que el nuevo volumen ‘testVolume‘ ha sido creado.

A continuación, debes iniciar el ‘testVolume‘ antes de poder usarlo emitiendo el siguiente comando.

sudo gluster volume start testVolume

La salida ‘volume start: testVolume: success‘ confirma que el ‘testVolume‘ ha sido iniciado y está listo.

Salida:

Por último, ahora puedes verificar la información detallada sobre el ‘testVolume‘ a través del comando gluster a continuación.

sudo gluster volume info

Recibirás una salida similar a esta - El ‘testVolume‘ con el tipo ‘Replicado‘, la transferencia predeterminada es ‘tcp‘, y tres servidores diferentes node1, node2 y node3.

Salida:

Con esto, ahora has inicializado el clúster GlusterFS con tres servidores diferentes y creado un volumen Replicado ‘testVolume’ sobre él. En el siguiente paso, aprenderás cómo configurar la máquina cliente y montar el volumen GLusterFS.

Montar Volumen GlusterFS en Cliente

En este paso, aprenderás cómo montar un volumen GlusterFS en la máquina cliente, este ejemplo utiliza una máquina basada en Ubuntu/Debian con el nombre de host ‘client‘. Ahora, montarás el volumen GlusterFS ‘testVolume‘ en la máquina cliente y configurarás el auto-montaje a través del archivo ‘/etc/fstab’.

Primero, abre el archivo ‘/etc/hosts‘ usando el siguiente comando del editor nano.

sudo nano /etc/hosts

Ingresa las siguientes líneas al archivo y asegúrate de cambiar los detalles de las direcciones IP y nombres de host con los servidores GLusterFS.

192.168.5.50  node1.home.lan  node1  
192.168.5.56  node2.home.lan  node2  
192.168.5.57  node3.home.lan  node3

Guarda el archivo y sal del editor cuando termines.

A continuación, ejecuta el siguiente comando apt para instalar el paquete ‘glusterfs-client’. Para montar el volumen GlusterFS, debes instalar el paquete ‘glusterfs-client‘ en tu máquina cliente.

sudo apt install glusterfs-client

Ingresa y cuando se te pida y presiona ENTER para continuar.

Después de que se instale el cliente glusterfs, crea un nuevo directorio ‘/data’ que se utilizará como el directorio de montaje objetivo para el volumen GlusterFS.

mkdir /data

Monta el volumen GlusterFS ‘testVolume‘ en el directorio ‘/data’ a través del comando de montaje a continuación.

sudo mount.glusterfs node1.home.lan:/testVolume /data

Verifica la lista de discos montados en tu sistema a través del comando df a continuación.

sudo df -h

Si es exitoso, deberías ver el volumen GlusterFS ‘testVolume’ montado en el directorio ‘/data’.

Salida:

A continuación, configurarás el auto-montaje del volumen GlusterFS a través del archivo ‘/etc/fstab‘.

Abre el archivo ‘/etc/fstab‘ usando el siguiente comando del editor nano.

sudo nano /etc/fstab

Agrega las siguientes líneas al archivo. Con esto, el volumen GlusterFS ‘testVolume‘ se montará automáticamente al arrancar.

node1.home.lan:/testVolume /data glusterfs defaults,_netdev 0 0

Guarda y cierra el archivo cuando termines.

Ahora has terminado la configuración del cliente para montar el volumen GlusterFS y configurado el auto-montaje del volumen GlusterFS a través del archivo ‘/etc/fstab’. En el siguiente paso, verificarás la replicación y la alta disponibilidad del clúster GLusterFS.

Probar Replicación y Alta Disponibilidad

En la máquina cliente, mueve el directorio de trabajo a ‘/data’ y crea nuevos archivos usando el siguiente comando. Esto creará nuevos archivos ‘1-15.md‘.

cd /data  
touch file{1..15}.md

Emite el comando ls para obtener la lista de archivos en el directorio actual.

ls

Salida:

A continuación, muévete a la terminal de ‘node1‘ y ve al directorio ‘/data/node1/brick0‘. Luego, emite el comando ls para verificar la lista de archivos y directorios.

cd /data/node1/brick0  
ls

Deberías ver los archivos ‘1-15.md‘ disponibles en node1.

Salida:

Muévete a la terminal de ‘node2‘ y ve al directorio ‘/data/node2/brick0‘. Luego, emite el comando ls para verificar la lista de archivos y directorios.

cd /data/node2/brick0  
ls

Deberías ver los archivos ‘1-15.md‘ disponibles en node2.

Salida:

Muévete a la terminal de ‘node3‘ y ve al directorio ‘/data/node3/brick0‘. Luego, emite el comando ls para verificar la lista de archivos y directorios.

cd /data/node3/brick0  
ls

Deberías ver los archivos ‘1-15.md‘ disponibles en node3.

Salida:

Con esto, los datos que has creado desde la máquina cliente se han replicado en múltiples servidores en el servidor GlusterFS.

A continuación, para la alta disponibilidad de GLusterFS, puedes apagar o apagar el ‘node1‘ y verificar que la máquina cliente aún esté conectada al clúster GlusterFS.

Muévete a la terminal de ‘node1‘ y ejecuta el siguiente comando para apagar el servidor.

sudo poweroff

A continuación, ve a la terminal de ‘node2‘ y ejecuta el siguiente comando para verificar el estado del clúster GLusterFS.

sudo gluster peer status

Deberías recibir una salida como esta - El estado de node1 es ‘Desconectado‘.

Muévete a la terminal del cliente y ejecuta el siguiente comando para asegurarte de que aún estás conectado al clúster GlusterFS.

cd /data  
ls

Salida:

Con esto, la alta disponibilidad del clúster GlusterFS está funcionando.

Conclusión

Has instalado el clúster GlusterFS con tres servidores Debian 11 en este tutorial. También has configurado un nuevo disco/partición en Linux a través de fdisk y configurado el auto-montaje del disco/partición de Linux a través del archivo /etc/fstab. Además, has aprendido cómo crear un volumen Replicado en GlusterFS y configurar una máquina cliente basada en Debian/Ubuntu para montar el volumen GlusterFS.

Con esto en mente, ahora puedes aprovechar tu clúster GlusterFS agregando más discos y servidores para tener un sistema de archivos de red de alta disponibilidad accesible desde tus redes. Puedes aprender más sobre la administración de GlusterFS en la Documentación oficial de GlusterFS.