Como Instalar o GlusterFS Sistema de Arquivos de Rede Escalável no Debian 11

GlusterFS ou Gluster File System, é um sistema de arquivos distribuído gratuito e de código aberto desenvolvido pela RedHat. GlusterFS é um sistema de arquivos escalável formado por vários servidores em uma única entidade de sistema de arquivos que permite aos usuários conectar e montar o volume GlusterFS.

GlusterFS é um sistema de arquivos moderno que pode lidar com petabytes de dados. Além disso, é fácil de instalar e manter, e também é fácil escalar o sistema de arquivos.

Neste tutorial, você instalará o GlusterFS - sistema de arquivos de rede distribuído e escalável - em servidores Debian 11. Você configurará um volume GlusterFS que replica automaticamente os dados para vários servidores e configurará o sistema de arquivos de alta disponibilidade. Além disso, você também aprenderá a usar o ‘parted’, uma ferramenta de particionamento do Linux para configurar discos adicionais em servidores Debian. Por fim, você verificará a replicação de dados no GlusterFS entre vários servidores Debian e também verificará a alta disponibilidade.

Pré-requisitos

Para completar este tutorial, você deve ter os seguintes requisitos:

• Dois ou três servidores Debian 11.
• Um usuário não-root com privilégios de sudo/administrador.

Este exemplo usa três servidores Debian 11 com os seguintes detalhes:

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

É isso. Se esses requisitos estiverem prontos, comece a instalação do GlusterFS.

Configurar Nome do Host e FQDN

O primeiro passo que você deve fazer é configurar o nome do host e o fqdn para todos os seus servidores Debian que serão usados pelo GlusterFS. Você pode configurar o nome do host via o comando ‘hostnamectl‘ e configurar o FQDN (Nome de Domínio Totalmente Qualificado) via o arquivo ‘/etc/hosts‘.

Para configurar o nome do host, insira o seguinte comando em cada servidor.

# executar no node1  
sudo hostnamectl set-hostname node1.home.lan  
  
# executar no node2  
sudo hostnamectl set-hostname node2.home.lan  
  
# executar no node3  
sudo hostnamectl set-hostname node3.home.lan

Em seguida, abra o arquivo ‘/etc/hosts‘ em cada servidor usando seu editor preferido. Para todo este tutorial, você usará o editor nano.

sudo nano /etc/hosts

Adicione as seguintes linhas ao arquivo. Quando você tiver um endereço IP referindo-se a vários nomes de host, substitua-o pelas seguintes linhas.

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

Pressione Ctrl+x para sair, insira y para confirmar e, em seguida, pressione ENTER para prosseguir.

Por fim, verifique o fqdn em cada servidor emitindo o seguinte comando.

hostname -f  
cat /etc/hosts

Você receberá uma saída semelhante a esta - No node1, o fqdn deve ser node1.home.lan, no node2 é node2.home.lan, e no node3 deve ser node3.home.lan.

Configurando Partição de Disco

É recomendado usar um disco específico para a implantação do GlusterFS. Neste exemplo, cada servidor Debian tem um disco adicional ‘/dev/vdb’ que será usado para a instalação do GlusterFS. E nesta etapa, você aprenderá como configurar um novo disco em um sistema Linux via terminal e o comando ‘fdisk’.

Para começar, emita o seguinte comando ‘ fdisk‘ para verificar a lista de discos disponíveis em seu servidor Debian.

sudo fdisk -l

Você receberá uma saída semelhante a esta - Existem dois discos disponíveis no ‘node1‘, o ‘/dev/vda‘ onde o sistema operacional está instalado, e ‘/dev/vdb‘ que ainda não está configurado.

Para começar a particionar o disco ‘/dev/vdb‘, insira o seguinte comando fdisk. Você deve obter o novo prompt da ferramenta fdisk e conectar-se ao disco ‘/dev/vdb‘.

sudo fdisk /dev/vdb

• Para criar uma nova partição, insira o comando ‘n‘.
• Selecione o tipo de partição que deseja criar. ‘p‘ para primária e ‘e‘ para estendida. Neste exemplo, você criará uma partição primária, então insira ‘p‘.
• Dentro do disco ‘/dev/vdb‘, quantas partições você deseja criar? Neste exemplo, você criará apenas uma partição, então insira ‘1‘.
• Escolha o primeiro setor para a nova partição. Você pode deixá-lo como padrão, então pressione ENTER para continuar.
• O último setor é onde você define qual o tamanho da partição que deseja criar. Este exemplo será em torno de 5GB, então insira ‘+5GB‘.
• Por fim, insira ‘w‘ para confirmar e aplicar as alterações que você fez no disco ‘/dev/vdb‘.

A saída ‘A tabela de partições foi alterada‘ confirma que as alterações foram aplicadas ao seu disco.

Com isso, sua nova partição foi criada, mas ainda está inutilizável. Porque você precisa formatar sua nova partição para formatos de sistema de arquivos específicos. Você pode inserir o seguinte comando fdisk para garantir que a nova partição no disco ‘/dev/vdb‘ foi criada.

sudo fdiks -l

Você receberá uma saída semelhante a esta - Na seção ‘/dev/vdb‘, você verá que a nova partição ‘/dev/vdb1‘ foi criada com o tamanho ‘4.7GB‘.

Em seguida, emita o seguinte comando para formatar sua nova partição ‘/dev/vdb1‘. Neste exemplo, você formatará a partição para o formato de sistema de arquivos ext4.

sudo mkfs -t ext4 /dev/vdb1

Você então receberá uma saída semelhante a esta - A nova partição ‘/dev/vda1‘ está formatada como um sistema de arquivos ext4.

Configurar Montagem Automática da Partição

Nesta etapa, você configurará a montagem automática da nova partição ‘/dev/vdb1‘ via o arquivo ‘/etc/fstab‘. Você também criará um novo diretório que será usado para armazenar dados no GlusterFS.

Primeiro, crie um novo diretório de destino que será usado para montar a nova partição ‘/dev/vdb1‘.

# executar no node1  
mkdir -p /data/node1  
  
# executar no node2  
mkdir -p /data/node2  
  
# executar no node3  
mkdir -p /data/node3

Abra o arquivo de configuração ‘/etc/fstab‘ usando o comando do editor nano abaixo.

sudo nano /etc/fstab

Adicione a seguinte linha ao arquivo. Com isso, a nova partição ‘/dev/vdb1‘ será montada automaticamente na inicialização do 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

Em seguida, execute o comando abaixo para montar a nova partição que você configurou via o arquivo ‘/etc/fstab‘. Se não houver erro, você está pronto para prosseguir.

sudo mount -a

Por fim, execute o comando abaixo para criar um novo diretório ‘brick0’ na partição recém-montada para cada servidor.

# executar no node1  
mkdir -p /data/node1/brick0  
  
# executar no node2  
mkdir -p /data/node2/brick0  
  
# executar no node3  
mkdir -p /data/node3/brick0

Instalando o Servidor GlusterFS

Nesta etapa, você instalará o pacote GlusterFS nos servidores Debian que serão usados para o cluster GlusterFS. Portanto, certifique-se de executar os seguintes comandos nos servidores node1, node2 e node3.

Execute o comando apt abaixo para instalar as dependências básicas em seu sistema. Insira y quando solicitado e pressione ENTER para prosseguir.

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

Saída:

Baixe a chave GPG para o repositório GlusterFS via o comando curl. Em seguida, converta a nova chave para o arquivo ‘/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

Em seguida, execute o comando abaixo para criar novas variáveis de ambiente e adicionar o repositório GlusterFS ao seu 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

Saída:

Uma vez que a chave GPG e o repositório foram adicionados, execute o comando apt abaixo para atualizar e refrescar seu índice de pacotes.

sudo apt update

Saída:

Agora instale o pacote do servidor GLusterFS inserindo o seguinte comando. Quando solicitado para confirmação, insira y e pressione ENTER.

sudo apt install glusterfs-server

Saída:

Após a instalação do GlusterFS, execute o comando systemctl abaixo para iniciar e habilitar o serviço GLusterFS. Com isso, o GlusterFS deve estar em execução em todos os seus servidores e agora está habilitado, o que significa que o serviço GlusterFS será iniciado automaticamente na inicialização do sistema.

sudo systemctl start glusterd  
sudo systemctl enable glusterd

Por fim, execute o comando systemctl abaixo para verificar o serviço GlusterFS e garantir que o serviço está em execução e habilitado.

sudo systemctl status glusterd

Se bem-sucedido, você deve receber uma saída como esta - A saída ‘active (running)‘ confirma que o GlusterFS está em execução e a saída ‘…; enabled;‘ confirma que o GlusterFS está habilitado e será iniciado automaticamente na inicialização do sistema.

Neste ponto, você agora preparou um novo disco/partição e instalou o servidor GLusterFS. A seguir, você começará a criar e inicializar o cluster GlusterFS.

Inicializando o Pool de Armazenamento

Nesta etapa, você configurará o cluster GlusterFS com três servidores Debian, node1, node2 e node3. Você inicializará o cluster GlusterFS a partir do ‘node1‘ e adicionará os outros nós ‘node2‘ e ‘node3‘ ao cluster.

Antes de começar, certifique-se de que cada servidor é acessível via o nome do host ou fqdn. Você pode verificar isso emitindo o comando ping para cada servidor.

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

No terminal do ‘node1’, execute o comando gluster abaixo para inicializar o cluster GlusterFS com o membro do cluster node2 e node3.

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

A saída ‘peer probe: success‘ confirma que a inicialização do cluster GlusterFS foi bem-sucedida.

Em seguida, vá para o terminal do ‘node2‘ e emita o seguinte comando para verificar o status do cluster GlusterFS.

sudo gluster peer status

Você deve receber uma saída semelhante a esta - No ‘node2‘, você pode ver o cluster GlusterFS com dois pares, node1 e node3 com o status conectado.

Agora vá para o terminal do ‘node3‘ e execute o comando abaixo para verificar o status do cluster GLusterFS.

sudo gluster peer status

Saída - No ‘node3‘, você pode ver o cluster GlusterFS com dois pares, node1 e node2 com o status conectado.

Além disso, você também pode verificar a lista de pools no cluster GlusterFS via o comando abaixo. Você pode executar isso no servidor node1, node2 ou node3.

sudo gluster pool list

Com isso, você agora inicializou com sucesso o cluster GlusterFS com três servidores Debian. Na próxima etapa, você aprenderá como criar volume no GlusterFS e como montar o volume GlusterFS a partir da máquina cliente.

Criando Volume Replicado

No GlusterFS, existem vários tipos de volumes que você pode criar, incluindo volume Distribuído, volume Replicado, volume Distribuído Replicado, volume Disperso e volume Distribuído Disperso. Consulte a Documentação oficial do GlusterFS para obter detalhes sobre cada tipo de volume.

Nesta etapa, você criará um novo volume GlusterFS do tipo Replicado com três servidores GlusterFS diferentes. Com isso, seus dados serão copiados automaticamente de um servidor para outro dentro do pool de armazenamento e do cluster GlusterFS.

Execute o comando gluster abaixo para criar um novo volume replicado no GlusterFS. Neste exemplo, você criará um novo volume ‘testVolume‘ com o tipo Replicado entre três servidores node1, node2 e 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

A saída ‘volume create: testVolume: success: …‘ confirma que o novo volume ‘testVolume‘ foi criado.

Em seguida, você deve iniciar o ‘testVolume‘ antes de poder usá-lo emitindo o seguinte comando.

sudo gluster volume start testVolume

A saída ‘volume start: testVolume: success‘ confirma que o ‘testVolume‘ foi iniciado e está pronto.

Saída:

Por fim, você pode agora verificar informações detalhadas sobre o ‘testVolume‘ via o comando gluster abaixo.

sudo gluster volume info

Você receberá uma saída semelhante a esta - O ‘testVolume‘ com o tipo ‘Replicado‘, a transferência padrão é ‘tcp‘, e três servidores diferentes node1, node2 e node3.

Saída:

Com isso, você agora inicializou o cluster GlusterFS com três servidores diferentes e criou um volume Replicado ‘testVolume’ sobre ele. Na próxima etapa, você aprenderá como configurar a máquina cliente e montar o volume GLusterFS.

Montar Volume GlusterFS na Cliente

Nesta etapa, você aprenderá como montar um volume GlusterFS na máquina cliente, este exemplo usa uma máquina baseada em Ubuntu/Debian com o nome do host ‘client‘. Agora, você montará o volume GlusterFS ‘testVolume‘ na máquina cliente e configurará a montagem automática via o arquivo ‘/etc/fstab’.

Primeiro, abra o arquivo ‘/etc/hosts‘ usando o seguinte comando do editor nano.

sudo nano /etc/hosts

Insira as seguintes linhas no arquivo e certifique-se de alterar os detalhes dos endereços IP e nomes de host com o servidor 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

Salve o arquivo e saia do editor quando terminar.

Em seguida, execute o comando apt abaixo para instalar o pacote ‘glusterfs-client’. Para montar o volume GlusterFS, você deve instalar o pacote ‘glusterfs-client‘ em sua máquina cliente.

sudo apt install glusterfs-client

Insira y quando solicitado e pressione ENTER para prosseguir.

Após a instalação do glusterfs-client, crie um novo diretório ‘/data’ que será usado como o diretório de montagem de destino para o volume GlusterFS.

mkdir /data

Monte o volume GlusterFS ‘testVolume‘ no diretório ‘/data‘ via o comando de montagem abaixo.

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

Verifique a lista de discos montados em seu sistema via o comando df abaixo.

sudo df -h

Se bem-sucedido, você deve ver o volume GlusterFS ‘testVolume’ montado no diretório ‘/data’.

Saída:

Em seguida, você configurará a montagem automática do volume GlusterFS via o arquivo ‘/etc/fstab‘.

Abra o arquivo ‘/etc/fstab‘ usando o seguinte comando do editor nano.

sudo nano /etc/fstab

Adicione as seguintes linhas ao arquivo. Com isso, o volume GlusterFS ‘testVolume‘ será montado automaticamente na inicialização.

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

Salve e saia do arquivo quando terminar.

Agora você terminou a configuração do cliente para montar o volume GlusterFS e configurou a montagem automática do volume GlusterFS via o arquivo ‘/etc/fstab’. Na próxima etapa, você verificará a replicação e a alta disponibilidade do cluster GLusterFS.

Testar Replicação e Alta Disponibilidade

Na máquina cliente, mude o diretório de trabalho para ‘/data’ e crie novos arquivos usando o comando abaixo. Isso criará novos arquivos ‘1-15.md‘.

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

Emita o comando ls para obter a lista de arquivos no diretório atual.

ls

Saída:

Em seguida, vá para o terminal do ‘node1‘ e vá para o diretório ‘/data/node1/brick0‘. Então, emita o comando ls para verificar a lista de arquivos e diretórios.

cd /data/node1/brick0  
ls

Você deve ver os arquivos ‘1-15.md‘ disponíveis no node1.

Saída:

Vá para o terminal do ‘node2‘ e vá para o diretório ‘/data/node2/brick0‘. Então, emita o comando ls para verificar a lista de arquivos e diretórios.

cd /data/node2/brick0  
ls

Você deve ver os arquivos ‘1-15.md‘ disponíveis no node2.

Saída:

Vá para o terminal do ‘node3‘ e vá para o diretório ‘/data/node3/brick0‘. Então, emita o comando ls para verificar a lista de arquivos e diretórios.

cd /data/node3/brick0  
ls

Você deve ver os arquivos ‘1-15.md‘ disponíveis no node3.

Saída:

Com isso, os dados que você criou a partir da máquina cliente foram replicados para vários servidores no servidor GlusterFS.

Em seguida, para a Alta Disponibilidade do GLusterFS, você pode desligar ou desligar o ‘node1‘ e verificar se a máquina cliente ainda está conectada ao cluster GlusterFS.

Vá para o terminal do ‘node1‘ e execute o comando abaixo para desligar o servidor.

sudo poweroff

Em seguida, vá para o terminal do ‘node2‘ e execute o comando abaixo para verificar o status do cluster GLusterFS.

sudo gluster peer status

Você deve receber uma saída como esta - O estado do node1 é ‘Desconectado‘.

Vá para o terminal do cliente e execute o comando abaixo para garantir que você ainda está conectado ao cluster GlusterFS.

cd /data  
ls

Saída:

Com isso, a Alta Disponibilidade do cluster GlusterFS está funcionando.

Conclusão

Você instalou o Cluster GlusterFS com três servidores Debian 11 neste tutorial. Você também configurou um novo disco/partição no Linux via fdisk e configurou a montagem automática do disco/partição do Linux via o arquivo /etc/fstab. Além disso, você aprendeu como criar um volume Replicado no GlusterFS e configurar uma máquina cliente baseada em Debian/Ubuntu para montar o volume GlusterFS.

Com isso em mente, você agora pode aproveitar seu cluster GlusterFS adicionando mais discos e servidores para ter um sistema de arquivos de rede de alta disponibilidade acessível a partir de suas Redes. Você pode aprender mais sobre a administração do GlusterFS na Documentação oficial do GlusterFS.