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GPFS通用并行文件系统(General Parallel File System ?C GPFS)将所有的物理资源(包括服务器和磁盘阵列)都视为虚拟文件系统的对象，允许使用者共享分布在多个节点和多个磁盘上的文件。
它允许并行的应用程序同时从GPFS 节点组(nodeset)中的任何节点访问相同或不同的文件(节点组nodeset 被定义为一组运行相同版本GPFS的节点)。
一个GPFS通用并行文件系统可以横跨在群集内的所有主机上，分布在所有磁盘上。
GPFS文件系统在读写文件时采用条带化技术，将数据分成条带并行写入到该GPFS下的所有NSD中。
在有高速数据通道的GPFS配置下，读写文件时可以通过所有主机的光纤通道访问所有的磁盘。
GPFS通用并行文件系统的设计目标是使数据分布在一个集群中的所有节点上，允许应用程序通过标准的UNIX文件系统接口来访问数据。
大多数的UNIX文件系统被设计在单一服务器环境下使用，在这一环境下, 增加文件服务器也不会提高特定的文件存取的性能。
GPFS通过将I/O分布在多个硬盘提高性能，通过日志和复制的方式提高数据的可靠性，通过增加节点和在节点之间由SP Switch互联提高系统的可扩展性。
通过将文件分布在多个节点和磁盘上，GPFS可以超越单一节点和单一文件系统的性能极限。
文件系统能够跨越多个节点和多组磁盘，这些磁盘可以是使用SSA 技术在HACMP 群集里面直接地连接到每个节点上进行物理共享，也可以是由IBM的VSD(Virtual Shared Disk)和SP Switch技术使经过软件进行共享。
GPFS的系统资源可以动态调整，可以在文件系统挂载情况下添加或者删除硬盘。
当处于相对空闲时,用户可以在已配置的硬盘上重新均衡文件系统以提高吞吐量。
可以在不重新启动GPFS服务情况下添加新节点。
GPFS通用并行文件系统还通过用户端的数据缓存，大的文件页的支持(16 kB- 1024 kB)，文件预读和延迟写的功能等技术提高性能，其性能超过网络性文件系统(NFS),分布式文件系统(DFS)和日志文件系统(JFS)。
GPFS文件系统分析内容本文从GPFS的特点和应用层面分析其性能提要正文GPFS文件系统分析什么是GPFS文件系统？GPFS（General Parallel File System）是IBM公司开发的高性能集群文件系统，从1998年开始首先应用于AIX集群，2001年后应用于Linux集群。
在集群的环境中，GPFS文件系统允许集群中所有的节点访问同一文件的数据，并提供统一的文件存储空间。
应用可以使用标准的UNIX文件系统接口访问文件的内容。
GPFS支持32位和64位的应用，经过测试的文件系统的大小为100TB。
GPFS可以动态的增加或减少文件系统的容量。
GPFS提供了标准的POSIX应用开发接口，支持缓存方式的I/O（buffered I/O）、同步I/O操作（文件打开时使用O_SYNC或O_DSYNC标示符）、核心级的异步I/O（kernel asynchronous I/O，通过使用异步I/O系统调用实现）和直接I/O（Direct I/O，没有缓存的I/O）。
直接I/O可以在文件级，使用O_DIRECT标识打开文件，也可以在文件系统级使用dio参数挂接文件系统。
直接I/O 的特点是执行I/O操作时忽略文件系统的缓存，这样可以节省处理器的消耗，避免数据从文件系统的缓存拷贝到应用的缓存。
GPFS并行文件系统区别于其他的集群文件系统的特点是，在多个AIX、Linux节点中，为应用提供并发的、高速的文件访问，提供突出的性能，尤其是大数据量的顺序操作，尽管典型的GPFS应用适用于多个节点，但对单个节点也能提供有益的性能。
GPFS文件系统适用于AIX和Linux节点的异构集群从GPFS版本2.2开始，允许集群中同时存在AIX和Linux的节点。
GPFS的AIX版本和GPFS的Linux版本基于同样的源代码，只是适应于不同的硬件环境和不同的操作系统环境。
GPFS使用共享硬盘的模式（Shared Disk Model）GPFS使用共享硬盘的方式，可以通过多种方式实现硬盘的共享：1）基于硬件的SAN结构，集群中的所有节点物理的连接到所有的存储2）使用单独的软件驱动VSD（Virtual Shared Disk），对集群节点体统虚拟的共享硬盘，通过VSD 调度I/O操作3）使用NSD（Network Shared Disk），是由GPFS本身提供的，通过NSD调度I/O操作在VSD或NSD的环境中使用GPFS，为增强GPFS的性能，建议存储和节点之间通过高速的通道互连，增加数据的带宽。
gpfs 空间计算GPFS（General Parallel File System）是一种并行分布式文件系统，它被广泛应用于高性能计算和大规模数据存储领域。
本文将围绕着GPFS空间计算展开讨论，介绍GPFS空间计算的基本原理、应用场景以及一些相关的优化技巧。
一、GPFS空间计算的基本原理GPFS空间计算是指对GPFS文件系统中的文件空间进行计算和管理的过程。
在GPFS中，文件空间被分成大小相等的块，每个块被分配一个唯一的标识符。
GPFS通过维护一个文件空间的映射表来跟踪文件空间的使用情况。
每当有新的文件被创建或者已有的文件被修改时，GPFS会相应地更新映射表。
通过这种方式，GPFS可以实现对文件空间的高效管理和计算。
二、GPFS空间计算的应用场景1. 高性能计算：GPFS可以支持大规模并行计算，因此在高性能计算领域得到了广泛应用。
在这种场景下，GPFS空间计算可以帮助用户合理规划和管理计算任务所需的文件空间，提高计算效率。
2. 大规模数据存储：随着大数据时代的到来，对大规模数据的存储和管理需求越来越迫切。
GPFS作为一种高性能的分布式文件系统，可以为大规模数据的存储提供高效可靠的解决方案。
GPFS空间计算可以帮助用户对大规模数据进行合理划分和管理，提高数据存储的效率和可靠性。
三、GPFS空间计算的优化技巧1. 数据压缩：GPFS支持对文件进行实时压缩，可以有效减少存储空间的占用。
通过使用数据压缩技术，可以在不影响数据访问性能的前提下，节省存储空间，降低存储成本。
2. 数据分区：GPFS支持将文件分成多个分区进行存储。
通过合理划分文件的分区，可以实现数据的并行访问，提高数据访问的效率。
同时，还可以根据数据的特点进行分区，提高数据的读写性能。
3. 数据备份：GPFS支持数据的备份和恢复功能。
通过合理设置备份策略，可以提高数据的可靠性和可用性。
同时，还可以通过备份功能实现数据的冗余存储，提高数据的可靠性。
GPFS文件系统命令解析目录1GPFS系统目录介绍 (3)2mmstartup━启动GPFS进程 (3)3mmshutdown ━GPFS进程的关闭 (3)4mmgetstate━检查所有节点daemon是否启动成功 (4)5mmmount━挂载GPFS文件系统 (4)6mmumount━文件系统卸载 (5)7mmgetstate━GPFS系统状态信息查询 (5)8mmlscluster━显示GPFS群集配置信息 (6)9mmlsconfig━显示GPFS参数配置信息 (6)10mmlsmount━显示GPFS文件系统状态信息 (6)11mmlsnsd━显示GPFS群集使用磁盘的信息 (6)12mmlsfs━列示GPFS文件系统属性 (6)13mmdelfs━删除一个GPFS文件系统 (6)14mmfsck━检查和修复GPFS文件系统 (7)15mmlsdisk━存储整机故障后修复方法 (7)16fileset目录命令 (9)17quota-配额功能使用 (9)18mmadddisk━增加磁盘 (12)19mmdeldisk━删除磁盘 (13)20mmaddnode━增加节点 (13)21mmdelnode━删除节点 (14)22mmchconfig━修改群集参数 (14)23mmchfs━变更GPFS文件系统 (14)24日常诊断命令 (14)1GPFS系统目录介绍/usr/lpp/mmfs – GPFS介质安装目录/usr/lpp/mmfs/bin – GPFS执行文件与脚本目录/usr/lpp/mmfs/src – GPL( GPFS Portability Layer) Source(仅Linux)/var/mmfs – GPFS配置数据目录/var/mmfs/gen –关键配置数据/var/mmfs/etc –特定用户脚本和自定义配置文件 (mmfs.cfg and cluster.preferences) [mmchconfig]/var/adm/ras – System logs 文件系统日志目录2mmstartup━启动GPFS进程当GPFS文件系统设定为手工启动时，那么操作系统启动完后需要手工启动GPFS进程。
GPFS共享文件系统在企业门户系统中应用的研究王鸥;赵永彬【期刊名称】《电脑知识与技术》【年(卷),期】2015(000)010【摘要】为提高辽宁电力企业基础平台的有效集成与综合利用，进而为公司运营决策提供基础支持，本文结合企业门户系统文件共享稳定性的需求，设计并实现了基于GPFS共享文件系统的辽宁电力企业门户系统。
实际应用情况表明该项技术的部署满足辽宁公司企业门户的基本要求，为公司业务应用和数据共享提供有力支撑。
%In order to improve the Liaoning electric power enterprise platform based on the effective integration and comprehen⁃sive utilization, and the operation of the company is decision-making provide infrastructure support, combined with the enterprise portal system file sharing stability requirements, is designed and implemented based on GPFS file sharing system of Liaoning elec⁃tric power enterprise portal system. The practical application shows that the technique of Liaoning company enterprise portal de⁃ployment to meet basic requirements, for the company's business to provide strong support for the application and data sharing.【总页数】3页(P15-17)【作者】王鸥;赵永彬【作者单位】国网辽宁省电力有限公司信息通信分公司，辽宁沈阳110006;国网辽宁省电力有限公司信息通信分公司，辽宁沈阳110006【正文语种】中文【中图分类】TP311【相关文献】1.GPFS并行文件系统在地震数据处理中的应用 [J], 陈宏昊2.SNFS高性能共享文件系统在集群系统中的应用 [J], 何庆兵3.JFFS2文件系统在嵌入式Linux根文件系统中的应用研究 [J], 耿增涛;史永宏4.共享服务管理模式在企业财务管理中的应用与思考共享服务管理模式在企业财务管理中的应用与思考 [J], 雒志彬;5.经销商门户系统在企业中的应用 [J], 卜凡云因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
gpfs和beegfs摘要：1.GPFS 和BeeGFS 的概述2.GPFS 和BeeGFS 的特点与优势3.GPFS 和BeeGFS 的比较4.GPFS 和BeeGFS 的应用场景5.GPFS 和BeeGFS 的未来发展正文：一、GPFS 和BeeGFS 的概述GPFS（General Parallel File System）和BeeGFS（Bee Grid File System）都是用于高性能计算的文件系统。
它们被设计用于处理大规模数据集，以支持高性能计算应用程序。
二、GPFS 和BeeGFS 的特点与优势1.GPFS 的特点与优势GPFS 是由IBM 开发的，主要特点是可扩展性和高性能。
它支持数百万级别的并发访问，可以存储PB 级别的数据。
GPFS 还提供了数据replication 和fault tolerance 功能，以确保数据的可靠性。
2.BeeGFS 的特点与优势BeeGFS 是由Bayerische Akademie der Wissenschaften 开发的，主要特点是易于使用和高性能。
它支持多种文件访问方式，包括POSIX, HDFS 和S3。
BeeGFS 还提供了数据replication 和fault tolerance 功能，以确保数据的可靠性。
三、GPFS 和BeeGFS 的比较GPFS 和BeeGFS 都具有高性能和可扩展性，但它们也存在一些不同之处。
GPFS 更适合于大规模数据集的存储和处理，而BeeGFS 更适合于多种文件访问方式的支持。
此外，BeeGFS 的容错能力比GPFS 强。
四、GPFS 和BeeGFS 的应用场景1.GPFS 的应用场景GPFS 主要应用于大规模数据处理和分析，例如天气预报、基因测序和流媒体数据处理。
2.BeeGFS 的应用场景BeeGFS 主要应用于科学计算、数据分析和机器学习，例如基因测序、天气预报和流媒体数据处理。
五、GPFS 和BeeGFS 的未来发展随着大数据时代的到来，高性能计算文件系统的需求也在不断增长。
gpfs原理GPFS（General Parallel File System）是一种分布式文件系统，旨在提供高性能和高可靠性的文件存储解决方案。
它最初由IBM在1998年开发，被广泛应用于高性能计算环境和大规模数据存储中。
GPFS的设计理念是通过将文件数据分散存储在多个物理节点上，实现高度并行的文件访问和数据传输。
它采用了分布式元数据管理的机制，将文件系统的元数据（如目录结构、文件属性等）分散存储在多个节点上，从而避免了单一节点成为性能瓶颈。
GPFS的架构包括几个核心组件：存储节点、元数据节点和客户端。
存储节点负责实际存储文件数据，元数据节点负责存储文件系统的元数据信息，而客户端则是用户与文件系统交互的接口。
在GPFS中，文件被分割成多个块，每个块都存储在不同的存储节点上，从而实现数据的并行访问。
当用户访问文件时，客户端会根据文件的元数据信息确定文件块的位置，并与相应的存储节点进行通信，以获取或修改文件的数据。
GPFS采用了一系列的优化技术来提高文件系统的性能和可靠性。
其中之一是数据分布算法，它将文件块动态地分布在各个存储节点上，以保持数据的负载均衡和并行访问的效率。
另一个重要的优化技术是数据副本机制，它通过在不同的存储节点上存储文件的副本来提高数据的可靠性和容错能力。
GPFS还支持多种高级功能，如快照、数据压缩、数据加密等。
快照功能可以在不中断文件系统访问的情况下，捕获文件系统的状态，并允许用户在需要时恢复到先前的状态。
数据压缩功能可以减少文件占用的存储空间，提高存储效率。
数据加密功能可以保护文件的机密性，防止未经授权的访问。
总的来说，GPFS是一个高性能、高可靠性的分布式文件系统，适用于大规模数据存储和高性能计算环境。
它的设计理念和优化技术使得文件系统能够实现并行访问和数据传输，提高系统的性能和可靠性。
此外，GPFS还提供了多种高级功能，使用户能够更好地管理和保护文件数据。
什么是GPFS文件系统GPFS（General Parallel File System）是IBM公司开发的高性能集群文件系统，从1998年开始首先应用于AIX集群，2001年后应用于Linux集群。
在集群的环境中，GPFS文件系统允许集群中所有的节点访问同一文件的数据，并提供统一的文件存储空间。
应用可以使用标准的UNIX文件系统接口访问文件的内容。
GPFS支持32位和64位的应用，经过测试的文件系统的大小为100TB。
GPFS可以动态的增加或减少文件系统的容量。
GPFS提供了标准的POSIX应用开发接口，支持缓存方式的I/O（buffered I/O）、同步I/O操作（文件打开时使用O_SYNC或O_DSYNC标示符）、核心级的异步I/O（kernel asynchronous I/O，通过使用异步I/O系统调用实现）和直接I/O（Direct I/O，没有缓存的I/O）。
直接I/O可以在文件级，使用O_DIRECT标识打开文件，也可以在文件系统级使用dio参数挂接文件系统。
直接I/O的特点是执行I/O操作时忽略文件系统的缓存，这样可以节省处理器的消耗，避免数据从文件系统的缓存拷贝到应用的缓存。
GPFS并行文件系统区别于其他的集群文件系统的特点是，在多个AIX、Linux节点中，为应用提供并发的、高速的文件访问，提供突出的性能，尤其是大数据量的顺序操作，尽管典型的GPFS应用适用于多个节点，但对单个节点也能提供有益的性能。
GPFS文件系统适用于AIX和Linux节点的异构集群从GPFS版本2.2开始，允许集群中同时存在AIX和Linux的节点。
GPFS的AIX版本和GPFS的Linux版本基于同样的源代码，只是适应于不同的硬件环境和不同的操作系统环境。
GPFS使用共享硬盘的模式（Shared Disk Model）GPFS使用共享硬盘的方式，可以通过多种方式实现硬盘的共享：1）基于硬件的SAN结构，集群中的所有节点物理的连接到所有的存储2）使用单独的软件驱动VSD（Virtual Shared Disk），对集群节点体统虚拟的共享硬盘，通过VSD调度I/O操作3）使用NSD（Network Shared Disk），是有GPFS本身提供的，通过NSD调度I/O操作在VSD或NSD的环境中使用GPFS，为增强GPFS的性能，建议存储和节点之间通过高速的通道互连，增加数据的带宽。
提高GPFS性能的关键点以下GPFS的特点可以帮助GPFS文件系统取得高性能的I/O：- 跨越多个硬盘和多个节点的条带化数据- 高效的客户端数据缓存- 允许管理员配置大的数据块，满足应用的特点- 使用预读（read-ahead）和后台写（write-behind）技术- 使用字节级（byte-range）的锁技术，提供数据的一致性要求，可以使多个应用节点并发访问同一文件GPFS元数据（GPFS metadata）在集群中，GPFS在所有的节点上处理元数据（metadata）。
这是GPFS文件系统的架构和设计区别于其他集群文件系统的显著特点，需要集中的元数据服务器处理文件系统的边界（fixed region）。
在大量的元数据操作下，元数据服务器将是潜在的性能瓶颈，另外，如果没有配置备份服务器，元数据服务器将变成一个单点故障。
高可靠性的GPFSGPFS是高可靠性的文件系统，即使是在下列失败的情况下，仍可以配置为不间断的数据访问：- 计算节点- I/O服务器节点- 硬盘的连接可以配置GPFS的多个备份，即使在丢失硬盘路径，或者硬盘自身不可访问的情况下，仍可以保持操作的连续性。
另外，GPFS也可以与RAID或者其他硬件冗余的功能协同使用，提供商业的连续性（business continuity）。
要达到这一目的，需配置多个I/O服务器，当某一I/O服务器失败时，I/O请求仍可以通过备份服务器实现。
在GPFS的环境中，某一节点的硬盘连接丢失，不会影响到其他的节点，GPFS使用RSCT的功能持续的监控不同文件模块的健康状态，当任一错误被检测到时，相应的恢复动作将自动执行。
GPFS还提供了额外的日志和恢复功能，可以维持元数据的一致性。
GPFS顺序读写的性能建议在配置高性能GPFS文件系统的过程中，从性能方面考虑，有几种配置和优化的方法，在考虑GPFS的配置的同时，应当考虑应用对性能的影响。
配置硬盘GPFS可以使用VSD或者AIX物理卷，一段时间内，VSD在一些大的集群中是一个比较好的选择，在使用HPS（High Performance Switch）的系统中，VSD可充分利用HPS高性能的特点。
VSD是建立在逻辑卷组（Logical Volume）之上的，I/O大小是有卷组（Volume Group）的LTG（Logical Track Group）的大小决定的。
LTG的性能将影响到GPFS，比较来看，GPFS 2.2只允许128KB的LTG大小。
数据条带在AIX环境下，GPFS顺序I/O要取得较高的性能，配置使用RAID5，可以考虑三种方式：a．GPFS条带，每一个RAID5组成一个GPFS的逻辑盘，这是配置GPFS的最典型的方法，对大数据量顺序读写，可以充分利用GPFS预读和延迟写（pre-fetch/wirte-behind）的功能。
b．AIX逻辑卷（Logical Volume Manager）条带，条带化的逻辑卷可以使用部分或全部的RAID5组，构成GPFS的逻辑盘。
c．GPFS和AIX逻辑卷条带的组合。
推荐使用方式a，可充分发挥GPFS的预取功能。
但是，在单节点的情况下，如果系统存在数量较多的硬盘，方式b和方式c也能提供较好的性能，可以从系统级充分发挥物理卷的并发操作。
GPFS块大小影响GPFS文件系统顺序I/O性能的另一个重要因素是GPFS文件系统的块大小，GPFS 2.2版本支持最大块为1MB。
使用连续的数据存储块创建GPFS文件系统时在每一个独立的逻辑盘上申请使用连续的存储块，也是影响GPFS性能的重要因素，在GPFS后续的版本中，将是一个新的功能。
相反的GPFS 2.2仍然是随机的在每一个逻辑盘上申请存储块GPFS优化在GPFS的参数配置中，有些可优化的参数会影响到GPFS的性能，部分可调整的参数如下：- pagepool ：GPFS缓存可申请使用的容量- prefetchThreads：配置GPFS服务进程可使用的读写线程数，此参数配置GPFS可使用的最大并发请求数- maxMBpS：基于I/O的响应时间，动态的调整prefetchThreads的数量- maxBuddyBufferSize：设置最大的VSD通讯数据包大小应用方面的建议考虑GPFS的性能时"''[，应当考虑到应用方面的影响，有些I/O比较敏感的应用使用单个线程执行大数据量的顺序读写操作，通常情况下，GPFS能很好的执行读或者写系统调用，GPFS会使用多个线程调度I/O操作到多个磁盘，这种操作方式使用GPFS文件系统的缓存存储被切割的数据。
在单节点，I/O密集的负载中，处理器的使用可能会占用较多的处理器时间，影响到系统的性能。
在处理器瓶颈的情况下，为提高I/O的性能，应用可以考虑使用直接I/O（Direct I/O），避免数据在文件系统缓存和应用缓存之间拷贝数据，处理器可以节省时间处理额外的I/O请求。
尽管直接I/O的使用节省了处理器的时间，但会要求应用使用固定缓存(pinned)。
使用固定缓存可保证系统不会将I/O请求的内存换页出去。
固定（pining）缓存的操作比较消耗处理器时间，如果应用的缓存的固定（pin）操作在初始化过程中完成，可以节省处理器的时间，这要求文件系统存在一种机制知道应用的缓存已经被固定，因而不需要在调度I/O时再固定同样的缓存。
GPFS 2.2版本不存在这种识别应用缓存是否被固定（pin）的能力，但在后续的GPFS版本中将会增加这一新的功能。
应用可以通知GPFS，相应的使用直接I/O（direct I/O）的应用缓存已经被固定（pinned），因而GPFS不需要重新固定缓存。
注意：直接I/O（Direct I/O）的目的是直接读或写数据到应用缓存，这种方式会限制GPFS的预取功能，可以从异步I/O或者多线程读写的方式弥补性能的损失。
GPFS read-behind-write性能Read-behind-write技术常被一些高端用户采用，目的是降低延迟，提高性能。
Read-behind-write技术意味着一旦写者（writer）开始写操作，读者（reader）立刻开始读操作，思想是重叠写和读的时间，对一些I/O性能较差的服务器而言，优势是明显的，但对高性能的机器，例如P690，相应的操作可能会演化为并行写整个文件，然后再并行读回数据。
实施read-behind-write这种方式，可以有很多种方式，例如写者（writer）写完纪录后，等待读者（reader）读取纪录，然后再处理此项纪录，尽管这种策略只是时写者和读者在纪录级保持同步，仍然需要消耗系统时间处理读者和写者间的同步锁。
如果应用并不关心读者和写者之间存在的未读的纪录差，也可以采取这样的策略，写者可以尽可能快的写，而不用关心读者的问题，写者可以在一定数量的纪录写完后更新相应的标示量，写者可以根据此标示量确定有多少纪录未读。
每一个read-behind-write对都有同一个目标或文件，因为读者和写者操作同一个文件，如下图所示，为60个读者和写者组，使用120个线程操作，GPFS I/O带宽读为6.35GB/s，而写带宽同样为6.35GB/s。
GPFS read-behind-write使用直接I/O和60对读写线程操作如下图所示，read-behind-write这种方式的性能，受限于处理器的使用率，高的处理器使用率主要是由系统控制读者和写者（reader and writer）同步产生的。
GPFS 处理器使用率和read-behind-write方式使用直接I/O的IO数量。
