Cluster-Dateisystem GFS2

Datenjonglage

Viele Köche verderben bekanntlich den Brei. Ähnlich würde es Daten ergehen, wenn viele Maschinen gleichzeitig auf ein und derselben Festplatte herumrühren. Abhilfe schafft ein Cluster-Dateisystem wie GFS2. Das arbeitet auf gesharten SAN-Platten oder DRBD-Spiegeln. Wir erklären die Basis des Filesystems und beschreiben dessen Installation auf RHEL-Basis.
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Spätestens seit dem Siegeszug von vSphere kennt jeder Administrator ein Cluster-Dateisystem: VMFS. Dieses erlaubt mehreren Hypervisoren, gleichzeitig auf ein gemeinsam genutztes SAN-Laufwerk und die dort gesicherten virtuellen Disks zuzugreifen. Allerdings ist VMFS auf den Betrieb mit ESXi-Servern und virtuellen Disks beschränkt.

Ein etwas anderes Ziel verfolg das Open-Source-Dateisystem GFS2 (Global File System). Das soll gesharte SAN-Laufwerke bis zu 16 Linux-Rechnern zur Verfügung stellen, die dabei gleichzeitig lesen und schreiben dürfen. Anders als Netzwerkdateisysteme wie NFS, SMB/CIFS oder GlusterFS liefert GFS2 aber Features eines lokalen Dateisystems, allen voran verschiedene Caching-Funktionen. GFS wurde ursprünglich Mitte der 90er von Professoren und Studenten der University of Minesota für das kommerzielle Unix-Betriebssystem IRIX von Silicon Graphics entwickelt.

2004 landete es schließlich als GFS2 bei Red Hat und ist seither als Open-Source-Dateisystem für nahezu alle Linux-Derivate verfügbar. Es kommt in erster Linie bei Active-Active-Clustern zum Einsatz. Im Internet kursieren etliche Anleitungen, die die Installation von GFS2 sehr einfach erscheinen lassen. Allerdings beziehen sich diese simplen How-tos nahezu alle auf den Single-Node-Betrieb. Dafür braucht es jedoch kein Cluster-Dateisystem. Wer GFS2 ordnungsgemäß im Cluster-Modus betreiben möchte, kommt nicht um den Cluster-Manager Pacemaker [1] mit "STONINH"-Fencing-Konfiguration (Shoot the other Node in the Head) und zwei Lock-Managern herum.

Journaling mit an Bord

Damit GFS2 überhaupt mit mehreren Knoten gleichzeitig arbeiten kann, bedarf es besonderer Features, die XFS, BTRFS und anderen Dateisystemen fehlen. Dazu gehören ein verteilter Lock Manager und mehrere Journale. Ein Journal haben heute eigentlich alle modernen Filesysteme: Will ein Prozess etwas auf die Platte schreiben,

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