实验题目：构建企业级“高性价比”云盘存储——纠删码卷（Dispersed Volume）实战

1. 背景

你是一家初创云存储公司的首席架构师。

2. 实验详细步骤（基于 3 台 Ubuntu 22.04）

第一阶段：物理盘准备（Node1, Node2, Node3 同步执行）

  1. 新增磁盘：VMware 各添加一块 10GB 硬盘。
  2. 格式化与挂载： 
    sudo mkfs.xfs /dev/sdb
sudo mkdir -p /data/ec_bricks
sudo mount /dev/sdb /data/ec_bricks
echo "/dev/sdb /data/ec_bricks xfs defaults 0 0" | sudo tee -a /etc/fstab
  3. 安装服务： 
    sudo apt update && sudo apt install glusterfs-server -y
sudo systemctl enable --now glusterd

第二阶段：建立集群（仅在 Node1 执行）

sudo gluster peer probe 192.168.10.12  # Node2
sudo gluster peer probe 192.168.10.13  # Node3

# 检查朋友圈，确保 3 台都连通
sudo gluster peer status

第三阶段：创建纠删码卷（核心逻辑）

这里我们需要定义两个参数：disperse（总块数）和 redundancy（冗余块数）。

  1. 创建卷： 
    # disperse 3 表示总共 3 个节点参与
# redundancy 1 表示允许坏掉 1 台（系统会自动拿 1 台的量做校验）
sudo gluster volume create cloud-disk disperse 3 redundancy 1 \
192.168.10.11:/data/ec_bricks/br1 \
192.168.10.12:/data/ec_bricks/br1 \
192.168.10.13:/data/ec_bricks/br1 force
  2. 启动卷： 
    sudo gluster volume start cloud-disk

第四阶段：业务挂载与验证（Client 节点执行）

  1. 挂载： 
    sudo mount -t glusterfs 192.168.10.11:/cloud-disk /mnt/cloud
  2. 容量奇迹： 
    df -h /mnt/cloud
# 结果应为 20GB！
    • 解释：如果是复制卷（Replica 3），这里只有 10GB。纠删码通过数学算法，只浪费了 1/3 的空间就实现了备份。

3. 深度解释：它是怎么“算”出来的？

当你往 /mnt/cloud 存入一个文件 hello.txt 时，GlusterFS 不再是简单地把文件扔进某台机器，而是：

  1. 切片：把文件切成 2 个数据块（Data Blocks）。
  2. 计算：根据这 2 个块，通过数学公式算出 1 个校验块（Parity Block）。
  3. 分发：把这 3 个块分别存到 Node1、Node2、Node3。

为什么坏 1 台没事？
假设 Node3 坏了（校验块丢了），剩下 Node1 和 Node2 的原始数据块可以直接拼出文件。
假设 Node1 坏了（数据块丢了），系统会用 Node2 的数据块和 Node3 的校验块，通过反向数学公式计算出 Node1 丢失的内容。

4. 实验验证方案