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附录 D 练习题答案 ​

第一部分 基础篇 ​

第 1 章 ​

  1. 什么是单点故障？为什么存储系统需要消除单点故障？

    • 单点故障是指系统中某个组件故障会导致整个系统不可用。存储系统需要消除单点故障以保证数据持续可访问。

  2. 3 副本策略的存储利用率是多少？它有什么优缺点？

    • 存储利用率约为 33%。优点是可靠性高、恢复快；缺点是存储利用率低、写性能受影响。

  3. CAP 定理中，GlusterFS 复制卷更偏向哪两个特性？

    • 更偏向 AP（可用性和分区容错性）。

  4. 对比传统 NAS 和分布式存储。

    • 传统 NAS 部署简单但存在单点故障；分布式存储可扩展、无单点，但架构更复杂。

第 2 章 ​

  1. NFSv4 相比 NFSv3 有哪些改进？

    • 单一端口 2049、集成锁管理、有状态协议、更好安全性。

  2. hard 和 soft 挂载的区别？

    • hard 挂载在服务器不可用时持续重试；soft 挂载超时后返回错误。生产环境推荐 hard 以避免数据损坏。

  3. FSAL 的作用？

    • FSAL 是文件系统抽象层，让 NFS-Ganesha 可以导出不同后端存储。

  4. 为什么内核 NFS 不适合直接做多节点高可用？

    • 因为每台服务器导出本地文件系统，多节点需要共享存储，配置复杂。

第 3 章 ​

  1. brick 和 volume 的关系？

    • brick 是存储基本单元，volume 是由多个 brick 组成的逻辑卷。

  2. 为什么使用弹性哈希算法？

    • 无需中央元数据服务器，定位文件速度快，扩展时迁移量小。

  3. AFR translator 的作用？

    • 实现自动文件复制，提供副本冗余。

  4. peer 是什么？

    • GlusterFS 集群中的节点。使用 gluster peer status 查看。

第 4 章 ​

  1. NFS-Ganesha 的优势？

    • 用户态实现、可导出多种后端、适合多节点高可用。

  2. 本书使用哪种 FSAL？

    • GLUSTER FSAL。

  3. Ganesha 通过什么访问 GlusterFS？

    • 通过 libgfapi 直接访问，避免 FUSE 开销。

  4. Export_Id、Path、Pseudo 的区别？

    • Export_Id 是唯一标识；Path 是实际导出路径；Pseudo 是 NFSv4 伪路径。

第 5 章 ​

  1. VRID、VIP、Priority 的含义？

    • VRID 是虚拟路由标识；VIP 是虚拟 IP；Priority 是优先级，越高越优先成为 Master。

  2. 健康检查脚本返回什么表示成功？

    • 返回 0。

  3. 如何不让 Master 恢复后抢回 VIP？

    • 在配置中设置 nopreempt。

  4. 为什么推荐 hard 挂载？

    • 避免 soft 挂载超时返回错误导致数据不一致。

第二部分 部署篇 ​

第 6 章 ​

  1. 为什么 GlusterFS 建议奇数节点？

    • 便于仲裁，避免脑裂。

  2. 时间同步为什么重要？

    • 日志分析、数据一致性、集群状态判断都依赖准确时间。

  3. 为什么分离业务流量和复制流量？

    • 避免复制流量影响客户端 IO 性能。

  4. XFS 的优势？

    • 大文件性能好、扩展属性丰富、适合高并发。

第 7 章 ​

  1. peer probe 的作用？

    • 将节点加入 GlusterFS 集群。

  2. 如何查看 peer 数量？

    • gluster peer status。

  3. glusterd 日志位置？

    • /var/log/glusterfs/glusterd.log。

  4. peer probe 失败如何排查？

    • 检查服务、防火墙、hosts、网络连通性。

第 8 章 ​

  1. 3 副本卷可容忍几个节点故障？

    • 1 个。

  2. brick 数量必须是 3 的倍数吗？

    • 对于 replica 3 卷，是的。

  3. 扩容复制卷注意什么？

    • 需要成组增加 brick，每组 3 个。

  4. performance.cache-size 作用？

    • 设置缓存大小，提升读性能。

第 9 章 ​

  1. GLUSTER FSAL 如何访问 GlusterFS？

    • 通过 libgfapi。

  2. Pseudo 的作用？

    • NFSv4 伪文件系统路径。

  3. No_Root_Squash 和 Root_Squash 区别？

    • No_Root_Squash 保持 root 权限；Root_Squash 将 root 映射为匿名用户。

  4. 为什么所有节点要同步 Ganesha 配置？

    • 保证所有节点导出一致，避免客户端访问不同节点时行为不一致。

第 10 章 ​

  1. virtual_router_id 的作用？

    • VRRP 实例标识，同一广播域内必须唯一。

  2. weight -50 含义？

    • 健康检查失败时优先级降低 50。

  3. 如何验证 VIP 漂移？

    • 在 Backup 节点查看 ip addr。

  4. 多 VIP 优势？

    • 可实现负载分担，分散客户端连接。

第 11 章 ​

  1. _netdev 的作用？

    • 告诉系统这是网络文件系统，网络就绪后再挂载。

  2. NFSv4 是否需要 nolock？

    • 不需要，NFSv4 已内置锁管理。

  3. ReadWriteMany 要求？

    • 底层存储支持多节点同时读写，NFS 天然支持。

  4. 如何设计 VIP 漂移测试？

    • 客户端持续写入，停止 Master Ganesha，观察写入是否短暂中断后恢复。

第三部分 进阶篇 ​

第 12 章 ​

  1. 分布式卷和复制卷区别？

    • 分布式卷无冗余，复制卷有冗余。

  2. 分布式复制卷优势？

    • 容量和性能可扩展，同时保持冗余。

  3. 纠删码冗余度参数？

    • redundancy 参数。

  4. 业务数据适合哪种卷？（开放性问题）

第 13 章 ​

  1. 如何定位性能瓶颈？

    • 监控 CPU、内存、磁盘、网络，使用 iostat、fio 等工具。

  2. io-thread-count 影响？

    • IO 处理线程数，影响并发 IO 能力。

  3. TCP 缓冲区为什么影响 NFS？

    • NFS 基于 TCP，缓冲区大小影响吞吐和延迟。

  4. 随机写 fio 命令？

    bash
    fio -directory=/mnt/nfs-ha -rw=randwrite -bs=4k -size=1G -numjobs=8 -runtime=60 -group_reporting -name=rand-write

第 14 章 ​

  1. 自愈机制是什么？

    • 自动修复离线恢复后与其他副本不一致的数据。

  2. 脑裂如何产生？

    • 网络分区时多个分区同时写入。

  3. 3 副本为什么能避免 1 节点分区写入？

    • 写入需要多数副本成功，1 节点分区无法获得多数。

  4. 脑裂如何修复？

    • 使用 gluster volume heal ... split-brain 命令选择正确副本。

第 15 章 ​

  1. Root_Squash 和 No_Root_Squash 区别？

    • 见第 9 章答案。

  2. 如何限制特定网段访问？

    • Ganesha CLIENT 块或防火墙规则。

  3. auth.allow 作用？

    • 限制可以挂载 GlusterFS 卷的 IP。

  4. TLS 优缺点？

    • 优点是安全；缺点是 CPU 开销增加。

第 16 章 ​

  1. 高可用和备份区别？

    • 高可用保证服务连续；备份用于数据恢复。

  2. 快照限制？

    • 需要 LVM thin pool，不适合长期异地备份。

  3. 异地备份方案？（开放性问题）

  4. 为什么定期演练？

    • 验证备份可恢复，熟悉恢复流程，明确 RTO/RPO。

第四部分 运维篇 ​

第 17 章 ​

  1. 监控覆盖层次？

    • 基础设施、GlusterFS、Ganesha、Keepalived、业务层。

  2. Node Exporter 端口？

    • 9100。

  3. 如何自定义 Ganesha 指标？

    • 编写自定义 exporter 暴露 Prometheus 格式指标。

  4. 最重要告警规则？（开放性问题）

第 18 章 ​

  1. 日常巡检检查项？

    • 见第 18 章巡检清单。

  2. 主要日志文件？

    • glusterd.log、brick 日志、ganesha.log、keepalived journal。

  3. 挂载超时排查？

    • 检查 VIP、Ganesha、导出、防火墙、fstab。

  4. VIP 不漂移原因？

    • Keepalived 未运行、VRRP 被拦截、健康检查失败、VRID 冲突。

第 19 章 ​

  1. 为什么逐节点升级？

    • 避免集群整体不可用。

  2. 为什么 rebalance？

    • 重新分布数据到新 brick。

  3. 在线迁移数据流程？

    • 加入新节点、扩容、rebalance、移除旧 brick。

  4. 如何减少 Ganesha 升级影响？

    • 在非 VIP 节点先升级，或主动切换 VIP。

第 20 章 ​

  1. 为什么分离复制流量和业务流量？

    • 避免相互影响。

  2. 生产环境内存建议？

    • 至少 8GB，大缓存场景 16GB+。

  3. 变更管理流程步骤？

    • 测试、方案、备份、执行、验证、记录。

  4. 应急预案？（开放性问题）