在解释NAS存储之前，我们现解释一下什么是文件服务器。

假设在一个普通的办公网系统（工作站全部为windows操作系统）中，由于工作的需要，大家可能经常需要共享一部分文档、图片、资料或程序软件，为了实现共享，一般最简单地做法是找一台相对空闲的服务器或工作站，假设其名称为Server-A，Server-A本身安装了大容量硬盘，可以保存大量的文档或者文件。将需要共享的资源存储在server-A的某一个磁盘分区或目录中，如F盘或目录files，将F磁盘分区或目录files的属性设置为共享。根据办公网中用户的角色、职位等设置不同的访问权限。用户可以通过网络邻居找到Server-A和Server-A上共享的F磁盘分区或目录files，继而找到所需要的资源。

这时我们称Server-A是这个办公网系统的文件服务器，它可为系统中所有的客户端工作站提供文件共享访问服务器。

通过文件服务器来实现资源共享是一个非常方便、容易实现的方式，不过由于采用了普通的windows操作系统系统和NTFS文件系统，Server-A对用户的访问权限管理、容量配额、数据安全保护功能也处于一个相对简单的阶段，数据的传输效率也相对较低。

我们可以对文件服务器Server-A进行改造，去除或减少系统中与文件存储、文件管理无关的组件、功能、服务或软件，加强系统对磁盘、文件系统、数据安全方面的功能，设置完善的用户访问权限、容量空间配额，增加强大的数据安全保护功能，如快照、卷复制、卷镜像等功能，增加统一的系统管理、配置和系统状态监控软件。

在硬件方面，采用专业设计的服务器机箱、采用高性能的CPU、内存和主板，增加冗余电源、冗余风扇等模块化零部件，消除系统的单点故障；增加硬盘数量，通过RAID卡实现硬盘之间的数据容错和访问性能，也可以在文件服务器Server-A后端直接连接一台SCSI存储或FC存储设备来增加Server-A的可用容量。

这个时候的文件服务器就变成了我们常说的NAS存储。那么什么是NAS存储，简单的说NAS存储就是基于专用硬件设备上的、安装特殊操作系统、具有强大用户访问权限管理功能、数据安全保护和恢复功能的文件服务器。

微软推出的WSS（Windows Storage Server）NAS操作系统实际上就是Windows 2003操作系统的简化版，去除了很多与数据存储无关的功能，加强了用户访问权限管理、容量空间配额管理和数据安全保护功能。WSS可以安装在普通的PC服务器上，从而把一个普通的PC服务器当成NAS设备来使用。但实质上与普通操作系统并没有较大的区别，我们可以想使用普通windows 2003操作系统一样来使用WSS。

市场上很常见的很多低端NAS存储设备都是采用WSS操作系统，具有安装、调试和维护简单、系统结构简单，功能简单和购置成本地等诸多优势，是中小企业用户系统的首选NAS存储设备。

当然真正的中高端以上NAS存储设备在结构上要比普通的文件服务器要复杂的多，在软件功能方面也要比普通的文件服务器强大很多。下一节中我们将详细论述NAS服务器的结构和功能。

一、嵌入式操作系统的发展

作为嵌入式系统（包括硬、软件系统）极为重要的组成部分的嵌入式操作系统，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，如能够有效管理越来越复杂的系统资源；能够把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来；能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。与通用操作系统相比较，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。

嵌入式操作系统伴随着嵌入式系统的发展经历了四个比较明显的阶段：

第一阶段：无操作系统的嵌入算法阶段，以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统，具有与监测、伺服、指示设备相配合的功能。应用于一些专业性极强的工业控制系统中，通过汇编语言编程对系统进行直接控制，运行结束后清除内存。系统结构和功能都相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。

第二阶段：以嵌人式CPU为基础、简单操作系统为核心的嵌入式系统。CPU种类繁多，通用性比较差；系统开销小，效率高；一般配备系统仿真器，操作系统具有一定的兼容性和扩展性；应用软件较专业，用户界面不够友好；系统主要用来控制系统负载以及监控应用程序运行。

第三阶段：通用的嵌人式实时操作系统阶段，以嵌入式操作系统为核心的嵌入式系统。能运行于各种类型的微处理器上，兼容性好；内核精小、效率高，具有高度的模块化和扩展性；具备文件和目录管理、设备支持、多任务、网络支持、图形窗口以及用户界面等功能；具有大量的应用程序接口（APl）；嵌入式应用软件丰富。

第四阶段：以基于Intemet为标志的嵌入式系统。这是一个正在迅速发展的阶段。目前大多数嵌入式系统还孤立于lnlemet之外，但随着Intemet的发展以及Intemet技术与信息家电、工业控制技术等结合日益密切，嵌入式设备与Intemet的结合将代表着嵌入式技术的真正未来。

二、使用实时操作系统的必要性

嵌入式实时操作系统在目前的嵌入式应用中用得越来越广泛，尤其在功能复杂、系统庞大的应用中显得愈来愈重要。

1．嵌人式实时操作系统提高了系统的可靠性。在控制系统中，出于安全方面的考虑，要求系统起码不能崩溃，而且还要有自愈能力。不仅要求在硬件设计方面提高系统的可靠性和抗干扰性，而且也应在软件设计方面提高系统的抗干扰性，尽可能地减少安全漏洞和不可靠的隐患。长期以来的前后台系统软件设计在遇到强干扰时，使得运行的程序产生异常、出错、跑飞，甚至死循环，造成了系统的崩溃。而实时操作系统管理的系统，这种干扰可能只是引起若干进程中的一个被破坏，可以通过系统运行的系统监控进程对其进行修复。通常情况下，这个系统监视进程用来监视各进程运行状况，遇到异常情况时采取一些利于系统稳定可靠的措施，如把有问题的任务清除掉。

2．提高了开发效率，缩短了开发周期。在嵌入式实时操作系统环境下，开发一个复杂的应用程序，通常可以按照软件工程中的解耦原则将整个程序分解为多个任务模块。每个任务模块的调试、修改几乎不影响其他模块。商业软件一般都提供了良好的多任务调试环境。

3．嵌入式实时操作系统充分发挥了32位CPU的多任务潜力。32位CPU比8、16位CPU快，另外它本来是为运行多用户、多任务操作系统而设计的，特别适于运行多任务实时系统。32位CPU采用利于提高系统可靠性和稳定性的设计，使其更容易做到不崩溃。例如，CPU运行状态分为系统态和用户态。将系统堆栈和用户堆栈分开，以及实时地给出CPU的运行状态等，允许用户在系统设计中从硬件和软件两方面对实时内核的运行实施保护。如果还是采用以前的前后台方式，则无法发挥32位CPU的优势。从某种意义上说，没有操作系统的计算机（裸机）是没有用的。在嵌入式应用中，只有把CPU嵌入到系统中，同时又把操作系统嵌入进去，才是真正的计算机嵌入式应用。

三、嵌入式操作系统选型

当我们在设计信息电器、数字医疗设备等嵌入式产品时，嵌入式操作系统的选择至关重要。一般而言，在选择嵌入式操作系统时，可以遵循以下原则。总的来说，就是“做加法还是做减法”的问题。

（一）市场进入时间

制定产品时间表与选择操作系统有关系，实际产品和一般演示是不同的。目前是Windows程序员可能是人力资源最丰富的。现成资源最多的也就可能是WinCE。使用WinCE能够很快进入市场。因为WinCE+X86做产品实际上是在做减法，去掉你不要的功能，能很快出产品，但伴随的可能是成本高，核心竞争力差。而某些高效的操作系统可能由于编程人员缺乏，或由于这方面的技术积累不够，影响开发进度。

（二）可移植性

操作系统相关性。当进行嵌入式软件开发时，可移植性是要重点考虑的问题。良好的软件移植性应该比较好，可以在不同平台、不同系统上运行，跟操作系统无关。软件的通用性和软件的性能通常是矛盾的。即通用以损失某些特定情况下的优化性能为代价。很难设想开发一个嵌入式浏览器而仅能在某一特定环境下应用。反过来说，当产品与平台和操作系统紧密结合时，往往你的产品的特色就蕴含其中。

（三）可利用资源

产品开发不同于学术课题研究，它是以快速、低成本、高质量的推出适合用户需求的产品为目的的。集中精力研发出产品的特色，其他功能尽量由操作系统附加或采用第三方产品，因此操作系统的可利用资源对于选型是一个重要参考条件。Linux和WinCE都有大量的资源可以利用，这是他们被看好的重要原因。其他有些实时操作系统由于比较封闭，开发时可以利用的资源比较少，因此多数功能需要自己独立开发。从而影响开发进度。近来的市场需求显示，越来越多的嵌入式系统，均要求提供全功能的Web浏览器。而这要求有一个高性能、高可靠的GUI的支持。

（四）系统定制能力

信息产品不同于传统PC的Wintel结构的单纯性，用户的需求是千差万别的，硬件平台也都不一样，所以对系统的定制能力提出了要求。要分析产品是否对系统底层有改动的需求，这种改动是否伴随着产品特色?Linux由于其源代码开放的天生魅力，在定制能力方面具有优势。随着WinCE3.0原码的开放，以及微软在嵌入式领域力度的加强，其定制能力会有所提升。

（五）成本

成本是所有产品不得不考虑的问题。操作系统的选择会对成本有什么影响呢?Linux免费，WinCE等商业系统需要支付许可证使用费，但这都不是问题的答案。成本是需要综合权衡以后进行考虑的——选择某一系统可能会对其他一系列的因素产生影响，如对硬件设备的选型、人员投入、以及公司管理和与其他合作伙伴的共同开发之间的沟通等许多方面的影响。

（六）中文内核支持

国内产品需要对中文的支持。由于操作系统多数是采用西文方式，是否支持双字节编码方式，是否遵循GBK，GBl8030等各种国家标准，是否支持中文输入与处理，是否提供第三方中文输入接口是针对国内用户的嵌入式产品的必需考虑的重要因素。

上面提到用WinCE+x86出产品是减法，这实际上就是所谓PC家电化；另外一种做法是加法，利用家电行业的硬件解决方案（绝大部分是非x86的）加以改进，加上嵌入式操作系统，再加上应用软件。这是所谓家电PC化的做法，这种加法的优势是成本低，特色突出，缺点是产品研发周期长，难度大（需要深入了解硬件和操作系统）。如果选择这种做法，Linux是一个好选择，它让你能够深入到系统底层，如果你愿意并且有能力。

四、几种代表性嵌入式操作系统比较

（一）VxWorks

VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS），是Tornado嵌入式开发环境的关键组成部分。良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在嵌人式实时操作系统领域逐渐占据一席之地。VxWorks具有可裁剪微内核结构；高效的任务管理；灵活的任务间通讯；微秒级的中断处理；支持POSIX 1003．1b实时扩展标准；支持多种物理介质及标准的、完整的TCP/IP网络协议等。

然而其价格昂贵。由于操作系统本身以及开发环境都是专有的，价格一般都比较高，通常需花费10万元人民币以上才能建起一个可用的开发环境，对每一个应用一般还要另外收取版税。一般不通供源代码，只提供二进制代码。由于它们都是专用操作系统，需要专门的技术人员掌握开发技术和维护，所以软件的开发和维护成本都非常高。支持的硬件数量有限。

（二）Windows CE

Windows CE与Windows系列有较好的兼容性，无疑是Windows CE推广的一大优势。其中WinCE3.0是一种针对小容量、移动式、智能化、32位、了解设备的模块化实时嵌人式操作系统。为建立针对掌上设备、无线设备的动态应用程序和服务提供了一种功能丰富的操作系统平台，它能在多种处理器体系结构上运行，并且通常适用于那些对内存占用空间具有一定限制的设备。它是从整体上为有限资源的平台设计的多线程、完整优先权、多任务的操作系统。它的模块化设计允许它对从掌上电脑到专用的工业控制器的用户电子设备进行定制。操作系统的基本内核需要至少200KB的ROM。由于嵌入式产品的体积、成本等方面有较严格的要求，所以处理器部分占用空间应尽可能的小。系统的可用内存和外存数量也要受限制，而嵌入式操作系统就运行在有限的内存（一般在ROM或快闪存储器）中，因此就对操作系统的规模、效率等提出了较高的要求。从技术角度上讲，Windows CE作为嵌入式操作系统有很多的缺陷：没有开放源代码，使应用开发人员很难实现产品的定制；在效率、功耗方面的表现并不出色，而且和Windows一样占用过的系统内存，运用程序庞大；版权许可费也是厂商不得不考虑的因素。

（三）嵌入式Linux

这是嵌入式操作系统的一个新成员，其最大的特点是源代码公开并且遵循GPL协议，在近一年多以来成为研究热点，据IDG预测嵌入式Linux将占未来两年的嵌入式操作系统份额的50%。

由于其源代码公开，人们可以任意修改，以满足自己的应用，并且查错也很容易。遵从GPL，无须为每例应用交纳许可证费。有大量的应用软件可用。其中大部分都遵从GPL，是开放源代码和免费的。可以稍加修改后应用于用户自己的系统。 有大量的免费的优秀的开发工具，且都遵从GPL，是开放源代码的。有庞大的开发人员群体。无需专门的人才，只要懂Unix/Linux和C语言即可。随着Linux在中国的普及，这类人才越来越多。所以软件的开发和维护成本很低。优秀的网络功能，这在Internet时代尤其重要。稳定——这是Linux本身具备的一个很大优点。内核精悍，运行所需资源少，十分适合嵌入式应用。

支持的硬件数量庞大。嵌入式Linux和普通Linux并无本质区别，PC上用到的硬件嵌入式Linux几乎都支持。而且各种硬件的驱动程序源代码都可以得到，为用户编写自己专有硬件的驱动程序带来很大方便。

在嵌入式系统上运行Linux的一个缺点是Linux体系提供实时性能需要添加实时软件模块。而这些模块运行的内核空间正是操作系统实现调度策略、硬件中断异常和执行程序的部分。由于这些实时软件模块是在内核空间运行的，因此代码错误可能会破坏操作系统从而影响整个系统的可靠性，这对于实时应用将是一个非常严重的弱点。

（四）µC/OS-Ⅱ

µC/OS一Ⅱ是著名的源代码公开的实时内核，是专为嵌入式应用设计的，可用于8位，16位和32位单片机或数字信号处理器（DSP）。它是在原版本µC/OS的基础上做了重大改进与升级，并有了近十年的使用实践，有许多成功应用该实时内核的实例。它的主要特点如下：

1．公开源代码，容易就能把操作系统移植到各个不同的硬件平台上。
2．可移植性，绝大部分源代码是用C语言写的，便于移植到其他微处理器上。
3．可固化。
4．可裁剪性，有选择的使用需要的系统服务，以减少斗所需的存储空间。
5．占先式，完全是占先式的实时内核，即总是运行就绪条件下优先级最高的任务。
6．多任务，可管理64个任务，任务的优先级必须是不同的，不支持时间片轮转调度法。
7．可确定性，函数调用与服务的执行时间具有其可确定性，不依赖于任务的多少。
8．实用性和可靠性，成功应用该实时内核的实例，是其实用性和可靠性的最好证据。

由于µC/OS一Ⅱ仅是一个实时内核，这就意味着它不像其他实时存在系统那样提供给用户的只是一些API函数接口，还有很多工作需要用户自己去完成。

五、结束语

在嵌入式应用中，使用实时操作系统（RTOS）是当前嵌入式应用的一个特点，一种趋势，也是单片机应用从低水平向高水平的一个进步。在实际的应用中，根据不同的要求和条件选择合适的操作系统，使开发工作更容易，设计出更完美的嵌入式系统。

参考资料：http://www.yc51dpj.com/forum_print.asp?forum_id=9&view_id=43

然而很多时候，但分区表被破坏时才发现之前并没有做备份，这是可以通过这个软件来进行未备份的分区表信息恢复。

 点击下载软件

16.单击完成，完成首节点的群集配置。

通过拷贝所需要的文件，群集服务安装向导将完成首节点的安装过程，从而完成群集服务的安装。

当完成文件拷贝后，将生成群集服务注册入口，在定额资源上创建日志文件，并在首节点上启动群集服务。

对话框提示群集服务已成功启动。

5.2验证群集安装生效。

使用群集管理插件，使首节点上的群集服务安装生效。

单击开始，单击程序，单击管理工具，并单击群集管理器。如下图：

5.3配置第二个节点

注：在这一部分，当对第二个节点上电的时候，让首节点和所有的共享磁盘都保持在上电状态。

单击下一步

单击下一步,如果NODE2没有设置cluster在node2本地管理员权限.系统提示加入cluster帐号

本地administrator组里。如图：单击确定。

输入帐号和密码，单击下一步。安装完成

单击开始，单击程序，单击管理工具，并单击群集管理器。看到NODE2在群集里。如下图：

5.4检验集群

检验群集安装是否成功。下面给出几个简单方法：

1. 选择开始->程序->附件->Windows资源管理器. 定额盘Z是可用的，点击Z盘去查看nod1节点的Z盘中的MSCS文件夹，其中有quolog文件，不要打开或修改它。

移到node2节点，选择开始菜单->程序->附件->Windows资源管理器，node2节点中应当看不见Z盘。

关掉node1，30秒后用Windows Explorer在B上找到Z盘。如果A节点失效，则切换至node2节点。

2. 单击 开始->程序->管理工具->群集管理器。

显示的两个节点NODE1 和NODE2在运行，表明存在群集。

3. 对DISK GROUP1单击右键，选中移动组选项。该组及其所有的资源将被移到node2节点。

在几秒后，磁盘disk Y都移到了NODE2上了。

5.1配置首节点

注：在首节点(node1)上进行群集服务的安装过程中，所有的其它节点都应关闭，或在Windows 2000重启前关闭。应该对所有的共享存储设备加电。

1.将WINDOWS 2000光盘放入node1的光驱中

2.点击 开始->程序->管理工具->配置服务器->高级->选择群集服务.

3.点击安装群集服务。

4.单击下一步。

5.单击我理解，接受安装条件。然后单击下一步。

6.选择群集中的第一个节点，然后单击下一步。

7.键入：clusterserver,然后单击下一步。注意群集的名称不能和网上任何的主机名、域名冲突!

8.键入群集服务帐号的用户名，它是在安装前创建的。（在我们的例子里，该用户名是cluster。）,单击下一步。

9.单击下一步

10.选择定额磁盘，如Z:(cluster0),单击下一步。

11.单击下一步

12.选中只用于内部群集通讯选项,单击下一步

13.选中所有通信（混合网络）选项,单击下一步

14.确保表里的第一个连接是内部群集连接，并单击下一步。

重要提示：设置连接的顺序，把内部群集连接排在表中的第一位。

先绑定公共网络的网卡（public），再绑定用于专用连接的网卡(private)。

1．点击开始->设置->网络和拨号连接->高级->高级设置

2．在适配器和绑定选项页，public网卡在private网卡上面

2．5验证连接和名称解析

2.5.1公共IP地址和主机名在DNS中注册

将服务器NODE2加入到服务器NODE1的域中，其方法有两种：

A. 在安装WINDOWS 2000时，计算机会提示是否加入到一个已存在的域中，

选择加入，输入服务器node1的域cluster ，但此时服务器是不会提示已加入了域中

它会继续安装下去。

注意：必须确认两台服务器已经连接好了，网卡驱动和协议必须配置好。

B. 如果在安装时选择不加入一个已存在的域，那么可以在进入WINDOWS 2000 后用手工可以加入。

具体方法：右击我的电脑，点击属性，选择网络标识，点击属性，输入要加入的域，按照向导，即可完成。

2.5.2专用IP地址和主机名在HOSTS注册

在每个节点中的 \WINNT\system32\drivers\etc目录，编辑HOSTS文件,如：

192.168.20.1 node1.san

192.168.20.2 node2.san

2.5.3验证网络连接

通过PING群集中所有的公共名和私有名。保证PING公共名时返回公共IP地址，PING专用名时返回私有IP地址,如

运行ping node2.san命令时系统显示：

Pinging node2.san [192.168.20.2] with 32 bytes of data:

Reply from 192.168.20.2: bytes=32 time<10ms TTL=128

节点

公用连接IP地址

公用连接HOST名称

专用连接IP地址

专用连接HOST名称

Node1

192.168.10.1

Node1

192.168.20.1

Node1.san

Node2

192.168.10.2

Node2

192.168.20.2

node2.san

3.配置共享磁盘

为继续进行，对所有的节点断电。对共享存储设备上电，然后对node1上电。

3.1共享磁盘LUN的描述

LUN Label cluster node number ————————————————————

Cluster0

cluster1 node1

cluster2 node2

3.2规划定额磁盘

定额磁盘是用来存储群集配置数据库的检测点和日志文件，以帮管理群集。对于定额磁盘，有如下建议：

· 创建一个小分区[至少有50兆用于定额磁盘。建议定额磁盘为500兆。

· 将一独立的磁盘作为定额资源。由于定额磁盘的故障，将导致整个群集失效，建议使用RAID磁盘阵列。

· 在群集服务安装过程中，必须为定额磁盘提供驱动器标号。在我们例子里，使用的是Z：CLUSTER0。

3.3配置共享磁盘

保持服务器node2为关闭状态。

打开服务器node1，进入WINDOWS 2000，开始配置CLUSTER，其步骤如下：

　　　　1. 点击开始菜单 -> 程序 -> 管理工具 -> 计算机管理。

　　　　2. 点击[磁盘管理]，在右边面板中查看当前使用的磁盘。

　　　　3. 自动显示签名和升级磁盘向导.否则右键点击灰色[磁盘1][磁盘2]并且点击[签名]。

4. 点击[下一步]。

　5. 选择所有磁盘，点击[下一步]。

7. 点击[完成]。

注意： 如果不显示签名和升级磁盘向导.否则右键点击灰色[磁盘x]并且点击[签名]。 如下图：

9. 右键点击第一个磁盘[磁盘3]并且选择[创建磁盘分区]。

注意. 磁盘读写时必须作为基本状态。如果他们是动态，则右键点击每个磁盘，然后选择[还原到基本磁盘]。

10. 点击[下一步]。

11. 选择[主磁盘分区]，点击[下一步]。

12. 核对要使用的磁盘空间，然后点击[下一步]。

13. 指派磁盘3驱动器号为Z，然后点击[下一步]。

14. 选择NTFS格式文件系统和格式化，然后点击[下一步]。

15. 点击[完成]。

16. 磁盘3格式完后，重复以上步骤，为每个磁盘创建共享驱动器，并且选择最后可用驱动器盘符。

17. 关闭服务器node1。

注意：赋予的盘符最好从Z盘开始，修改盘符方法如下：右击我的电脑，选择管理，选择磁盘管理，右击磁盘x，更改驱动器名称和路径。

打开服务器node2，在服务器node2上共享磁盘，在这过程中保持服务器node1关闭。其配置过程如下：

1. 点击开始菜单 -> 程序 -> 管理工具 -> 计算机管理。

2. 点击[磁盘管理]，在右边面板中查看当前使用的磁盘。

3. 修改服务器node2驱动器盘符名

4.设置群集用户帐号

用户可以用ADMINISTRATOR，但最好新建一个，以免日后修改密码而造成集群无法启动！

1.单击开始，指向程序，指向管理工具，并单击活动目录用户和计算机。

2.单击clustersvr.com,

3.右键单击用户，指向新建，并单击用户。

4.键入群集用户名称，如下面所示，并单击下一步。

1.将口令设置，用户不能修改口令并且口令永远不过期。

2.单击下一步，然后单击确定，创建该用户。注：建议设置口令，群集的服务和口令有关。

3.选择cluster用户。并单击右键，选择属性。

4.单击成员属于,选择administrator，单击添加。确定后使该用户在该计算机上，有管理员权限。

1．系统请求环境

硬件要求

· 群集服务节点的硬件，必须满足Windows 2000 Advanced Server或Windows 2000 DataCenter Server的硬件要求。

· 有所安装的Windows 2000 Advanced Server或Windows 2000 DataCenter Server的启动盘。该启动盘不能位于下面所描述的共享存储总线上。

· 共享的磁盘有独立的PCI存储适配器（SCSI或光纤）。启动盘适配器除外。

· 群集里的每台计算机有两块PCI网络适配器。

· 有外部存储单元，它跟所有的计算机相连。它被作为群集磁盘使用。

· 对于所有节点的所有硬件，每个插槽，每个卡，都应该是一样的。这将简化配置，消除潜在的兼容性问题。

软件要求

· 在群集里的所有计算机上，都安装了Microsoft Windows 2000 Advanced Server或Windows 2000 DataCenter Server。

· 名称解析手段，如域名系统（DNS），HOSTS。

网络要求

· 唯一的NetBIOS群集名。

· 五个独立的、静态的IP地址：两个用于内部网的网络适配器，两个用于外接公众网的网络适配器，一个用于群集本身。

· 一个群集服务的域名用户帐号（所有节点必须是同一个域的成员）。

· 每个节点应该有两个网络适配器，一个用于外接公众网，另一个用于点对点的群集内部网。

共享磁盘要求

· 所有的共享磁盘，包括定额磁盘，都必须跟共享总线保持物理连接。

· 将所有的共享磁盘都设置为基本（不是动态的）。

· 将所有的磁盘分区都格式化为NTFS。

· 建议对所有的磁盘，都使用容错的RAID配置（这不是强制要求）。这里的关键是容错RAID配置-不能是无奇偶校验的阵列集。

2． 系统逻辑图

3．节点上电顺序

在安装过程中，一些节点将要关机，而另一些节点将会重启。这些步骤是必要的，保证连接到共享总线上的磁盘里的数据，不会丢失或被破坏。这样，可以保证在某个磁盘没有被群集软件所保护时，不会同时有多个节点对它进行写操作。

使用下面的表一，确定每步应该对哪个节点或存储设备授权。

该表是针对两节点的群集的。然而，如果要安装超过两个节点的群集，使用节点2所在列里的信息，确定其它节点的必要的状态。

表 1. 群集安装中节点上电顺序

步骤

节点1

节点2

存储

注释

设置网络

上电

上电

断电

检查所有共享总线上的存储设备是否都已经断电。给节点上电

安装共享磁盘

上电

断电

上电

所有节点断电。给共享存储器上电，给第一个节点上电

检查磁盘配置

断电

上电

上电

首节点断电，给第二个节点上电。必要情况下，对第三、第四个节点重复上述步骤。

配置首节点

上电

断电

上电

对所有节点断电；对首节点上电

配置第二个节点

上电

上电

上电

在成功配置好首节点后，给第二个节点上电。如有必要，对第三、第四节点可以重复上述步骤

加电安装

上电

上电

上电

在这里，所有的节点都必须上电。

二、群集配置

在安装群集服务软件前，必须采取一些步骤。这些步骤是：

 在每个节点上安装Windows 2000 Advanced Server或Windows 2000 DataCenter Server。

 设置网络。

 设置磁盘。

在对首节点安装群集服务前，在每个群集节点上进行这些步骤。

为在基于Windows 2000的服务器上配置群集服务，你的帐号在每个节点上，都必须具有管理员权限。所有节点都必须是成员服务器，或者所有的节点是同一个域里的域控制器。在群集中，不允许一部分是域成员，一部分是域控制器。

1．安装Windows 2000操作系统

在群集里的每个节点上安装Windows 2000 Advanced Server

2．安装网络

每个群集节点都至少需要两个网络适配器-一个连接公众网，一个连接内部网。

2.1重命名局域网络图标

为明确起见，我们建议改变网络连接的名称，助于区分网络，并正确地指定其角色。

注：哪个网络适配器是内部的，哪个是外部的，取决于布线。在本文中，第一个网络适配器（局连接）是连接到公众网上的，第二个连接（局域连接2）是连接到内部网上的。在你的网络中，可能不是这样。

1.开始->设置->网络和拨号连接，如图：

2.右键单击本地连接图标，单击重命名。在文本框中键入public

3.右键单击本地连接2图标，单击重命名。在文本框中键入private

2.2配置专用网网络适配器

2.2.1 配置IP地址和连接速率

1.开始->设置->网络和拨号连接

2.右键private图标，并单击属性。

3.单击internet协议（TCP/IP），单击属性

4.键入IP地址和子网掩码 如：192.168.20.1 /255.255.255.0（第二个节点使用192.168.20.2）

5.选择网络适配器，单击配置。

6.在高级选项页上，设置网络速度为实际速度，而不是缺省选择的速度。

注：我们建议在整个群集网络里，使用同样的网络适配器。并且所有的网络适配器配置静态的IP地址

2.2.2在专用连接中禁用WINS和DNS注册

检测专用网卡（private）中WINS的地址为空。

1.点击 开始->设置->网络和拨号连接->，选中private单击右键，并选择属性，

2.选择Internet协议（Tcp/Ip）的属性。选择高级，

3.选择WINS选项卡。如果已经定义一个WINS地址。则将它删除。并选择禁用TCP/IP上的NETBIOS服务,如下图：

4.选择DNS选项卡，将选择“在DNS中注册此连接的地址”的√删除

2.3配置公众网网络适配器

1．开始->设置->网络和拨号连接

2．右键public图标，并单击属性。

3．单击internet协议（TCP/IP），单击属性

4．键入IP地址和子网掩码 如：192.168.10.1 /255.255.255.0 （第二个节点192.168.10.2）如下图：

10. 选择 不要格式化这个磁盘分区。点击[下一步]

11. 根据磁盘分区向导完成扩展磁盘分区

12. 根据以上步骤建立20个逻辑磁盘分区.

13. 在点击[磁盘管理]，在右边面板中查看当前使用的磁盘。如下图：

NODE2：（node1 上电；node2上电）

在磁盘管理，查看当前使用的磁盘，驱动器号自动被分配到逻辑分区上。如图

有两种方式删除驱动器号：

A：右键单击每个驱动器。选择更改驱动器名称和路径。，然后选择删除。

B：在oracle9i CDROM 中运行\preinstall_rac\OLM\LetterDelete.exe,系统显示如：

e:\ preinstall_rac\OLM>LetterDelete.exe

Letter Delete: About to delete all drive letters on Oracle Partitions.

Are you sure (y/n)?

Deleted I:\ on \Device\Harddisk4\Partition1

Deleted J:\ on \Device\Harddisk4\Partition2

Deleted K:\ on \Device\Harddisk4\Partition3

Deleted L:\ on \Device\Harddisk4\Partition4

Deleted M:\ on \Device\Harddisk4\Partition5

Deleted N:\ on \Device\Harddisk4\Partition6

Deleted O:\ on \Device\Harddisk4\Partition7

Deleted P:\ on \Device\Harddisk4\Partition8

Deleted Q:\ on \Device\Harddisk4\Partition9

Deleted R:\ on \Device\Harddisk4\Partition10

Deleted S:\ on \Device\Harddisk4\Partition11

Deleted T:\ on \Device\Harddisk4\Partition12

Deleted U:\ on \Device\Harddisk4\Partition13

Deleted V:\ on \Device\Harddisk4\Partition14

Deleted W:\ on \Device\Harddisk4\Partition15

Deleted X:\ on \Device\Harddisk4\Partition16

Deleted Y:\ on \Device\Harddisk5\Partition1

Deleted Z:\ on \Device\Harddisk5\Partition2

四、 创建临时目录和环境变量：

1.在windows 2000右击我的电脑，点击属性，选择高级，点击环境变量。

修改用户环境变量，如图：

点击编辑。修改temp/tmp变量值为c:\temp.

2．创建临时目录。如C:\temp

3. 注销用户，重新登陆。

以上步骤在每个节点重做。

五、手动安装对象链接管理器

1．拷贝oracle9i CDROM 中的\preinstall_rac\OLM目录到c:\temp

2. 运行C:\temp\olm\ORACLEOBJSERVICE /INSTALL，建立Oracle Object Service，如：

C:\temp\olm>OracleOBJService /install

Oracle Object Service

Version 2.0

Copyright 1989-1999 Oracle Corporation. All rights reserved.

Oracle Object Service installed

Executable location C:\temp\olm\OracleOBJService.exe

3．启动Oracle Object Service服务

4．运行C:\temp\olm\GUIOracleOBJManager.exe.,创建链接。

在New link name输入链接名，在OPTIONS菜单中选择COMMIT.

选择SYNC NODE..在oracle link name看见所有节点的连接, 如图

注意必须有一个srvcfg的连接。用于选择磁盘。

六、导出和导入链接

导出链接：

运行C:\temp\olm\ ExportSYMLinks命令导出链接如：

C:\temp\olm>ExportSYMLinks /F:C:\TEMP\SYMLINKS.TBL

Symbolic Link Exporter

Version 2.0.1

Copyright 1989-2001 Oracle Corporation. All rights reserved.

Links exported to file C:\TEMP\SYMLINKS.TBL

ExportSYMLinks completed successfully、

导入链接：

运行C:\temp\olm\ImportSYMLinks命令导入链接

· 各节点正确安装Windows 2000 Advanced Server

· 有名称解析手段――DNS或HOST文件

· 程序文件需安装在本机的磁盘上，不要安装在共享的存储上

群集节点数：

主机名 公共网络ip 专用网络ip 专用连接host名称

node1 192.168.10.1 192.168.20.1 node1.san

node2 192.168.10.2 192.168.20.2 node2.san

共享FibreChannel SAN信息

磁盘4 （rac0）

磁盘5 （rac1）

磁盘6 （rac3）

二、系统逻辑图：

二、配置互连

· 每个节点至少需要两块网卡。

·保证公共网卡首先绑定，用DNS解析。

· 专用网卡用HOSTS文件解析

在系统%SYSTEMROOT%\system32\drivers\etc\hosts

127.0.0.1 localhost

192.168.20.1 node1.san

192.168.20.2 node2.san

三、配置原始分区

由于所有的数据文件、控制文件、联机重做日志，以及SPFILE必须位于共享驱动器上，而且每个文件都要有自己的分区。

NODE1：：（node1 上电；node2断电）

1. 点击开始菜单 -> 程序 -> 管理工具 -> 计算机管理。

2. 点击[磁盘管理]，在右边面板中查看当前使用的磁盘。

3. 选择磁盘，右键单击，单击创建磁盘分区。

4. 选择创建 扩展磁盘分区，点击[下一步]

5. 核对要使用的磁盘空间，然后点击[下一步]，根据磁盘分区向导完成扩展磁盘分区

6. 选择创建好的扩展磁盘分区，右键单击，单击创建逻辑驱动器

7. 选择逻辑驱动器，点击[下一步]

8. 核对要使用的磁盘空间，然后点击[下一步]

[download=40]

这个工具软件是我以前经常用的，卷分区被误删除后可在几分钟内得到恢复，非常方便。

使用说明请参见：http://www.sansky.net/html/2007-05-23-412.html

分区表备份工具Dskprobe：下载

SANergy、ImageSAN、StorNext、GPFS、CXFS等软件或文件系统就是为了实现存储设备共享而开发的。

一、典型SAN共享系统

在详细解释SAN网络存储共享管理软件之前，假设你对SAN、NAS、DAS和ISCSI技术的特点和区别已经很熟悉，我们先分析一下典型FC-SAN存储网络和IP-SAN存储网络架构在系统构及卷管理和数据访问方面的特点。

典型FC-SAN共享存储系统结构图：

（图1）
大型FC-SAN存储共享系统经常被称“FC+LAN”双网结构，这是指在本该系统由FC光纤通道网络和LAN以太网络两个网络共同构成，其中以太网络负责工作站与MDC（MetaData Controller）服务器与工作站之间的元数据信息传输和交换，FC光纤通道网络只负责实际数据的高带宽传输。这种网络结构可充分利用两种网络的特点，发挥两个网络的最大效率。

典型IP-SAN共享存储系统结构图：

以iSCSI设备为核心存储的IP-SAN采用了与FC-SAN类似的结构，典型的ISCSI存储网络系统结构如下所示：

（图2）

IP-SAN一般被称为单网结构，是指MDC服务器与工作站之间的元数据和实际数据都是通过以太网络来进行传输和交换。单网结构具有网络结构简单，可充分利用现在设备，系统建设时对现在系统修改较小，管理维护方便等特点。

一、SANergy

SANergy可以理解为一个文件系统的扩展，它能提升嵌入Windows NT、Windows 2000®、Unix和Machintosh操作系统内部的分布式数据共享能力。SANergy可以将标准网络文件输入/输出，由LAN重新指向SAN。普通的网络协议（CIF或NFS）在标准的LAN上建立连接以共享文件，而数据本身通过更高效的SAN以高得多的带宽传输。与SAN连接的存储介质可被格式化成NTFS、UFS或EXT FS格式或支持SANergy open API的任何其它文件系统。

SANergy将标准的Windows NT、Windows 2000、SUN Soloris™或Red Hat Linux®文件服务器扩展后，充当共享式存储器的元数据控制器（MDC）。这个MDC通过运行SANergy客户端软件的计算机，管理对SAN存储器的访问。通过提供重要的文件系统元数据，MDC在客户计算机提出请求时，管理对公用存储器的访问。然后，客户机可以通过SAN的连接直接访问该存储器。

SANergy对大部分系统服务或应用程序提供透明支持，使用户能够通过实施存储区域网络（SAN）透明地共享公用存储器、卷和文件的存取；可以使UNIX®、Windows NT®和　Apple Macintosh系统在卷、文件和字节级上跨平台共享存储资源，从而比基于服务器共享的方式大大增加吞吐量，降低管理费。

SANergy不是一个独立的文件系统，而只是一个文件I/O 重定向程序。它截取文件I/O 重定向到MDC 文件系统管理的磁盘，所以它只是一个SAN 文件系统外壳软件。MDC对磁盘及文件系统的管理视主机平台而定，如是Windows就是NTFS、Solaris，就是UFS、Linux就是EXT2等。在异构操作系统平台之间共享数据需要采用NFS 协议处理，性能表现不佳，实现可用性不高，不能满足混合平台、大量主机并发工作环境中的性能要求。

工作站以网络文件系统方式安装共享磁盘，而SANergy不是独立的文件系统，它必须以网络文件系统的形式安装在主机上（Windows就是网络盘符、UNIX和Linux就是NFS文件系统），那些不能在网络文件系统上处理数据的应用就无法运行，或运行效率和很低。除了MDC 外，所有SANergy主机都无法为其他LAN主机提供数据共享，因为它本身就是网络文件系统，不能再次共享。

Metadata传输占用LAN带宽高，占用MDC主机资源多，不能支持大量主机并发访问。SANergy使用NFS/CIFS文件传输协议传输Metadata信息，不仅占用很大的LAN带宽，而且由于MDC必须运行NFS/CIFS服务器处理连接，所以消耗资源很大，在高负载环境中效率低下依赖其它文件系统技术处理硬件，在高负载环境中数据处理性能低下SANergy MDC只有在Windows或AIX环境下才可以双机切换，而且需要机群软件支持。如果MDC 主机是其它UNIX或Linux，就无切换功能。这个约束极大降低了SANergy系统的可靠性和可用性。

笔者注：

SANergy软件安装和使用简单方便，需要进行设置的参数项少，任何人只需要进行简单地培训就可以使用。虽然SANergy软件的官方价格仍然很高，但实际上其它盗版到处都有，不需要注册码且可以长期使用，与从官方购买到的软件完全相同。因此对于一些存储需要共享但又不想花买正版软件的人来讲，应该是一个不错的选择。

然而，经本人长期亲自使用后发现，SANergy软件的稳定性和安全不足。虽然官方一直声称主机数没有限制，但实际上当网络中的主机数量到达100-150时，MDC服务器性能会大幅度降低，经常出现一些莫名其妙的问题，可能会引起数据丢失或文件系统损坏，系统运行和维护管理要求严格，必须在对共享网络存储有深入了解的技术人员指导下来进行日常维护。目前官方已不再对SANergy的后期开发和升级，改去开发新的共享软件，但不知道还提供SANergy软件的后期技术支持。

另外，SANergy软件在异构操作系统平台下表现不佳，实际性能只相当于同构性的1/4-1/5,这个性能远不能满足系统正常运行的需要。

二、ImageSAN

ImageSAN是Rorke Data公司专门针对广电行业音视频(AV)SAN网络存储应用而研发的，是Windows NT/2000/XP及Macintosh OSX环境及混合环境的SAN解决方案，并提供广泛的应用支持和高适应性的容错能力。基于ImageSAN的存储共享解决方案通过速度、协作和多任务提高了视频、音频及图形编辑系统的网络化处理能力。

MDC设置：ImageSAN可以保证卷Master的动态切换，确保高可用性。在对等网中，每一台主机都有可能成为卷Master。从成本考虑，用户根本不必花费额外的MDC费用。而从安全性等方面考虑，当网络中主机数量大于10时，用户往往使用域模式(并不是必须如此，取决于用户以太网的设置)，单独设置了一台域服务器，ImageSAN就可以指定该服务器为Master。同类其它产品则完全依赖MDC，MDC一旦出故障，将导致整个网络瘫痪。

二次共享：在每一台ImageSAN工作站上，SAN共享卷都直接显示为本地硬盘。由于具有所有本地硬盘的特性，SAN存储卷可以再映射到以太网以便共享。这样，SAN以外的以太网工作站也可以访问SAN中的资料。更重要的是，SAN中的每一台主机都可以面向以太网共享同一SAN分区(用户权限支持)。整个网络的处理能力分担了原来单台服务器的负载，大大减小了网络瘫痪的可能性。这一点特别适合无卡网络编辑的要求。

动态高可用冗余标准：ImageSAN网络中的Master如果出故障，同一网络中的工作站都可以接管成为Master。而且，SAN中的每个卷都可以单独指定自己的Master，也可让网络选举产生Master，非常灵活。如果通过其他软件管理SAN，Master的MDC出故障，就要靠Slave的MDC接管。如果Slave的MDC也出故障，将导致整个网络瘫痪。

笔者注：

ImageSAN软件在视频共享网络环境中性能表现良好，但在非视频共享环境中表现一般。感觉上ImageSAN实际使用的案例比较少，特别是大型网络系统中很少用到ImageSAN，非视频共享行业用户对ImageSAN更少听闻。

三、StorNext

StorNext FS是完全为SAN网络环境设计的文件系统，不依赖于任何现有操作系统中附带的、独立的、跨平台SAN文件系统。

StorNext FS是真正的64位文件系统，可以保证管理巨大的磁盘空间和文件数量，不同类型的主机可以同时以FC Direct I/O方式访问数据，中间不需要任何协议转换。因此，StorNext FS 可以充分利用和发挥SAN 体系结构的所有优点，完全摆脱现有文件系统产品的结构束缚，特别是在混合平台、大量主机并发工作环境中优势非常突出。采用日志型文件系统的设计保证系统的可靠性、健壮性和快速恢复能力。

StorNext FS直接通过TCP/IP协议传输Metadata，MDC采用优化算法处理Metadata，Metadata传输占用LAN带宽低，占用MDC主机资源少，可以支持大量主机并发访问，因此传输和处理效率非常高，可以满足大量主机在高负载环境下并行工作的要求。

StorNext FS具有自己的磁盘逻辑卷管理功能，可以优化组合SAN中的磁盘资源，并且可以对SAN网络链路进行多通道并发处理、保证带宽质量和实现负载均衡。加上StorNext SM 管理模块，可以管理多种磁带库和磁带介质具备多种SAN网络和磁盘优化功能，可充分发挥硬件性能，在高负载环境中数据处理性能突出。

StorNext FS的Metadata控制器可以在任何类型的主机（多达7 台）中进行切换，因此可以最大限度地保证系统的连续、可靠运行。

由于StorNext FS 是独立的文件系统，工作站以本地文件系统方式安装共享磁盘，共享磁盘直接显示为本地磁盘，可进行二次网络共享，所有应用软件都可以以本地磁盘和文件系统方式处理StorNext FS 中的数据。

具有原始集成的HSM数据归档、迁移、备份和容灾功能（StorNext Storage Manager），StorNext FS是符合XDSM数据管理标准的文件系统，具备内置的数据迁移、保护、容灾等管理模块 – StorNext Storage Manager 实现跨存储介质的、长期的数据存储和保护解决方案。

笔者注：

StorNext软件是目前最热门的存储共享管理软件，因此软件价格也居高不下，当网络规模较大时，可能StorNext软件的购置费用就会占用非常大的一部分成本。

StorNext设置参数较多，技术人员要求较高。听说朋友说StorNext的问题与SANergy相比并不少，且出了问题难以排查。

四、CXFS

CXFS是可扩展的日志性群集文件系统，具高可扩展性。单一文件大小可以达到九百万TB，文件系统可以达到1800万TB。动态分配算法使得一个文件系统可以存储数百万个文件而不浪费磁盘空间，单一目录管理百万个文件而不影响性能。

CXFS通过使用先进的XVM卷管理工具，一个磁盘卷可以有几千个磁盘构成，当现有磁盘卷容量不能满足用户需求时，可以在线增加新的磁盘，确保CXFS能满足日见增长的存储需要。
网络的速度、服务器的能力和协议本身都是NFS性能的障碍。NFS协议是同步操作，每一数据块请求都需要两次网络I/O；CXFS只通过网络请求少量的Metadata信息，大量的数据I/O是直接通过读写磁盘实现的。另外CXFS还可以在单一系统I/O路径使用多块FC卡增加I/O带宽。因为CXFS服务器只在数据传输之初将文件信息和文件控制权限赋予CXFS客户机，而不参与每一次的数据传输，所以CXFS服务器并不需要很大即可支持大量的客户机。

CXFS被设计成能自动识别并恢复单点失败，单点失败包括：主Metadata服务器失败、SAN失败、TCP/IP网络失败等。在CXFS配置中，一台主机是Metadata服务器，所有其他主机都可以设计成备份Metadata 服务器，一个备份服务器探测到主Metadata服务器失败后将自动变成主Metadata服务器。

笔者注：

据官方工程师讲，为了有效地利用CXFS文件系统，建议除了普通的以太网络和SAN网络之间，再建立一个“第三网”，该网络只负责CXFS管理服务器和客户端工作站之间的元数据信息和指今的管理和传输。

笔者曾在2004年测试过CXFS文件系统，测试网络采用双网结构，未建立所谓的第三网。测试发现以太网的流量会随CXFS文件系统使用时间的延续而不断增加，网络的效率也会不断降低，直至最终网络堵塞。先后共三个时间三个不同网络环境测试的结果相同。后听说官方就此问题进行了再次开发仍然未解决该问题。后来怎么样就不是很清楚了。

五、GPFS

通用并行文件系统 (General Parallel File System – 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)。与这些文件系统不同，GPFS文件系统可以通过在群集或SP系统中增加节点的方式提高性能。

GPFS是一种日志文件系统,为不同节点建立各自独立的日志。日志种记录Metadata的分布,一旦节点发生故障后,可以保证快速恢复数据。GPFS fail-over功能通过规划,将数据分布到不同failure group内达到高可用性,减少单点故障的影响。为了保证数据可用性，GPFS在多个failure group内为每个数据实例做备份，即使创建文件系统时没有要求复制，GPFS也会自动在不同的failure group内复制恢复日志。

除了已有的AIX管理文件系统的命令， GPFS还提供简化多节点管理的功能。一个GPFS多节点命令能作用于集群中所有的节点，并且可以从群集中的任何节点上操作。这些命令以现有的AIX文件系统命令为基础, 并进行了扩充。GPFS支持X/Open 4.0的文件系统标准,大多数的AIX和 UNIX操作系统的应用程序不需要修改，就可以访问GPFS文件系统上的数据。这些特性使得GPFS文件系统可以替代其他的UNIX文件系统。

笔者注：据朋友说，GPFS目前只能有IBM服务器和存储平台上正常运行，其它的平台运行效率不佳。未经证实，也不知道是否正确。

六、GFS

Global 文件系统（Global File System, GFS）是一个可扩展的分布式文件系统，用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。每一台linux主机都可以将网络共享磁盘看作是本地磁盘，且GFS也以本地文件系统的形式出现。

采用GFS的存储共享系统由一个master和大量的chunkserver构成。只要资源和可靠性允许，chunkserver和client可以运行在同一个机器上。

文件被分成固定大小的块。每个块由一个不变的、全局唯一的64位的chunk－handle标识，chunk－handle是在块创建时由 master分配的。ChunkServer将块当作Linux文件存储在本地磁盘并可以读和写由chunk－handle和位区间指定的数据。出于可靠性考虑，每一个块被复制到多个chunkserver上。默认情况下，保存3个副本，但这可以由用户指定。

Master维护文件系统所以的元数据（metadata），包括名字空间、访问控制信息、从文件到块的映射以及块的当前位置。它也控制系统范围的活动，如块租约（lease）管理，孤儿块的垃圾收集，chunkserver间的块迁移。Master定期通过HeartBeat消息与每一个 chunkserver通信，给chunkserver传递指令并收集它的状态。

与每个应用相联的GFS客户代码实现了文件系统的API并与master和chunkserver通信以代表应用程序读和写数据。客户与master的交换只限于对元数据（metadata）的操作，所有数据方面的通信都直接和chunkserver联系。

客户和chunkserver都不缓存文件数据。因为用户缓存的益处微乎其微，这是由于数据太多或工作集太大而无法缓存。不缓存数据简化了客户程序和整个系统，因为不必考虑缓存的一致性问题。但用户缓存元数据（metadata）。Chunkserver也不必缓存文件，因为块时作为本地文件存储的。

元数据（metadata）：
master存储了三种类型的metadata：文件的名字空间和块的名字空间，从文件到块的映射，块的副本的位置。所有的metadata都放在内存中。前两种类型的metadata通过向操作日志登记修改而保持不变，操作日志存储在master的本地磁盘并在几个远程机器上留有副本。使用日志使得我们可以很简单地、可靠地更新master的状态，即使在master崩溃的情况下也不会有不一致的问题。相反，mater在每次启动以及当有 chuankserver加入的时候询问每个chunkserver的所拥有的块的情况。

以上所论述的都是目前常用的SAN网络存储共享管理软件，实际上还有一些不常用或新开发的存储共享管理软件，如SANFS。国内广电行业两大集成商也在开发自己的存储共享管理软件，目前第一个版本正准备在一个大规模网络系统中进行测试。我期待其有良好的测试结果。

在本文的编写过程中，我参考了一些公司官方资料或网友的文章，特些声明并表示感谢。

Windows操作系统平台下服务器自动弹出一个错误信息提示框，错误信息内容为：“文件或目录G：已损坏且无法读取，请运行CHKDSK工具”。查看MDC服务器的系统日志可看到如下信息：“Windows – 损坏文件, 文件或目录 G:\$Mft 已损坏且无法读取。请运行 Chkdsk 工具。”

故障修复：

要解决这个问题很简单，可通过两种方式：
1、直接重启服务器，在进入WINDWOWS之前，系统会提示G盘的文件系统被损坏，需要进行修复。
2、在命令行模式下输入：chkdsk G: /x， 系统会自动修复G盘，不需要重启服务器。修复操作完成后，G盘就可以正常使用。

修复操作过程中的信息如下：

C:\>chkdsk G: /x
文件系统的类型是 NTFS。
卷已被卸下。该卷所有打开的句柄现在都无效。

CHKDSK 正在校验文件(3 的阶段 1)…
从文件记录段 25
删除损坏的属性记录 (160，$O)。
从文件记录段 21038
删除损坏的属性记录 (128，”")。
文件校验完成。00。
CHKDSK 正在校验索引(3 的阶段 2)…
修正文件 5 索引 $I30 中的错误。
修正文件 5 索引 $I30 中的错误。
为文件 5 中的索引 $I30 排序。
修正文件 25 索引 $O 中的错误。
修正文件 25 索引 $O 中的错误。
为文件 25 中的索引 $O 排序。
正插入文件 25 的索引 $O 中的索引项。
正插入文件 25 的索引 $O 中的索引项。
正插入文件 25 的索引 $O 中的索引项。
正插入文件 25 的索引 $O 中的索引项。
正插入文件 25 的索引 $O 中的索引项。
…
….
正插入文件 25 的索引 $O 中的索引项。
正插入文件 25 的索引 $O 中的索引项。

删除文件 5 索引 $I30 的索引项 x.dat。
删除文件 351 索引 $I30 的索引项 dir0001.chk。
删除文件 351 索引 $I30 的索引项 dir0002.chk。
索引校验完成。00。
CHKDSK 正在恢复丢失的文件。
恢复孤立文件 found.009 (18) 到目录文件 5。
恢复孤立文件 SYSTEM~1 (27) 到目录文件 5。
恢复孤立文件 System Volume Information (27) 到目录文件 5。
恢复孤立文件 Ds10.dat (29) 到目录文件 49。
恢复孤立文件 SOBEYI~1 (30) 到目录文件 5。
恢复孤立文件 sobeyinfo (30) 到目录文件 5。
……
……
恢复孤立文件 found.005 (21036) 到目录文件 5。
恢复孤立文件 found.004 (21039) 到目录文件 5。
CHKDSK 正在校验安全描述符(3 的阶段 3)…
正在将带有 Id 268 的一个索引数据项插入文件 9 的索引 $SII。
正在将带有 Id 268 的一个索引数据项插入文件 9 的索引 $SDH。
正在将带有 Id 269 的一个索引数据项插入文件 9 的索引 $SII。
正在将带有 Id 269 的一个索引数据项插入文件 9 的索引 $SDH。
整修复安全文件的纪录段。
正修复安全描述的数据流的镜象副本。
安全描述符校验完成。
在文件 21038 插入数据属性。
正在修复主控文件表(MFT)位图属性的错误。
正在修复卷位图的错误。
第二个 NTFS 引导扇区无法写入。

修复操作完成后，可能会发现部分文件已丢失，同时在G盘的根目录下也会发现一个或多个以“found000或found001″形式命名的文件夹，丢失的文件被修复操作迁移到该文件中。如果该文件夹中的文件未被修改，可以手动复制回原文件夹。如果文件的名称已被修改（一般来说仅仅是文件名和文件属性被修改，文件本身还在），修改名的命名方式类似与”found000.000″, 在这种情况下，如果你知道源文件的命名规则和后缀名，还可能一个一个的修复该文件，否则。。。。。。。。。。

故障分析：

在 NTFS 文件系统里面，磁盘上的所有东西都以文件的形式出现。即使是元数据也是以一组文件的形式存储的。MFT（Master File Table 主文件表） 是这个卷上每一个文件的索引。 MFT 为每一个文件保存着一组称为“属性”的记录，每个属性存储了不同类型的信息。根据CHKDSK的检测结果来看，出现的问题集中表现在MFT表损坏或者大量的文件链接错误以及文件属性的丢失。说明该问题是文件系统本身在处理大量文件的存放与读取过程中，对文件分配表（MFT）或者文件插入段（FRS）的做出了不正确处理所引起的。

引起文件分配表MFT出现错误的原因的两种。

1、系统非正常关机或突然死机，在数据读写过程中突然关机服务器，极容易出现该故障。
2、文件系统管理权限冲突。一般情况下一个文件系统只能属于专属于一个服务器，只能被一个服务器管理，核心问题是文件系统的MFT文件只能被一台服务器所修改，否则就会出现MFT文件中索引信息和卷地址信息出错。但在双机、群集或SAN存储网络环境下，一个文件系统经常被多台服务器共享，且同时访问。这是就必须安装存储网络共享管理软件，否则就一定会出现文件系统损坏。

可随时通过CHKDISK G: 命令来检查文件系统是否正常。

预防措施：

1、确保机房供电系统不会出现突然断电现象，使用有效的UPS电源。
2、规范操作，禁止非正常关机或野蛮关机。
3、经常进行磁盘碎片整理，增加文件的连续性和完整性。
4、严格规范共享存储系统的管理和操作流程，保证MDC/MDS服务器的安全性和稳定，防止MDC重启。重启MDC服务器前，必须先关闭所有客户端。
5、严格遵守共享存储系统和开关机步骤。开机时顺序为交换机，存储，MDC服务器，然后是客户端，关机时的顺序为客户端，MDC服务器，存储，然后是交换机。
6、存储共享系统新增加工作站时，未安装共享管理软件之前，严禁将工作站接入SAN网络。
7、确保存储共享系统中的每一台工作站和服务器上的存储共享管理软件运行正常。