本篇仅对华为云计算HCIE-Cloud面试中所出现的题进行一个较为标准的解答，如需理解详情，还是建议听一些更具有专业性的回答；不过博主后续会针对每一个细节出文章进行描写，让大家真正的了解华为云计算，并不是只能考试还能运用到工作生活当中，针对考试的可以用面试宝典作为一个参考。一起进步吧！

进入正题

简述FusionStorage主要模块MDC，OSD，VBS，FSA及FSM的功能定位及交互关系。

定位： Fusion Storage有两个组件：一个是FSM、一个是FSA； FSA包含：MDC、OSD、VBS三个进程
组件：
FSM: 管理模块，提供告警、监控、日志、配置等功能，一般情况下主备部署
FSA: 代理进程，部署在各节点上，实现各节点与FSM通信；（安装在x86服务器上主要与FSM通信）
FSA中的进程：

**MDC：**元数据控制模块 ，实现对分布式集群的状态控制，以及控制数据分布式规则控制，数据重建规则控制，默认最少部署在3个节点上（部署在奇数个的ZK盘上）
**OSD：**是对象存储设备，默认一个磁盘部署一个OSD，执行具体的IO操作（一个OSD可以认为成一个磁盘，SSD这种磁盘可以部署多OSD）
**VBS：**是虚拟块存储管理，提供分布式集群接入点服务（一个节点可以部署一个VBS进程，也可以部署多个，来提高IO性能）

交互答法：
1.当系统启动时：选主
MDC与ZK互动决定主MDC （运行过程中ZK会记录MDC的主备信息）
主MDC与其他MDC相互监控心跳
主MDC决定其他MDC故障后的接管者
其他MDC发现主MDC故障又与ZK互动升任主MDC
2.OSD启动时向MDC查询归属MDC，向归属MDC报告状态，归属MDC把状态变化发送给VBS，当归属MDC故障，主MDC指定一个MDC接管，最多2个池归属同一个MDC。
3.VBS启动时会查询主MDC，先向主MDC查询的VBS就是一个leader角色，主VBS向OSD要元数据，并把元数据从主VBS同步到其他VBS上。
（扩容存储也只要在节点上装FSA，就能感知到这个节点的信息）

思考：IO view、patition视图

追问

vbs 具体通过什么算法判定应该把 io 交给哪个 osd？
VBS 在接受到 IO 后，会通过 hash 算法确定该 IO 应当落在哪个分区中，分区是在存储池初始化时通过 DHT 算法生成的会通过查询 MDC 生成的视图,保存在MDC 中，系统启动时会由 MDC 向 VBS 同步 IO 视图。用以快速查找数据。

mdc 和 vbs 管理的元数据有什么区别？
MDC 中所管理的元数据是 FusionStorage 中存储池的元数据，包含了数据组成结构（各种视图）以及该池所涉及组件的运行状态等信息VBS 中的元数据指的是在系统初始化启动时，由 MDC 向 VBS 同步的信息，实际上是该节点所使用的存储池的 IO 视图。OSD 管理的元数据是每个 1M 分片的分配信息。

有哪些视图,存放什么数据，具体是用来干嘛的？
有 IO 视图、partation 视图、OSD 视图
IO 视图：确定了 partition 和主 osd 的映射关系，一般该视图会由 MDC 更新并缓存至 VBS；
Partition 视图：确定了 partition 对应的主备 osd 关系，是用来实现多副本机制的。
OSD 视图：确定了 OSD 的 ID 以及 OSD 的状态，一般由 MDC 监控并更新该视图。

FSM 和 FSA 是通过什么平面通信的？FSA 的作用是什么？
以 FusionStorage 在 FusionCompute 场景下的融合部署为例
FSM 和 FSA 进行通信时使用的是 FusionCompute 中 CNA 节点的管理网络。
FSA（FusionStorage Agent）：代理进程，部署在各节点上，实现各节点与
FSM 通信。FSA 包含 MDC、VBS 和 OSD 三种不同的进程。根据系统不同配置要求，分别在不同的节点上启用不同的进程组合来完成特定的功能。

什么是多副本机制？实现原理？
多副本机制即一份数据多分存放，用以达到保障数据可靠性的目的。在FusionStorage 中，多副本复制取决于 MDC 的视图；两副本情况下，当 client发送一个写请求到达该 OSD 的时候，该 OSD 将根据视图的信息，将该写请求复制一份到该 Partition 的备 OSD。多副本情况下，则会复制发送多个写请求到多个备 OSD 上

osd 和主 MDC 有心跳关系还是和所有 mdc 有心跳关系？
答：与主 MDC 有心跳关系。

坏一块盘，如何恢复数据，要描述各组件如何交互完成恢复
MDC 监控所有的 VBS 和 OSD，发现异常后，马上启动指定集群中另外一个相同角色作为主要角色。若 OSD 损坏则，则由 MDC 监控并发现该异常情况，并查询 partation 视图后将备用 OSD 升为主 OSD，同时更新 IO 视图，并将 IO 视图同步给 VBS，将该 OSD 对应的磁盘设置为不可用状态。触发并行恢复机制，取存储池中其他 OSD 与该 partation 中的主 OSD 进行主备关系建立，从而完成恢复。

主 VBS 挂了，会怎样？
影响如下：
1、 若该节点仅开启了一个 VBS 进程，若该节点的 VBS 进程出现故障，则该节点的所有涉及 FusoinStorage 的业务 IO 操作将会被挂起，最终会导致该节点的存储业务不可用；
2、若该节点开启了多个 VBS 进程，则其中一个 VBS 出现故障，不会影响其他 VBS 的正常运行。

为什么 FusionStorage 不能用 raid？
答：Fusionstorage 自身提供多副本和 Erasure Code 两种数据保护方式，所以没必要再使用 raid 去进行数据保护，FusionStorage 支持多副本和 Erasure Code 两种数据保护方式，即在多副本和 EC 故障冗余范围内，当物理设备出现故障时，数据仍可被正常访问，并自动恢复故障设备上的数据。用户可根据需求灵活选择数据保护方式，实现数据可靠性和存储空间利用率的最佳配比。传统的硬盘级 RAID 模式将数据存放于单节点内的不同硬盘，当整节点发生故障时，无法有效恢复数据。FusionStorage 将数据在节点间进行冗余保护或副本构建，有效避免数据丢失。

什么是控制器？
答：控制器是存储设备中的核心部件，主要负责处理存储业务、接收用户的配置管理命令、保存配置信息、接入硬盘和保存关键信息到保险箱硬盘。

fusionstorage 为什么可以统一接受告警？
答:因为 fusionstorage 通过 fsm 管理进程和各个节点的 fsa 进行通信，fsa 向fsm 汇报此节点的状态告警。
FusionStorage Manager（FSM）管理进程，提供告警、监控、日志、配置等操作维护功能，推荐主备节点部署。
FusionStorage Agent (FSA)管理代理进程，部署在各节点（服务器）上，实现各节点与 FSM 通信。

OSD 每次 io 都要和 MDC 交互吗？
答：读 IO 直接通过 OSD 缓存的 OSD view 找到对应数据，写 IO 完成后会向 MDC更新视图。

数据路由原理
以读 IO 为例：
答：系统初始化时，FusionStorage 将哈希空间（0~2^32）划分为 N 等份，每 1 等份是 1 个分区（Partition），这 N 等份按照硬盘数量进行均分。
例如：二副本场景下，系统 N 默认为 3600，假设当前系统有 36 块硬盘，则每块硬盘承载100 个分区。上述“分区-硬盘”的映射关系在系统初始化时会分配好，后续会随着系统中硬盘数量的变化会进行调整。该映射表所需要的空间很小，FusionStorage 系统中的节点会在内存中保存该映射关系，用于进行快速路由。FusionStorage 会对每个 LUN 在逻辑上按照 1MB 大小进行切片，例如 1GB 的LUN 则会被切成 1024*1MB 分片。当应用侧访问 FusionStorage 时候，在 SCSI 命令中会带上 LUN ID 和 LBA ID 以及读写的数据内容，OS 转发该消息到本节点 VBS模块，VBS 根据 LUN ID 和 LBA ID 组成一个 key，该 key 会包含 LBA ID 对 1MB 的取整计算信息。通过 DHT Hash 计算出一个整数(范围在 0~2^32 内)，并落在指定Partition 中；根据内存中记录的“分区-硬盘”映射关系确定具体硬盘，VBS 将IO 操作转发到该硬盘所属的 OSD 模块。每个 OSD 会管理一个硬盘，系统初始化时，OSD 会按照 1MB 为单位对硬盘进行分片管理，并在硬盘的元数据管理区域记录每个 1MB 分片的分配信息。OSD 接收到 VBS 发送的 IO 操作后，根据 key 查找该数据在硬盘上的具体分片信息，获取数据后返回给 VBS。从而完成整个数据路由过程。
举例说明：应用需要访问 LUN1+LBA1 地址起始的 4KB 长度的数据，首先构造key=LUN1+LBA1/1M，对该 key 进行 HASH 计算得到哈希值，并对 N 取模，得到partition 号，根据内存中记录的“分区-硬盘“映射表可得知数据归属的硬盘。

mdc vbs osd 是以什么方式运行在 fsa 中？mdc 个数为什么是奇数？偶数不行吗？
MDC、VBS、OSD 以进程的形式运行在 fsa 中，系统初始化启动的时候 mdc必须与 zk 数目一致，zk 个数一般为 3，5,7…,以奇数个部署，所以 MDC 一般为奇数个，后面可以根据需要进行修改，可以为偶数个，最多可创建 96 个。

分离部署，vbs 能使用 osd 吗？怎么使用的?
答：可以使用，他是通过查询 MDC 的 IO 视图与分区视图找到主 OSD 位置后，将数据下发给主 OSD 时由主 OSD 进行集群内数据同步，因此就算是分离部署也可以访问。

在我们 fusionstorage 中是不是每块盘上都有 osd？磁盘中没有 osd 能不能用？
答：都有 osd，没有 OSD 不能用。

ZK 有什么作用？为什么 OSD 不向 ZK 选主？VBS 有主备部署吗？
答：ZK 作用有：
1、MDC 主备管理： MDC 采用一主两备部署模式；在 MDC 模块进程启动后，各个 MDC 进程会向 ZK 注册选主，先注册的为主 MDC；运行过程中，ZK 记录 MDC 主备信息，并通过心跳机制监控 MDC 主备健康状况，一旦主 MDC 进程故障，会触发 MDC 重新选主。
2、数据存储：在 MDC 运行过程中，会生成各种控制视图信息，包括目标视图、中间视图、IO 视图信息等，这些信息的保存、更新、查询、删除操作都通过 ZK 提供的接口实现。
3、数据同步：数据更新到主 ZK，由主 ZK 自动同步到两个备 ZK，保证主备 ZK 数据实时同步。一旦 ZK 发生主备切换，业务不受影响。因为 OSD 需要通过分区视图确定分区与 OSD 主的关系，而分区视图存放在MDC 中，所以跟 MDC 确定主备；VBS 有主从关系；

主 MDC 对应的主 ZK 挂掉，集群还能工作吗？
答：可以工作，当主 ZK 死掉后，会根据 ZK 的顺序选举原则，选择出最小的 ZK作为主 ZK 继续工作。

小结

这道题难点在交互流程那里，在考试前自己一定要把流程说明白，最起码自己能说明白，然后在给不知道的人说明白，那就可以去给考官讲了。

版权属于：周晨

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