外观

单节点单磁盘模式 (SNSD, Single Node Single Disk) ​

1. 安装前阅读 ​

本篇文档包含 RustFS 单节点单磁盘部署模式。

  1. 请阐明您的三种安装启动模式

  2. 安装前检查，确保所有指标都满足生产指导特性。如果不需要生产标准，则可以跳过此指导；

单节点单磁盘适合低密度非关键业务，生产环境下建议有数据备份经验，避免数据风险。

1 台服务器只有一块数据盘，所有数据都落入这一块数据盘。

具体架构图如下

RustFS Single Node Single Disk Mode

2. 前提条件 ​

  1. 操作系统版本；
  2. 防火墙；
  3. 内存条件；
  4. 时间同步；
  5. 容量规划；
  6. 磁盘规划；
  7. 文件系统选择；

2.1. 操作系统版本 ​

我们建议使用 Linux 内核版本 4.x 及以上。因为 5.x/6.x 版本可以获得更好的 IO 吞吐能力和网络性能。

您可以使用 Ubuntu 22.04 和 RHEL8.x 来安装 RustFS。

2.2 防火墙 ​

Linux 系统默认是开启防火墙的。您可以使用以下命令检查防火墙状态

bash
systemctl status firewalld

如果您的防火墙状态为 "active"，则可以使用以下命令关闭防火墙

bash
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

或者允许 RustFS 端口 9000

bash
firewall-cmd --zone=public --add-port=9000/tcp --permanent
firewall-cmd --reload

部署中的所有 RustFS 服务器必须使用相同的监听端口。如果您使用 9000 端口，其他服务器上的所有端口也需要是 9000 端口。

2.3 内存条件 ​

RustFS 至少需要 2 GB 内存才能运行测试环境，生产环境需要最低 128 GB 内存。

2.4 时间同步 ​

多节点一致性必须使用时间服务器来维护时间一致性，否则可能出现服务无法启动的情况。相关时间服务器如使用 ntp, timedatectl, 或 timesyncd。

RustFS 需要时间同步。您可以使用以下命令检查时间同步状态

bash
timedatectl status

如果状态为 "synchronized"，则表示时间同步正常。

2.5 容量与 EC 规划 ​

在规划对象存储容量时，我们建议您基于以下几点进行

  • 初始数据量：您计划一次性迁移或存储多少数据？（例如：500 TB）
  • 数据增长量：每日/每周/每月的数据增长容量；
  • 规划周期：您希望本次硬件规划能够支撑多久？（建议：3 年）
  • 考虑您公司的硬件迭代和更新周期。

EC (Erasure Coding) 规划如下

场景推荐校验级别描述
标准生产环境EC:4能够容忍最多 4 个磁盘（或节点）故障，在可靠性和存储效率之间取得良好平衡。
高可用性需求EC:4 - 8或更高，适用于对数据可用性要求极高的场景，但会牺牲更多存储空间。
开发测试环境EC:2提供基本的冗余保护，适用于非关键业务。

2.6 磁盘规划 ​

由于 NFS 在高 IO 情况下会产生幻写和锁问题，禁止使用 NFS 作为 RustFS 的底层存储介质。官方强烈建议使用 JBOD（Just a Bunch of Disks）模式，即简单磁盘捆绑。这意味着将物理磁盘直接、独立地暴露给操作系统，由 RustFS 软件层负责数据冗余和保护。

原因如下

  • 性能更优：RustFS 的纠删码引擎经过高度优化，能够直接并发读写多个磁盘，实现比硬件 RAID 控制器更高的吞吐量。硬件 RAID 反而成为性能瓶颈。
  • 成本更低：无需昂贵的 RAID 卡，降低硬件采购成本。
  • 管理更简单：RustFS 统一管理磁盘，简化存储层操作。
  • 故障恢复更快：RustFS 的数据修复（healing）过程比传统 RAID 重建更快，对集群性能影响更小。

官方建议在磁盘上采用 NVMe SSD 作为存储介质，确保更高的性能和吞吐能力。

2.7 文件系统选择 ​

对于磁盘文件系统格式化，RustFS 官方强烈建议所有用于存储的磁盘都使用 XFS 文件系统。RustFS 的开发和测试均基于 XFS，以确保最佳性能和稳定性。不建议使用 ext4、BTRFS 或 ZFS 等其他文件系统，因为它们可能导致性能下降或出现不可预测的问题。

RustFS 是一个为高并发和高性能而设计的对象存储系统。当客户端上传或下载大对象时，RustFS 会将其分片，并在纠删集（Erasure Set）中的多个磁盘上并行读写。

XFS 优势：XFS（eXtents File System）从一开始就被设计用于高性能和可扩展性。它在大文件处理和高并发 I/O 场景下表现出色。其内部的日志和数据结构（例如 B+ 树）能够高效处理大量的并行读写请求，这与 RustFS 的工作模式完美匹配。相比之下，尽管 ext4 等文件系统近年来在性能上有了很大改进，但在面对极端并发负载时，XFS 通常能提供更稳定和卓越的吞吐量。

对象存储通常需要处理海量文件和巨大的单个文件（TB 级别）。XFS 是一种 64 位文件系统，可以支持极大的文件大小（高达 8 EB）和文件系统规模。它的元数据管理效率非常高，即使在单个目录下存储数百万个文件时，其性能下降也远小于其他文件系统。这对于 RustFS 将每个对象（或对象的版本）作为独立文件存储在后端文件系统上的方式至关重要。

当 RustFS 写入新的对象或对象版本时，为了确保写入性能并减少文件碎片，它会执行空间预留。XFS 提供了一个高效的 API，称为 fallocate，允许应用程序预留一个连续的磁盘空间块。RustFS 利用这一特性，在写入文件之前就为文件分配所需的空间，从而避免了写入过程中动态扩展和元数据更新带来的性能开销，同时最大限度地减少了文件碎片，确保了后续的读取性能。

为了更好地进行磁盘发现，在格式化 xfs 文件系统时，我们推荐采用 Label 标签对磁盘进行标记。

首先，您需要检查磁盘系统情况

bash
sudo lsblk

NAME        MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda           8:0    0 465.7G  0 disk
├─sda1        8:1    0   512M  0 part /boot/efi
└─sda2        8:2    0 465.2G  0 part /
nvme0n1           8:16   0   3.7T  0 disk  <-- if this is our format new disk
nvme1n1           8:32   0   3.7T  0 disk  <-- if this is our format new disk
nvme2n1          8:48   0   3.7T   0  disk

具体格式化命令如下

bash
sudo mkfs.xfs  -i size=512 -n ftype=1 -L RUSTFS0 /dev/sdb

我们可以在格式化时添加一些推荐的选项来优化性能

  • -L
  • -i size=512：RustFS 官方推荐将 inode 大小设置为 512 字节，这对于存储大量小对象（元数据）的场景具有性能优势。
  • -n ftype=1：启用 ftype 功能。这允许文件系统在目录结构中记录文件类型，从而提高 readdir 和 unlink 等操作的性能，对 RustFS 非常有利。

挂载

bash
# write new line
vim /etc/fstab
LABEL=RUSTFS0 /data/rustfs0   xfs   defaults,noatime,nodiratime   0   0

#save & exit

# mount disk
sudo mount -a

3. 配置用户名 ​

RustFS 在启动时，我们建议您配置一个无登录权限的专用用户来启动 RustFS 服务。在 rustfs.service 启动控制脚本中。

  1. 不要修改默认启动账户：默认用户和组均为 root 和 root。如果您想使用默认 root 和 root，则无需进行任何修改。
  2. 修改默认启动账户：您可以使用 groupadd 和 useradd 命令创建用户和组，然后在 systemctl 启动配置文件中修改用户名和密码。

以下示例展示了创建用户、组，并设置访问 RustFS 指定数据目录的权限（可选）

bash
groupadd -r rustfs-user
useradd -M -r -g rustfs-user rustfs-user
chown rustfs-user:rustfs-user  /data/rustfs*

注意

  • 如果创建 rustfs-user 用户和组，需要将 /etc/systemd/system/rustfs.service 中的 User 和 Group 修改为 rustfs-user；
  • 将 /data/rustfs* 调整为指定的挂载目录。

4. 下载安装包 ​

请您先安装 wget 或 curl 来下载 rustfs 安装包。

bash
# Download address
wget https://dl.rustfs.com/artifacts/rustfs/release/rustfs-linux-x86_64-musl-latest.zip
unzip rustfs-linux-x86_64-musl-latest.zip
chmod +x rustfs
mv rustfs /usr/local/bin/

5. 配置环境变量 ​

  1. 创建配置文件
bash
# Single node single disk mode
sudo tee /etc/default/rustfs <<EOF
RUSTFS_ACCESS_KEY=rustfsadmin
RUSTFS_SECRET_KEY=rustfsadmin
RUSTFS_VOLUMES="/data/rustfs0"
RUSTFS_ADDRESS=":9000"
RUSTFS_CONSOLE_ENABLE=true
RUST_LOG=error
RUSTFS_OBS_LOG_DIRECTORY="/var/logs/rustfs/"
EOF
  1. 创建存储目录
bash
sudo mkdir -p /data/rustfs0 /var/logs/rustfs /opt/tls
sudo chmod -R 750 /data/rustfs* /var/logs/rustfs

6. 配置系统服务 ​

  1. 创建 systemd 服务文件
bash
sudo tee /etc/systemd/system/rustfs.service <<EOF
[Unit]
Description=RustFS Object Storage Server
Documentation=https://rustfs.cn/docs/
After=network-online.target
Wants=network-online.target

[Service]
Type=notify
NotifyAccess=main
User=root
Group=root

WorkingDirectory=/usr/local
EnvironmentFile=-/etc/default/rustfs
ExecStart=/usr/local/bin/rustfs \$RUSTFS_VOLUMES

LimitNOFILE=1048576
LimitNPROC=32768
TasksMax=infinity

Restart=always
RestartSec=10s

OOMScoreAdjust=-1000
SendSIGKILL=no

TimeoutStartSec=30s
TimeoutStopSec=30s

NoNewPrivileges=true

ProtectHome=true
PrivateTmp=true
PrivateDevices=true
ProtectClock=true
ProtectKernelTunables=true
ProtectKernelModules=true
ProtectControlGroups=true
RestrictSUIDSGID=true
RestrictRealtime=true

# service log configuration
StandardOutput=append:/var/logs/rustfs/rustfs.log
StandardError=append:/var/logs/rustfs/rustfs-err.log

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
  1. 重新加载服务配置
bash
sudo systemctl daemon-reload

7. 启动服务与验证 ​

  1. 启动服务并设置开机自启
bash
sudo systemctl enable --now rustfs
  1. 验证服务状态
bash
systemctl status rustfs
  1. 检查服务端口
bash
netstat -ntpl
  1. 查看日志文件
bash
tail -f /var/logs/rustfs/rustfs*.log
  1. 访问控制台

输入服务器的 IP 地址和端口（UI 默认端口是 9001），尝试访问控制台，您看到的界面如下

Console

根据 Apache 许可证 2.0 发布。

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