從技術(shù)的角度,,分布式存儲的發(fā)力點在大規(guī)模的擴展性,,基于此逐步優(yōu)化性能、可靠性,,讓海量數(shù)據(jù)存得下,、用得起,;集中式存儲的技術(shù)方向在于保持穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,,利用更快的介質(zhì),、更低時延的網(wǎng)絡(luò)為核xin業(yè)務(wù)提供加速,,讓業(yè)務(wù)更穩(wěn)、效率更高,。因此,從技術(shù)方向上來看,,二者也是各有側(cè)重的,。云和分布式存儲一樣,這些年正在大行其道,、炙手可熱,。CloudFirst、AllinCloud,、CloudNative等概念風靡業(yè)界,,CIO見面不提云貌似都不好意思打招呼。早期人們也習慣把分布式存儲叫做“云存儲”,,那么分布式存儲和云是什么關(guān)系,?筆者認為,分布式存儲是一種技術(shù)架構(gòu),,而云是一種商業(yè)模式,。分布式存儲可以被用作各種云的數(shù)據(jù)底座,也可以單獨成為數(shù)據(jù)底座,,是配合的關(guān)系,,而非替換和包含關(guān)系。 分布式存儲系統(tǒng)通過復(fù)制協(xié)議將數(shù)據(jù)同步到多個存儲節(jié)點,,并確保多個副本之間的數(shù)據(jù)一致性,。浙江聯(lián)想分布式存儲系統(tǒng)架構(gòu)
分布式存儲架構(gòu)由三個部分組成:客戶端、元數(shù)據(jù)服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器,??蛻舳素撠煱l(fā)送讀寫請求,緩存文件元數(shù)據(jù)和文件數(shù)據(jù),。元數(shù)據(jù)服務(wù)器負責管理元數(shù)據(jù)和處理客戶端的請求,,是整個系統(tǒng)的核xin組件。數(shù)據(jù)服務(wù)器負責存放文件數(shù)據(jù),,保證數(shù)據(jù)的可用性和完整性,。該架構(gòu)的好處是性能和容量能夠同時拓展,系統(tǒng)規(guī)模具有很強的伸縮性,。分布式存儲分為文件存儲,、對象存儲和塊存儲,但它們?nèi)N存儲方式的基本架構(gòu)都是大同小異的,。即客戶端或應(yīng)用端,、元數(shù)據(jù)(MDS)服務(wù)器和數(shù)據(jù)節(jié)點服務(wù)器,。客戶端和元數(shù)據(jù)服務(wù)器之間交互是“信令交互”,,而客戶端到數(shù)據(jù)節(jié)點是“媒體交互”,。元數(shù)據(jù)服務(wù)器或通過數(shù)據(jù)節(jié)點服務(wù)器獲取各節(jié)點服務(wù)器的基本配置情況和狀態(tài)信息。 浙江視頻分布式存儲系統(tǒng)原理解析布式存儲系統(tǒng),,采用Scale-out擴展架構(gòu),,可實現(xiàn)超大集群規(guī)模的部署。
與傳統(tǒng)的存儲架構(gòu)使用RAID模式來保證數(shù)據(jù)的可靠性不同,,分布式存儲采用了多副本備份機制,。在存儲數(shù)據(jù)之前,分布式存儲對數(shù)據(jù)進行了分片,,分片后的數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則保存在集群節(jié)點上,。為了保證多個數(shù)據(jù)副本之間的一致性,分布式存儲通常采用的是一個副本寫入,,多個副本讀取的強一致性技術(shù),,使用鏡像、條帶,、分布式校驗等方式滿足租戶對于可靠性不同的需求,。在讀取數(shù)據(jù)失敗的時候,系統(tǒng)可以通過從其他副本讀取數(shù)據(jù),,重新寫入該副本進行恢復(fù),,從而保證副本的總數(shù)固定。當數(shù)據(jù)長時間處于不一致狀態(tài)時,,系統(tǒng)會自動數(shù)據(jù)重建恢復(fù),,同時租戶可設(shè)定數(shù)據(jù)恢復(fù)的帶寬規(guī)則,小化對業(yè)務(wù)的影響,。
分布式存儲的重要性:從單機單用戶到單機多用戶,,再到現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時代,應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)生了很多的變化,。而分布式系統(tǒng)依然是目前很熱門的討論話題,,那么,分布式系統(tǒng)給我們帶來了什么,,或者說是為什么要有分布式系統(tǒng)呢,?(1)升級單機處理能力的性價比越來越低;企業(yè)發(fā)現(xiàn)通過更換硬件做垂直擴展的方式來提升性能會越來越不劃算,;(2)單機處理能力存在瓶頸,;某個固定時間點,單顆處理器有自己的性能瓶頸,,也就說即使愿意花更多的錢去買計算能力也買不到了,;(3)出于穩(wěn)定性和可用性的考慮如果采用單擊系統(tǒng),,那么在這臺機器正常的時候一切OK,一旦出問題,,那么系統(tǒng)就完全不能用了,。當然,可以考慮做容災(zāi)備份等方案,,而這些方案就會讓系統(tǒng)演變?yōu)榉植际较到y(tǒng)了,。 布式存儲可實現(xiàn)集群的健康監(jiān)測,在故障潛伏期即可實現(xiàn)故障提醒,。
軟硬件解耦的分布式存儲在性能設(shè)計上存在兩大天然缺陷:標準服務(wù)器不具備機房突然斷電時保護內(nèi)存數(shù)據(jù)的電池(BBU),,所以只能用SSD卡/盤來做數(shù)據(jù)緩存,。SSD的時延遠高于內(nèi)存,,導致業(yè)界絕大多數(shù)的軟硬解耦的分布式存儲時延無法和生產(chǎn)存儲媲美。單獨采購的分布式存儲軟件無法和第三方服務(wù)器的SSD盤緊密配合,,從而無法像業(yè)界先進的全閃存存儲一樣實現(xiàn)全局垃圾回收,,控制數(shù)量眾多的SSD盤各自的垃圾回收導致的生產(chǎn)應(yīng)用時延波動。軟硬件一體的分布式存儲有機會克服如上兩大缺陷,。我們看到業(yè)界先進的分布式存儲產(chǎn)品,,采用了類似于全閃存存儲的電池保護(BBU)、系統(tǒng)級全局垃圾回收,,達到了媲美傳統(tǒng)生產(chǎn)存儲的高并發(fā)壓力下的1ms穩(wěn)定時延,,從而為分布式存儲進入企業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用提供了性能的SLA保障。 五大主流分布式存儲技術(shù)對比分析,,你 pick 哪一種,?淮安魏晉元興分布式存儲原理
分布式存儲系統(tǒng)中的多臺服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)進行連接。浙江聯(lián)想分布式存儲系統(tǒng)架構(gòu)
隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的高速增長,,在軟件上的消耗已成為網(wǎng)絡(luò)性能的瓶頸,,而通過繞過CPU實現(xiàn)高性能傳輸?shù)腞DMA網(wǎng)絡(luò)成為分布式存儲不錯的選擇。RDMA(RemoteDirectMemoryAccess),,可以簡單理解為網(wǎng)卡完全繞過CPU實現(xiàn)兩個服務(wù)器之間的內(nèi)存數(shù)據(jù)交換,。其作為一種硬件實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),可以大幅提升網(wǎng)絡(luò)傳輸效率,,幫助網(wǎng)絡(luò)IO密集的業(yè)務(wù)(比如分布式存儲,、分布式數(shù)據(jù)庫等)獲得更低的時延以及更高的吞吐。初的RDMA是實現(xiàn)在IB(Infiniband)上,,由于其新的硬件技術(shù)棧成本比較高,,主要用于HPC(高性能計算)等少數(shù)場景。而新的技術(shù)發(fā)展下,,能夠?qū)崿F(xiàn)在以太網(wǎng)上使用RDMA,。 浙江聯(lián)想分布式存儲系統(tǒng)架構(gòu)
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