紹興數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2021-12-03

面對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求,分布式存儲(chǔ)顯然在架構(gòu)上有著天然優(yōu)勢(shì),但在這波數(shù)據(jù)洪流之中也面臨著性能上的全新挑戰(zhàn)。于分布式存儲(chǔ)的工作原理是將各個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)使用網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方式構(gòu)建為集群,向外部提供更加可靠的高性能服務(wù),因此可以說(shuō)分布式存儲(chǔ)本質(zhì)上是一種網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ),其性能在很大程度上受網(wǎng)絡(luò)的影響。在高性能的分布式存儲(chǔ)中,使用傳統(tǒng)的TCP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行各存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)很容易形成網(wǎng)絡(luò)瓶頸,而在分布式存儲(chǔ)容易讓用戶(hù)詬病的IO延時(shí)方面,網(wǎng)絡(luò)部分的開(kāi)銷(xiāo)是不可忽視的一部分。 分布式存儲(chǔ)還能夠容忍服務(wù)器故障,存儲(chǔ)系統(tǒng)依然穩(wěn)定可用,可靠性更優(yōu)。紹興數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)

很多人可能從來(lái)沒(méi)有考慮過(guò)這個(gè)問(wèn)題,為什么需要分布式存儲(chǔ)?實(shí)際上,使用分布式存儲(chǔ)是“被迫”的,因?yàn)殡S著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展、應(yīng)用越來(lái)越豐富、用戶(hù)數(shù)量越來(lái)越多、數(shù)據(jù)也成幾何級(jí)增長(zhǎng),海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)給本地存儲(chǔ)帶了巨大壓力,存儲(chǔ)系統(tǒng)已經(jīng)不堪重負(fù),處于崩潰的邊緣,因此,必須通過(guò)其他手段分散存儲(chǔ)系統(tǒng)壓力,分布式存儲(chǔ)和分布式文件系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。實(shí)際上,如果可能,應(yīng)該是盡量不使用分布式的,因?yàn)檫@會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜度和管理難度,然而,雖然是這樣,但這些終歸是可以通過(guò)其他技術(shù)來(lái)解決,而如果不使用分布式,系統(tǒng)的可用性、穩(wěn)定性都無(wú)法保證,更談不上系統(tǒng)的高性能了。因此,說(shuō)分布式是被迫使用的,一點(diǎn)也不夸張。 紹興數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)如何保證分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的高性能與高可用性呢?

分布式存儲(chǔ)包含的種類(lèi)繁多,除了傳統(tǒng)意義上的分布式文件系統(tǒng)、分布式塊存儲(chǔ)和分布式對(duì)象存儲(chǔ)外,還包括分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式緩存等,但其中架構(gòu)無(wú)外乎于三種;以Ceph為代biao的架構(gòu)是其典型的代biao。在該架構(gòu)中與HDFS不同的地方在于該架構(gòu)中沒(méi)有中心節(jié)點(diǎn)??蛻?hù)端是通過(guò)一個(gè)設(shè)備映射關(guān)系計(jì)算出來(lái)其寫(xiě)入數(shù)據(jù)的位置,這樣客戶(hù)端可以直接與存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)通信,從而避免中心節(jié)點(diǎn)的性能瓶頸。以Ceph為代biao的架構(gòu)是其典型的代biao。在該架構(gòu)中與HDFS不同的地方在于該架構(gòu)中沒(méi)有中心節(jié)點(diǎn)??蛻?hù)端是通過(guò)一個(gè)設(shè)備映射關(guān)系計(jì)算出來(lái)其寫(xiě)入數(shù)據(jù)的位置,這樣客戶(hù)端可以直接與存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)通信,從而避免中心節(jié)點(diǎn)的性能瓶頸。

分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中的多臺(tái)服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。但是我們無(wú)法保證網(wǎng)絡(luò)是一直通暢的,分布式系統(tǒng)需要具有一定的容錯(cuò)性來(lái)處理網(wǎng)絡(luò)故障帶來(lái)的問(wèn)題。一個(gè)令人滿(mǎn)意的情況是,當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)因?yàn)楣收隙纸鉃槎鄠€(gè)部分的時(shí)候,分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)仍然能夠工作。分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)需要使用多臺(tái)服務(wù)器共同存儲(chǔ)數(shù)據(jù),而隨著服務(wù)器數(shù)量的增加,服務(wù)器出現(xiàn)故障的概率也在不斷增加。為了保證在有服務(wù)器出現(xiàn)故障的情況下系統(tǒng)仍然可用。一般做法是把一個(gè)數(shù)據(jù)分成多份存儲(chǔ)在不同的服務(wù)器中。但是由于故障和并行存儲(chǔ)等情況的存在,同一個(gè)數(shù)據(jù)的多個(gè)副本之間可能存在不一致的情況。這里稱(chēng)保證多個(gè)副本的數(shù)據(jù)完全一致的性質(zhì)為一致性。 布式存儲(chǔ)系統(tǒng),采用Scale-out擴(kuò)展架構(gòu),可實(shí)現(xiàn)超大集群規(guī)模的部署。

分布式存儲(chǔ)分為文件存儲(chǔ)、對(duì)象存儲(chǔ)和塊存儲(chǔ),但它們?nèi)N存儲(chǔ)方式的基本架構(gòu)都是大同小異的。即客戶(hù)端或應(yīng)用端、元數(shù)據(jù)(MDS)服務(wù)器和數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器??蛻?hù)端和元數(shù)據(jù)服務(wù)器之間交互是“信令交互”,而客戶(hù)端到數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)是“媒體交互”。元數(shù)據(jù)服務(wù)器或通過(guò)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器獲取各節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的基本配置情況和狀態(tài)信息。比如,客戶(hù)端需要讀取某一個(gè)文件的信息,客戶(hù)端會(huì)將相應(yīng)的要求發(fā)給元數(shù)據(jù)服務(wù)器:“喂!我需要XXX,存在哪里了”,元數(shù)據(jù)服務(wù)器查詢(xún)后回答“你到xxx服務(wù)器的xxx地址+xxx服務(wù)器的xxx地址取”??蛻?hù)端拿到這個(gè)指示后,向這2臺(tái)服務(wù)器發(fā)出指令,數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)獲得指令后,將相應(yīng)的數(shù)據(jù)返回給客戶(hù)端。 為了保證分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的高可靠和高可用,數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中一般存儲(chǔ)多個(gè)副本。湖州集中式分布式存儲(chǔ)技術(shù)有哪些

分布式存儲(chǔ)是未來(lái)數(shù)字產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建與新基建的重要引擎。紹興數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)

正所謂長(zhǎng)江后浪推前浪,分布式存儲(chǔ)快速增長(zhǎng)是不可否認(rèn)的,這從各大廠商的業(yè)績(jī)報(bào)告和分析師報(bào)告就能看出來(lái),但想要把企業(yè)外置存儲(chǔ)這個(gè)前浪拍死在沙灘上還是步子邁太大,不現(xiàn)實(shí)。企業(yè)外置存儲(chǔ)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),仍然是主流。它主要面向企業(yè)傳統(tǒng)應(yīng)用如ERP/CRM/HIS等,數(shù)據(jù)量不大但對(duì)可靠性、性能有極zhi要求,如銀行Core-Banking,從可靠性、生態(tài)層面,分布式存儲(chǔ)都不是比較好選擇。分布式存儲(chǔ)主要面向海量數(shù)據(jù)、新興業(yè)務(wù)場(chǎng)景,如HPC/EDA、大數(shù)據(jù),這類(lèi)場(chǎng)景以二進(jìn)制文件、視頻、圖片等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主,數(shù)據(jù)量極大。所以從場(chǎng)景來(lái)看,二者場(chǎng)景是有明確區(qū)隔的,按場(chǎng)景并存是比較好的選擇。 紹興數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)

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