杭州四大開源分布式存儲原理

來源: 發(fā)布時間:2021-12-05

如何保證分布式存儲的高性能與高可用?大家可能想到的是,除了傳統(tǒng)架構(gòu)里面的備份、HotStandby、雙活、多活這種架構(gòu)之外,對于保證分布式存儲系統(tǒng)的高可靠和高可用,數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中一般存儲多個副本。當(dāng)某個存儲節(jié)點出故障時,系統(tǒng)能夠自動將服務(wù)切換到其他的副本,從而實現(xiàn)自動容錯。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。同一份數(shù)據(jù)有多個副本,只有一個為主副本Primary,其他的副本為備份副本Backup,數(shù)據(jù)從主副本復(fù)制到備份副本,采用終一致性來保證數(shù)據(jù)和事物的完整。 分布式存儲能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)容感知,配合前端應(yīng)用對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析和價值挖掘。杭州四大開源分布式存儲原理

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。 江蘇全閃塊分布式存儲布式存儲幫助企業(yè)打造智能化的數(shù)據(jù)治理平臺。

分布式存儲是一種數(shù)據(jù)存儲技術(shù),通過網(wǎng)絡(luò)使用企業(yè)中的每臺機(jī)器上的磁盤空間,并將這些分散的存儲資源構(gòu)成一個虛擬的存儲設(shè)備,數(shù)據(jù)分散的存儲在企業(yè)的各個角落。分布式存儲系統(tǒng),是將數(shù)據(jù)分散存儲在多個du立的設(shè)備上。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)采用集中的存儲服務(wù)器存放所有數(shù)據(jù),存儲服務(wù)器成為系統(tǒng)性能的瓶頸,也是可靠性和安全性的焦點,不能滿足大規(guī)模存儲應(yīng)用的需要。分布式網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)采用可擴(kuò)展的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),利用多臺存儲服務(wù)器分擔(dān)存儲負(fù)荷,利用位置服務(wù)器定位存儲信息,它不但提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性和存取效率,還易于擴(kuò)展。

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?fù)責(zé)發(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(fù)責(zé)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(fù)責(zé)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??蛻舳撕驮獢?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。 分布式存儲在企業(yè)數(shù)據(jù)治理體系中,無疑扮演著重要角色。

分布式存儲的種類和比較:分布式存儲包含的種類繁多,除了傳統(tǒng)意義上的分布式文件系統(tǒng)、分布式塊存儲和分布式對象存儲外,還包括分布式數(shù)據(jù)庫和分布式緩存等,但其中架構(gòu)無外乎于三種;以HDFS(HadoopDistributionFileSystem)為代biao的架構(gòu)是典型的代biao。在這種架構(gòu)中,一部分節(jié)點NameNode是存放管理數(shù)據(jù)(元數(shù)據(jù)),另一部分節(jié)點DataNode存放業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),這種類型的服務(wù)器負(fù)責(zé)管理具體數(shù)據(jù)。這種架構(gòu)就像公司的層次組織架構(gòu),namenode就如同老板,只管理下屬的經(jīng)理(datanode),而下屬的經(jīng)理,而經(jīng)理們來管理節(jié)點下本地盤上的數(shù)據(jù)。 分布式存儲與數(shù)據(jù)庫選型**整理分享。揚州集中式分布式存儲數(shù)據(jù)庫

干貨:一文看懂分布式存儲架構(gòu)。杭州四大開源分布式存儲原理

分布式存儲包含的種類繁多,除了傳統(tǒng)意義上的分布式文件系統(tǒng)、分布式塊存儲和分布式對象存儲外,還包括分布式數(shù)據(jù)庫和分布式緩存等,但其中架構(gòu)無外乎于三種;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)中沒有中心節(jié)點??蛻舳耸峭ㄟ^一個設(shè)備映射關(guān)系計算出來其寫入數(shù)據(jù)的位置,這樣客戶端可以直接與存儲節(jié)點通信,從而避免中心節(jié)點的性能瓶頸。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)中沒有中心節(jié)點??蛻舳耸峭ㄟ^一個設(shè)備映射關(guān)系計算出來其寫入數(shù)據(jù)的位置,這樣客戶端可以直接與存儲節(jié)點通信,從而避免中心節(jié)點的性能瓶頸。 杭州四大開源分布式存儲原理

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