嘉興什么是分布式存儲(chǔ)原理

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2021-12-09

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。 分布式存儲(chǔ)“避坑”指南。嘉興什么是分布式存儲(chǔ)原理

分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中還可能使用基于寫(xiě)多個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的復(fù)制協(xié)議(Replicated-writeprotocol)。比如Dynamo系統(tǒng)中的NWR復(fù)制協(xié)議,其中,N為副本數(shù)量,W為寫(xiě)操作的副本數(shù),R為讀操作的副本數(shù)。NWR協(xié)議中多個(gè)副本不再區(qū)分主和備,客戶(hù)端根據(jù)一定的策略往其中的W個(gè)副本寫(xiě)入數(shù)據(jù),讀取其中的R個(gè)副本。只要W+R>N,可以保證讀到的副本中至少有一個(gè)包含了的更新。然而,這種協(xié)議的問(wèn)題在于不同副本的操作順序可能不一致,從多個(gè)副本讀取時(shí)可能出現(xiàn)。這種方式在實(shí)際系統(tǒng)中比較少見(jiàn),不建議使用。 徐州大規(guī)模分布式存儲(chǔ)有哪些分布式存儲(chǔ)不僅是存儲(chǔ),而是下一代互聯(lián)網(wǎng)。

    分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)具有如下特性:數(shù)據(jù)分為多個(gè)分片存儲(chǔ)在多臺(tái)服務(wù)節(jié)點(diǎn)上。每個(gè)分片有多個(gè)副本,存儲(chǔ)在不同的服務(wù)節(jié)點(diǎn)上。許多客戶(hù)端并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng),執(zhí)行讀寫(xiě)操作,每個(gè)讀寫(xiě)操作在系統(tǒng)中需要花費(fèi)不等的時(shí)間。除非下文中特別注明和討論,讀寫(xiě)操作是原子的。與數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)一致性的區(qū)別:數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的ACID的中也有一個(gè)一致性(consistency),但彼一致性非此一致性。ACID中的一致性是指,數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)的執(zhí)行,或者說(shuō)事務(wù)觀(guān)察到的數(shù)據(jù),總是要滿(mǎn)足某些全局的一致性約束條件,如性約束,外鍵約束等。這個(gè)概念和數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)是否多副本沒(méi)關(guān)系。而本文的一致性在多副本的語(yǔ)境下才有意義。所以,數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的一致性,是指數(shù)據(jù)項(xiàng)之間總是滿(mǎn)足某些約束條件,或者說(shuō)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)在滿(mǎn)足約束條件的意義上是正確的。

隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的高速增長(zhǎng),在軟件上的消耗已成為網(wǎng)絡(luò)性能的瓶頸,而通過(guò)繞過(guò)CPU實(shí)現(xiàn)高性能傳輸?shù)腞DMA網(wǎng)絡(luò)成為分布式存儲(chǔ)不錯(cuò)的選擇。RDMA(RemoteDirectMemoryAccess),可以簡(jiǎn)單理解為網(wǎng)卡完全繞過(guò)CPU實(shí)現(xiàn)兩個(gè)服務(wù)器之間的內(nèi)存數(shù)據(jù)交換。其作為一種硬件實(shí)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(chǔ)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)等)獲得更低的時(shí)延以及更高的吞吐。初的RDMA是實(shí)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(jì)算)等少數(shù)場(chǎng)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。 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。

    在分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)(包括OceanBase這樣的分布式數(shù)據(jù)庫(kù))的使用中,我們經(jīng)常會(huì)提到“一致性”這個(gè)詞,但是這個(gè)術(shù)語(yǔ)在不同的系統(tǒng)、不同人的心目中有不同的內(nèi)涵,很容易造成混淆。想象一個(gè)簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)系統(tǒng),只有一個(gè)客戶(hù)端(單進(jìn)程)和一個(gè)服務(wù)端(單進(jìn)程服務(wù))??蛻?hù)端順序發(fā)起讀寫(xiě)操作,服務(wù)端也順序處理每個(gè)請(qǐng)求,那么無(wú)論從服務(wù)器視角還是從客戶(hù)端視角,后一個(gè)操作都可以看到前一個(gè)操作的結(jié)果。然后,系統(tǒng)變的復(fù)雜一些,系統(tǒng)還是單個(gè)服務(wù)進(jìn)程(單副本),但是有多個(gè)客戶(hù)端并發(fā)進(jìn)行操作。這個(gè)模型下,多個(gè)客戶(hù)端的操作會(huì)互相影響,比如一個(gè)客戶(hù)端會(huì)讀到不是自己寫(xiě)的數(shù)據(jù)(另一個(gè)客戶(hù)端寫(xiě)入的)。一般單機(jī)并發(fā)程序就是這樣的模型,比如多個(gè)線(xiàn)程共享內(nèi)存的程序中。 分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)需要多臺(tái)服務(wù)器同時(shí)工作。徐州大規(guī)模分布式存儲(chǔ)有哪些

分布式存儲(chǔ)不得不要了解的幾大特點(diǎn)。嘉興什么是分布式存儲(chǔ)原理

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。 嘉興什么是分布式存儲(chǔ)原理

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