無論如何波折,分布式存儲未來可期:正所謂不管白貓、黑貓,抓到老鼠的就是好貓。我們相信在較長一段時間內(nèi),分布式存儲軟硬件一體和軟硬件解耦會長期共存??傮w而言,筆者認(rèn)為隨著數(shù)據(jù)價值的增高,場景對數(shù)據(jù)可靠性的要求隨之會越來越嚴(yán)苛,市場的天平就會更多偏向軟硬件一體;與此相反,場景對數(shù)據(jù)可靠性的敏感度越低、短期成本敏感度越高,市場的天平就會更多的偏向軟硬件解耦。分布式存儲的發(fā)展歷程無論如何波折,我們更愿意相信它終會是部正劇,在整個存儲市場中占據(jù)海量數(shù)據(jù)承載的主力軍位置,鏗鏘而立,并給人以無窮回味!分布式存儲在數(shù)據(jù)治理過程中的定位。鎮(zhèn)江集中式分布式存儲系統(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?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(qiáng)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(diǎn)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(diǎn)是“媒體交互”。元數(shù)據(jù)服務(wù)器或通過數(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。 全閃塊分布式存儲布式存儲解決如何將數(shù)據(jù)存到多臺機(jī)器上,并且提供可用性,可靠性和一致性等問題。
分布式存儲的重要性:從單機(jī)單用戶到單機(jī)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(jī)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(kuò)展的方式來提升性能會越來越不劃算;(2)單機(jī)處理能力存在瓶頸;某個固定時間點(diǎn),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(jì)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(jī)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(dāng)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。
說到分布式存儲,我們可能都會聯(lián)想到軟件定義存儲(SoftwareDefinedStorage,即SDS)。代biao全球存儲廠商的權(quán)wei協(xié)會SNIA(全球網(wǎng)絡(luò)存儲工業(yè)協(xié)會)對SDS定義:軟件定義存儲包括管理面的標(biāo)準(zhǔn)接口和自動化,以及數(shù)據(jù)面Scale-out的塊、文件和對象存儲服務(wù)?;蛟S我們需要把鏡頭投向21世紀(jì)初期,Google提出分布式存儲架構(gòu)的概念并予以實(shí)踐,在其強(qiáng)大的技術(shù)和維護(hù)團(tuán)隊(duì)支撐下,實(shí)現(xiàn)了基于在標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器上部署自研分布式存儲軟件,構(gòu)建成大規(guī)模存儲集群,以應(yīng)對其互聯(lián)網(wǎng)搜索業(yè)務(wù)帶來的海量數(shù)據(jù)流。 分布式存儲系統(tǒng),是將數(shù)據(jù)分散存儲在多臺單獨(dú)的設(shè)備上。
得益于合理的分布式架構(gòu),分布式存儲可預(yù)估并且彈性擴(kuò)展計(jì)算、存儲容量和性能。分布式存儲的水平擴(kuò)展有以下幾個特性:1)節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展后,舊數(shù)據(jù)會自動遷移到新節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡,避點(diǎn)過熱的情況出現(xiàn);2)水平擴(kuò)展只需要將新節(jié)點(diǎn)和原有集群連接到同一網(wǎng)絡(luò),整個過程不會對業(yè)務(wù)造成影響;3)當(dāng)節(jié)點(diǎn)被添加到集群,集群系統(tǒng)的整體容量和性能也隨之線性擴(kuò)展,此后新節(jié)點(diǎn)的資源就會被管理平臺接管,被用于分配或者回收。隨著分布式存儲的發(fā)展,存儲行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程也不斷推進(jìn),分布式存儲優(yōu)先采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行存儲接入。在平臺層面,通過將異構(gòu)存儲資源進(jìn)行抽象化,將傳統(tǒng)的存儲設(shè)備級的操作封裝成面向存儲資源的操作,從而簡化異構(gòu)存儲基礎(chǔ)架構(gòu)的操作,以實(shí)現(xiàn)存儲資源的集中管理,并能夠自動執(zhí)行創(chuàng)建、變更、回收等整個存儲生命周期流程,從而降低了存儲采購和管理成本。 分布式存儲不僅是存儲,而是下一代互聯(lián)網(wǎng)。數(shù)據(jù)分布式存儲數(shù)據(jù)庫
。一個令人滿意的情況是,當(dāng)一個網(wǎng)絡(luò)因?yàn)楣收隙纸鉃槎鄠€部分的時候,分布式存儲系統(tǒng)仍然能夠工作。鎮(zhèn)江集中式分布式存儲系統(tǒng)架構(gòu)
軟硬件解耦的分布式存儲在性能設(shè)計(jì)上存在兩大天然缺陷:標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器不具備機(jī)房突然斷電時保護(hù)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(yuǎn)高于內(nèi)存,導(dǎo)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(dú)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(jìn)的全閃存存儲一樣實(shí)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(dǎo)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(jī)會克服如上兩大缺陷。我們看到業(yè)界先進(jìn)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(hù)(BBU)、系統(tǒng)級全局垃圾回收,達(dá)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(jìn)入企業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用提供了性能的SLA保障。 鎮(zhèn)江集中式分布式存儲系統(tǒng)架構(gòu)
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