杭州大數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)架構(gòu)實(shí)戰(zhàn)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-01-15

自誕生以來,分布式存儲(chǔ)就被視為存儲(chǔ)的未來,被萬眾期待。然而分布式存儲(chǔ)起步于寒門,早應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)日志、企業(yè)備份歸檔、開發(fā)測試等場景,追求極zhi成本,性能和可靠性卻不敢恭維。但它還算爭氣,憑借多年的打怪練級(jí),越來越多地開始承載自動(dòng)駕駛研發(fā)、超高清編輯、運(yùn)營商5G網(wǎng)絡(luò)云等企業(yè)的關(guān)鍵業(yè)務(wù),走上變成高富帥、贏取白富美的道路。正所謂人紅是非多,存儲(chǔ)領(lǐng)域也是一樣,坊間一直流傳著關(guān)于分布式存儲(chǔ)的各種流言蜚語。好事的筆者現(xiàn)今就來探尋一番,揭開謊言背后的真相。 分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中的多臺(tái)服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。杭州大數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)架構(gòu)實(shí)戰(zhàn)

目測分布式存儲(chǔ)領(lǐng)域有兩個(gè)派系,一派是SDS(軟件定義存儲(chǔ)),一派是軟硬一體。前者以vSAN、Ceph為代biao,以軟件廠商為主在推廣。分布式存儲(chǔ)軟件+通用服務(wù)器組合,打著重定義存儲(chǔ)市場的旗幟,頗有“有王侯將相寧有種乎”的氣勢;另一派是存儲(chǔ)老牌存儲(chǔ)玩家的產(chǎn)品,他們以軟硬一體為主,如Isilon、HCP等。誰主沉浮很難判斷,不過我們不妨從產(chǎn)業(yè)動(dòng)態(tài)窺見一斑。雖然用過的客戶都詬病分布式存儲(chǔ)軟件+服務(wù)器的方式存在各種兼容性、可靠性、可維護(hù)性的問題,但筆者認(rèn)為SDS這種模式會(huì)長期存在,尤其是在傳統(tǒng)的低端領(lǐng)域,如備份歸檔、開發(fā)測試環(huán)境。而越往高duan走,軟硬一體越是占據(jù)主流。業(yè)界主流廠商也在持續(xù)推出軟硬一體的產(chǎn)品: 衢州數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)原理萬萬沒想到,分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的一致性是......!

    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。許多客戶端并發(fā)訪問系統(tǒng),執(zhí)行讀寫操作,每個(gè)讀寫操作在系統(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,讀寫操作是原子的。與數(shù)據(jù)庫事務(wù)一致性的區(qū)別:數(shù)據(jù)庫事務(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)庫的事務(wù)的執(zhí)行,或者說事務(wù)觀察到的數(shù)據(jù),總是要滿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)庫的數(shù)據(jù)是否多副本沒關(guān)系。而本文的一致性在多副本的語境下才有意義。所以,數(shù)據(jù)庫事務(wù)的一致性,是指數(shù)據(jù)項(xiàng)之間總是滿足某些約束條件,或者說整個(gè)數(shù)據(jù)庫在滿足約束條件的意義上是正確的。

分布式存儲(chǔ)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(chǔ)和分布式對(duì)象存儲(chǔ)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(diǎn)??蛻舳耸峭ㄟ^一個(gè)設(shè)備映射關(guān)系計(jì)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(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)中沒有中心節(jié)點(diǎn)??蛻舳耸峭ㄟ^一個(gè)設(shè)備映射關(guān)系計(jì)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(chǔ)節(jié)點(diǎn)通信,從而避免中心節(jié)點(diǎn)的性能瓶頸。 布式存儲(chǔ)幫助企業(yè)打造智能化的數(shù)據(jù)治理平臺(tái)。

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。這里稱保證多個(gè)副本的數(shù)據(jù)完全一致的性質(zhì)為一致性。分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)需要多臺(tái)服務(wù)器同時(shí)工作。當(dāng)服務(wù)器數(shù)量增多時(shí),其中的一些服務(wù)器出現(xiàn)故障是在所難免的。我們希望這樣的情況不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成太大的影響。在系統(tǒng)中的一部分節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障之后,系統(tǒng)的整體不影響客服端的讀/寫請(qǐng)求稱為可用性。 分布式存儲(chǔ)是未來數(shù)字產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建與新基建的重要引擎。安徽大規(guī)模分布式存儲(chǔ)

相較于傳統(tǒng)存儲(chǔ)黑盒子的管理方式,分布式存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)硬件的交付,標(biāo)準(zhǔn)硬件服務(wù)器的運(yùn)維管理會(huì)更簡單。杭州大數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)架構(gòu)實(shí)戰(zhàn)

    分布式存儲(chǔ)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(shí)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(jí)單機(jī)處理能力的性價(jià)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(huì)越來越不劃算;(2)單機(jī)處理能力存在瓶頸;某個(gè)固定時(shí)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(tái)機(jī)器正常的時(shí)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(huì)讓系統(tǒng)演變?yōu)榉植际较到y(tǒng)了。 杭州大數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)架構(gòu)實(shí)戰(zhàn)

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