很多人可能從來沒有考慮過這個問題,為什么需要分布式存儲?實際上,使用分布式存儲是“被迫”的,因為隨著互聯網的飛速發展、應用越來越豐富、用戶數量越來越多、數據也成幾何級增長,海量數據的存儲給本地存儲帶了巨大壓力,存儲系統已經不堪重負,處于崩潰的邊緣,因此,必須通過其他手段分散存儲系統壓力,分布式存儲和分布式文件系統應運而生。實際上,如果可能,應該是盡量不使用分布式的,因為這會增加系統的復雜度和管理難度,然而,雖然是這樣,但這些終歸是可以通過其他技術來解決,而如果不使用分布式,系統的可用性、穩定性都無法保證,更談不上系統的高性能了。因此,說分布式是被迫使用的,一點也不夸張。 常見的幾種分布式存儲以及應用場景。寧波魏晉元興分布式存儲系統原理
實際上分布式存儲,高性能與高可用是矛盾的,比如要設計一個分布式存儲系統,出于對性能的考慮,記錄數據時先寫一個份數據到某個機器上并立即返回,然后異步發起多個數據備份過程(副本)。這種設計的性能比較好,但存在“容錯性”的風險,即寫完數據后,目標機器立即發生故障,會導致數據丟失!如果同時寫多個副本,每個副本寫成功以后再返回,則又導致性能下降,因為這個過程取決于慢的那臺機器的性能。這就是高性能與高可用之間的矛盾。而要真正從根本上克服這些矛盾,解決分布式存儲的高性能和高可用問題,更有效的是對于分布式文件系統和分布式存儲系統架構進行優化和改進,從而從源頭解決這些問題。 江蘇數據分布式存儲原理分布式存儲系統需要多臺服務器同時工作。
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,分布式存儲軟硬件一體和軟硬件解耦會長期共存。總體而言,筆者認為隨著數據價值的增高,場景對數據可靠性的要求隨之會越來越嚴苛,市場的天平就會更多偏向軟硬件一體;與此相反,場景對數據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海量數據承載的主力軍位置,鏗鏘而立,并給人以無窮回味!
為了保證分布式存儲系統的高可靠和高可用,數據在系統中一般存儲多個副本。當某個副本所在的存儲節點出現故障時,分布式存儲系統能夠自動將服務切換到其他的副本,從而實現自動容錯。分布式存儲系統通過復制協議將數據同步到多個存儲節點,并確保多個副本之間的數據一致性。客戶端將寫請求發送給主副本,主副本將寫請求復制到其他備副本,常見的做法是同步操作日志(CommitLog)。主副本首先將操作日志同步到備副本,備副本回放操作日志,完成后通知主副本。接著,主副本修改本機,等到所有的操作都完成后再通知客戶端寫成功。下圖中的復制協議要求主備同步成功才可以返回客戶端寫成功,這種協議稱為強同步協議。 分布式存儲在企業數據治理體系中,無疑扮演著重要角色。
什么是分布式存儲呢?如果一個存儲系統,不管是對象、塊、文件、kv、log、olap、oltp,只要對所管理的數據做了Partitioning&Replication,不管姿勢對不對,其實都可以歸納于分布式存儲。分布式存儲就是:Partitioning以多機scale,Replication以災備容錯。復制是解決可用性,可擴展性和高性能的關鍵。為了災備,數據需要冗余存儲;為了高可用,服務需要hotstandby。缺乏災備的系統難以在生產環境使用。元數據和數據的維護均離不開復制,復制可轉移而不可消除。復制引出了多副本一致性問題,而一致性保證需要考慮各種軟件和硬件故障,以及誤操作。 三萬英尺看分布式存儲中本地存儲引擎。南通四大開源分布式存儲的一般架構
分布式存儲系統需要使用多臺服務器共同存儲數據,隨著服務器數量的增加,出現故障的概率也在不斷增加。寧波魏晉元興分布式存儲系統原理
由于異常的存在,分布式存儲系統設計時往往會將數據冗余存儲多份,每一份稱為一個副本)。這樣,當某一個節點出現故障時,可以從其他副本上讀到數據。可以這么認為,副本是分布式存儲系統容錯技術的手段。由于多個副本的存在,如何保證副本之間的一致性是整個分布式系統的理論核xin。數據一致性這個單詞在平常開發中,或者各種文章中都能經常看見,我們常常聽見什么東西數據不一致了,造成了一定的損失,趕快修復一下。那有幾種一致性呢?a、時間一致性:要求所有數據組件的數據在任意時刻都是完全一致的;b、事物一致性:事務一致性只能存在在事務開始前的和事務完成之后,在事務過程中數據有可能不一致,比如A轉100元給B,A扣減100,B加上100,在事務開始前和事務完成之后都能保證他們的帳是對上的,那么這就是事務一致性。但是在事務過程中有可能會出現A扣減了100元,B沒有加上100元的情況,這就是不一致c、在應用程序中涉及多個不同的單機事務,只有在所有的單機事務完成之前和完成之后,數據是完全一致的。 寧波魏晉元興分布式存儲系統原理
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