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溫州數據分布式存儲原理

來源: 發布時間:2022-01-23

與傳統的存儲架構使用RAID模式來保證數據的可靠性不同,分布式存儲采用了多副本備份機制。在存儲數據之前,分布式存儲對數據進行了分片,分片后的數據按照一定的規則保存在集群節點上。為了保證多個數據副本之間的一致性,分布式存儲通常采用的是一個副本寫入,多個副本讀取的強一致性技術,使用鏡像、條帶、分布式校驗等方式滿足租戶對于可靠性不同的需求。在讀取數據失敗的時候,系統可以通過從其他副本讀取數據,重新寫入該副本進行恢復,從而保證副本的總數固定。當數據長時間處于不一致狀態時,系統會自動數據重建恢復,同時租戶可設定數據恢復的帶寬規則,小化對業務的影響。 分布式存儲是未來數字產業生態系統構建與新基建的重要引擎。溫州數據分布式存儲原理

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。 寧波視頻分布式存儲的一般架構難言之隱,分布式存儲軟硬件解耦究竟難在哪里?

隨著網絡帶寬的高速增長,在軟件上的消耗已成為網絡性能的瓶頸,而通過繞過CPU實現高性能傳輸的RDMA網絡成為分布式存儲不錯的選擇。RDMA(RemoteDirectMemoryAccess),可以簡單理解為網卡完全繞過CPU實現兩個服務器之間的內存數據交換。其作為一種硬件實現的網絡傳輸技術,可以大幅提升網絡傳輸效率,幫助網絡IO密集的業務(比如分布式存儲、分布式數據庫等)獲得更低的時延以及更高的吞吐。初的RDMA是實現在IB(Infiniband)上,由于其新的硬件技術棧成本比較高,主要用于HPC(高性能計算)等少數場景。而新的技術發展下,能夠實現在以太網上使用RDMA。

分布式存儲架構由三個部分組成:客戶端、元數據服務器和數據服務器。客戶端負責發送讀寫請求,緩存文件元數據和文件數據。元數據服務器負責管理元數據和處理客戶端的請求,是整個系統的核xin組件。數據服務器負責存放文件數據,保證數據的可用性和完整性。該架構的好處是性能和容量能夠同時拓展,系統規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,但它們三種存儲方式的基本架構都是大同小異的。即客戶端或應用端、元數據(MDS)服務器和數據節點服務器。客戶端和元數據服務器之間交互是“信令交互”,而客戶端到數據節點是“媒體交互”。元數據服務器或通過數據節點服務器獲取各節點服務器的基本配置情況和狀態信息。 分布式存儲在企業數據治理體系中,無疑扮演著重要角色。

面對海量數據的存儲需求,分布式存儲顯然在架構上有著天然優勢,但在這波數據洪流之中也面臨著性能上的全新挑戰。于分布式存儲的工作原理是將各個存儲節點使用網絡互聯的方式構建為集群,向外部提供更加可靠的高性能服務,因此可以說分布式存儲本質上是一種網絡存儲,其性能在很大程度上受網絡的影響。在高性能的分布式存儲中,使用傳統的TCP網絡進行各存儲節點之間的網絡互聯很容易形成網絡瓶頸,而在分布式存儲容易讓用戶詬病的IO延時方面,網絡部分的開銷是不可忽視的一部分。 分布式存儲的由來、發展及未來市場前景。徐州視頻分布式存儲系統架構

分布式存儲系統,是將數據分散存儲在多臺單獨的設備上。溫州數據分布式存儲原理

分布式存儲分為文件存儲、對象存儲和塊存儲,但它們三種存儲方式的基本架構都是大同小異的。即客戶端或應用端、元數據(MDS)服務器和數據節點服務器。客戶端和元數據服務器之間交互是“信令交互”,而客戶端到數據節點是“媒體交互”。元數據服務器或通過數據節點服務器獲取各節點服務器的基本配置情況和狀態信息。比如,客戶端需要讀取某一個文件的信息,客戶端會將相應的要求發給元數據服務器:“喂!我需要XXX,存在哪里了”,元數據服務器查詢后回答“你到xxx服務器的xxx地址+xxx服務器的xxx地址取”。客戶端拿到這個指示后,向這2臺服務器發出指令,數據節點獲得指令后,將相應的數據返回給客戶端。 溫州數據分布式存儲原理

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