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宁波大规模分布式存储系统架构

来源: 发布时间:2021-11-11

    分布式存储早期主要用于互联网日志、企业备份归档、开发测试等场景,这些场景无疑是低价值场景,成本是第yi诉求甚至诉求。然此一时彼一时,士别三日也当刮目相看。首先是分布式存储产品能力已今非昔比,逐渐具备了承载企业高价值业务的关键能力,例如毫秒级时延、TB/s级带宽、双活/3DC业务级容灾、端到端DIF等,无论是结构化数据还是非结构化数据的承载,功能完备性的比较大短板早已补齐。其次,分布式存储已走入众多高价值关键业务,如运营商BOM业务、金融渠道类业务以及超算、油藏探测HPC等高价值业务,通过大规模应用实践来检验成色。(小道消息,某些高价值场景全闪出货价达到1000美金/TB以上啦)看完当下还要看看未来,笔者认为未来高价值的非结构化数据场景,分布式存储的版图还会持续扩展。如自动驾驶训练、4K/8K超高清、5G日志留存等场景,对多协议访问、极zhi带宽、扩展性诉求强烈,分布式存储已然成为这些未来业务的优先架构。 布式存储系统,采用Scale-out扩展架构,可实现超大集群规模的部署。宁波大规模分布式存储系统架构

随着网络带宽的高速增长,在软件上的消耗已成为网络性能的瓶颈,而通过绕过CPU实现高性能传输的RDMA网络成为分布式存储不错的选择。RDMA(RemoteDirectMemoryAccess),可以简单理解为网卡完全绕过CPU实现两个服务器之间的内存数据交换。其作为一种硬件实现的网络传输技术,可以大幅提升网络传输效率,帮助网络IO密集的业务(比如分布式存储、分布式数据库等)获得更低的时延以及更高的吞吐。初的RDMA是实现在IB(Infiniband)上,由于其新的硬件技术栈成本比较高,主要用于HPC(高性能计算)等少数场景。而新的技术发展下,能够实现在以太网上使用RDMA。 合肥联想分布式存储哪家好分布式存储是未来趋势。

面对海量数据的存储需求,分布式存储显然在架构上有着天然优势,但在这波数据洪流之中也面临着性能上的全新挑战。于分布式存储的工作原理是将各个存储节点使用网络互联的方式构建为集群,向外部提供更加可靠的高性能服务,因此可以说分布式存储本质上是一种网络存储,其性能在很大程度上受网络的影响。在高性能的分布式存储中,使用传统的TCP网络进行各存储节点之间的网络互联很容易形成网络瓶颈,而在分布式存储容易让用户诟病的IO延时方面,网络部分的开销是不可忽视的一部分。

在分布式存储的容灾中,一个重要的手段就是多时间点快照技术,使得用户生产系统能够实现一定时间间隔下的各版本数据的保存。特别值得一提的是,多时间点快照技术支持同时提取多个时间点样本同时恢复,这对于很多逻辑错误的灾难定位十分有用,如果用户有多台服务器或虚拟机可以用作系统恢复,通过比照和分析,可以快速找到哪个时间点才是需要回复的时间点,降低了故障定位的难度,缩短了定位时间。这个功能还非常有利于进行故障重现,从而进行分析和研究,避免灾难在未来再次发生。多副本技术,数据条带化放置,多时间点快照和周期增量复制等技术为分布式存储的高可靠性提供了保障。 分布式存储的基本理论。

    得益于合理的分布式架构,分布式存储可预估并且弹性扩展计算、存储容量和性能。分布式存储的水平扩展有以下几个特性:1)节点扩展后,旧数据会自动迁移到新节点,实现负载均衡,避点过热的情况出现;2)水平扩展只需要将新节点和原有集群连接到同一网络,整个过程不会对业务造成影响;3)当节点被添加到集群,集群系统的整体容量和性能也随之线性扩展,此后新节点的资源就会被管理平台接管,被用于分配或者回收。随着分布式存储的发展,存储行业的标准化进程也不断推进,分布式存储优先采用行业标准接口进行存储接入。在平台层面,通过将异构存储资源进行抽象化,将传统的存储设备级的操作封装成面向存储资源的操作,从而简化异构存储基础架构的操作,以实现存储资源的集中管理,并能够自动执行创建、变更、回收等整个存储生命周期流程,从而降低了存储采购和管理成本。 对于保证分布式存储系统的高可靠和高可用,数据在系统中一般存储多个副本。南通大规模分布式存储

分布式存储系统需要使用多台服务器共同存储数据,随着服务器数量的增加,出现故障的概率也在不断增加。宁波大规模分布式存储系统架构

说到分布式存储,我们先来看一下传统的存储是怎么个样子。传统的存储也称为集中式存储,从概念上可以看出来是具有集中性的,也就是整个存储是集中在一个系统中的,但集中式存储并不是一个单独的设备,是集中在一套系统当中的多个设备,比如下图中的EMC存储就需要几个机柜来存放。在这个存储系统中包含很多组件,除了核xin的机头(控制器)、磁盘阵列和交换机等设备外,还有管理设备等辅助设备。结构中包含一个机头,这个是存储系统中为核xin的部件。通常在机头中有包含两个控制器,互为备用,避免硬件故障导致整个存储系统的不可用。 宁波大规模分布式存储系统架构

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