分布式存储的设计方法
1. 分布式存储技术有哪些
中央存储技术现已发展非常成熟。但是同时,新的问题也出现了,中心化的网络很容易拥挤,数据很容易被滥用。传统的数据传输方式是由客户端向云服务器传输,由服务器向客户端下载。而分布式存储系统QKFile是从客户端传送到 N个节点,然后从这些节点就近下载到客户端内部,因此传输速度非常快。对比中心协议的特点是上传、下载速度快,能够有效地聚集空闲存储资源,并能大大降低存储成本。
在节点数量不断增加的情况下,QKFile市场趋势开始突出,未来用户数量将呈指数增长。分布式存储在未来会有很多应用场景,如数据存储,文件传输,网络视频,社会媒体和去中心化交易等。因特网的控制权越来越集中在少数几个大型技术公司的手中,它的网络被去中心化,就像分布式存储一样,总是以社区为中心,面向用户,而分布式存储就是实现信息技术和未来因特网功能的远景。有了分布式存储,我们可以创造出更加自由、创新和民主的网络体验。是时候把因特网推向新阶段了。
作为今年非常受欢迎的明星项目,关于QKFile的未来发展会推动互联网的进步,给整个市场带来巨大好处。分布式存储是基于因特网的基础结构产生的,区块链分布式存储与人工智能、大数据等有叠加作用。对今天的中心存储是一个巨大的补充,分布式时代的到来并不是要取代现在的中心互联网,而是要使未来的数据存储发展得更好,给整个市场生态带来不可想象的活力。先看共识,后看应用,QKFile创建了一个基础设施平台,就像阿里云,阿里云上面是做游戏的做电商的视频网站,这就叫应用层,现阶段,在性能上,坦白说,与传统的云存储相比,没有什么竞争力。不过另一方面来说,一个新型的去中心化存储的信任环境式非常重要的,在此环境下,自然可以衍生出许多相关应用,市场潜力非常大。
虽然QKFile离真正的商用还有很大的距离,首先QKFile的经济模型还没有定论,其次QKFile需要集中精力发展分布式存储、商业逻辑和 web3.0,只有打通分布式存储赛道,才有实力引领整个行业发展,人们认识到了中心化存储的弊端,还有许多企业开始接受分布式存储模式,即分布式存储 DAPP应用触达用户。所以QKFile将来肯定会有更多的商业应用。创建超本地高效存储方式的能力。当用户希望将数据存储在QKFile网络上时,他们就可以摆脱巨大的集中存储和地理位置的限制,用户可以看到在线存储的矿工及其市场价格,矿工之间相互竞争以赢得存储合约。使用者挑选有竞争力的矿工,交易完成,用户发送数据,然后矿工存储数据,矿工必须证明数据的正确存储才能得到QKFile奖励。在网络中,通过密码证明来验证数据的存储安全性。采矿者通过新区块链向网络提交其储存证明。通过网络发布的新区块链验证,只有正确的区块链才能被接受,经过一段时间,矿工们就可以获得交易存储费用,并有机会得到区块链奖励。数据就在更需要它的地方传播了,旋转数据就在地球范围内流动了,数据的获取就不断优化了,从小的矿机到大的数据中心,所有人都可以通过共同努力,为人类信息社会的建设奠定新的基础,并从中获益。
2. 分布式存储是什么
分布式存储系统,是将数据分散存储在多台独立的设备上。传统的网络存储系统采用集中的存储服务器存放所有数据,存储服务器成为系统性能的瓶颈,也是可靠性和安全性的焦点,不能满足大规模存储应用的需要。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构,利用多台存储服务器分担存储负荷,利用位置服务器定位存储信息,它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率,还易于扩展。
分布式和集中式存储
集中存储的优缺点是,物理介质集中布放;视频流上传到中心对机房环境要求高,要求机房空间大,承重、空调等都是需要考虑的问题。
分布存储,集中管理的优缺点是,物理介质分布到不同的地理位置;视频流就近上传,对骨干网带宽没有什么要求;可采用多套低端的小容量的存储设备分布部署,设备价格和维护成本较低;小容量设备分布部署,对机房环境要求低。
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3. 分布式存储都有哪些,基本实现原理是什么
vCluster分布式存储是国内性能最佳、功能最全的分布式存储产品,比当前流行的某开源分布式软件功能多出100余项,功能优化30余项。vCluster分布式存储系列采用先进的分布式架构,将一个任务分给多个存储节点并行处理,大大提高了存储效率。其堆栈性和模块化设计提高了存储的健硕型和扩展性,完全符合企业存储从现在到未来的IT架构发展趋势。
4. java解决分布式存储计算
一、高性能计算
Hadoop:Hadoop的框架最核心的设计就是:HDFS和MapRece。HDFS为海量的数据提供了存储,则MapRece为海量的数据提供了计算。
Spark:Spark是UC Berkeley AMP lab所开源的类Hadoop MapRece的通用的并行,Spark,拥有Hadoop MapRece所具有的优点;但不同于MapRece的是Job中间输出结果可以保存在内存中,从而不再需要读写HDFS,因此Spark能更好地适用于数据挖掘与机器学习等需要迭代的map rece的算法。
CUDA:CUDA(Compute Unified Device Architecture),是显卡厂商NVIDIA推出的运算平台。 CUDA是一种由NVIDIA推出的通用并行计算架构,该架构使GPU能够解决复杂的计算问题。 它包含了CUDA指令集架构(ISA)以及GPU内部的并行计算引擎。 开发人员现在可以使用C语言来为CUDA架构编写程序,C语言是应用最广泛的一种高级编程语言。所编写出的程序于是就可以在支持CUDA的处理器上以超高性能运行。CUDA3.0已经开始支持C++和FORTRAN。
二、Hadoop生态系统
(1)海量数据怎么存,当然是用分布式文件系统——HDFS。
(2)数据怎么用呢,分析、处理MapRece框架,让你通过编写代码来实现对大数据的分析工作。
(3)非结构化数据(日志)收集处理——Fuse、WebDAV、Chukwa、Flume和Scribe。
(4)数据导入HDFS中,RDBMS也可以加入HDFS的狂欢了——HIHO、Sqoop。
(5)MaoRece太麻烦,用熟悉的方式操作Hadoop里的数据——Pig、Hive、Jaql。
(6)让你的数据可见——Drilldown、Intellicus。
(7)用高级语言管理你的任务流——Oozie、Cascading。
(8)Hadoop自己的监控管理工具——Hue、Karmasphere、Eclipse Plugin、Cacti、Ganglia。
(9)数据序列化处理与任务调度——Avro、ZooKeeper。
(10)更多构建在Hadoop上层的服务——Mahout、Elastic Map Rece。
(11)OLTP存储系统——HBase。
(12)基于Hadoop的实时分析——Impala。
5. 如何实现企业数据 大数据平台 分布式存放
Hadoop在可伸缩性、健壮性、计算性能和成本上具有无可替代的优势,事实上已成为当前互联网企业主流的大数据分析平台。本文主要介绍一种基于Hadoop平台的多维分析和数据挖掘平台架构。作为一家互联网数据分析公司,我们在海量数据的分析领域那真是被“逼上梁山”。多年来在严苛的业务需求和数据压力下,我们几乎尝试了所有可能的大数据分析方法,最终落地于Hadoop平台之上。
1. 大数据分析大分类
Hadoop平台对业务的针对性较强,为了让你明确它是否符合你的业务,现粗略地从几个角度将大数据分析的业务需求分类,针对不同的具体需求,应采用不同的数据分析架构。
按照数据分析的实时性,分为实时数据分析和离线数据分析两种。
实时数据分析一般用于金融、移动和互联网B2C等产品,往往要求在数秒内返回上亿行数据的分析,从而达到不影响用户体验的目的。要满足这样的需求,可以采用精心设计的传统关系型数据库组成并行处理集群,或者采用一些内存计算平台,或者采用HDD的架构,这些无疑都需要比较高的软硬件成本。目前比较新的海量数据实时分析工具有EMC的Greenplum、SAP的HANA等。
对于大多数反馈时间要求不是那么严苛的应用,比如离线统计分析、机器学习、搜索引擎的反向索引计算、推荐引擎的计算等,应采用离线分析的方式,通过数据采集工具将日志数据导入专用的分析平台。但面对海量数据,传统的ETL工具往往彻底失效,主要原因是数据格式转换的开销太大,在性能上无法满足海量数据的采集需求。互联网企业的海量数据采集工具,有Facebook开源的Scribe、LinkedIn开源的Kafka、淘宝开源的Timetunnel、Hadoop的Chukwa等,均可以满足每秒数百MB的日志数据采集和传输需求,并将这些数据上载到Hadoop中央系统上。
按照大数据的数据量,分为内存级别、BI级别、海量级别三种。
这里的内存级别指的是数据量不超过集群的内存最大值。不要小看今天内存的容量,Facebook缓存在内存的Memcached中的数据高达320TB,而目前的PC服务器,内存也可以超过百GB。因此可以采用一些内存数据库,将热点数据常驻内存之中,从而取得非常快速的分析能力,非常适合实时分析业务。图1是一种实际可行的MongoDB分析架构。
图1 用于实时分析的MongoDB架构
MongoDB大集群目前存在一些稳定性问题,会发生周期性的写堵塞和主从同步失效,但仍不失为一种潜力十足的可以用于高速数据分析的NoSQL。
此外,目前大多数服务厂商都已经推出了带4GB以上SSD的解决方案,利用内存+SSD,也可以轻易达到内存分析的性能。随着SSD的发展,内存数据分析必然能得到更加广泛的应用。
BI级别指的是那些对于内存来说太大的数据量,但一般可以将其放入传统的BI产品和专门设计的BI数据库之中进行分析。目前主流的BI产品都有支持TB级以上的数据分析方案。种类繁多,就不具体列举了。
海量级别指的是对于数据库和BI产品已经完全失效或者成本过高的数据量。海量数据级别的优秀企业级产品也有很多,但基于软硬件的成本原因,目前大多数互联网企业采用Hadoop的HDFS分布式文件系统来存储数据,并使用MapRece进行分析。本文稍后将主要介绍Hadoop上基于MapRece的一个多维数据分析平台。
数据分析的算法复杂度
根据不同的业务需求,数据分析的算法也差异巨大,而数据分析的算法复杂度和架构是紧密关联的。举个例子,Redis是一个性能非常高的内存Key-Value NoSQL,它支持List和Set、SortedSet等简单集合,如果你的数据分析需求简单地通过排序,链表就可以解决,同时总的数据量不大于内存(准确地说是内存加上虚拟内存再除以2),那么无疑使用Redis会达到非常惊人的分析性能。
还有很多易并行问题(Embarrassingly Parallel),计算可以分解成完全独立的部分,或者很简单地就能改造出分布式算法,比如大规模脸部识别、图形渲染等,这样的问题自然是使用并行处理集群比较适合。
而大多数统计分析,机器学习问题可以用MapRece算法改写。MapRece目前最擅长的计算领域有流量统计、推荐引擎、趋势分析、用户行为分析、数据挖掘分类器、分布式索引等。
2. 面对大数据OLAP大一些问题
OLAP分析需要进行大量的数据分组和表间关联,而这些显然不是NoSQL和传统数据库的强项,往往必须使用特定的针对BI优化的数据库。比如绝大多数针对BI优化的数据库采用了列存储或混合存储、压缩、延迟加载、对存储数据块的预统计、分片索引等技术。
Hadoop平台上的OLAP分析,同样存在这个问题,Facebook针对Hive开发的RCFile数据格式,就是采用了上述的一些优化技术,从而达到了较好的数据分析性能。如图2所示。
然而,对于Hadoop平台来说,单单通过使用Hive模仿出SQL,对于数据分析来说远远不够,首先Hive虽然将HiveQL翻译MapRece的时候进行了优化,但依然效率低下。多维分析时依然要做事实表和维度表的关联,维度一多性能必然大幅下降。其次,RCFile的行列混合存储模式,事实上限制死了数据格式,也就是说数据格式是针对特定分析预先设计好的,一旦分析的业务模型有所改动,海量数据转换格式的代价是极其巨大的。最后,HiveQL对OLAP业务分析人员依然是非常不友善的,维度和度量才是直接针对业务人员的分析语言。
而且目前OLAP存在的最大问题是:业务灵活多变,必然导致业务模型随之经常发生变化,而业务维度和度量一旦发生变化,技术人员需要把整个Cube(多维立方体)重新定义并重新生成,业务人员只能在此Cube上进行多维分析,这样就限制了业务人员快速改变问题分析的角度,从而使所谓的BI系统成为死板的日常报表系统。
使用Hadoop进行多维分析,首先能解决上述维度难以改变的问题,利用Hadoop中数据非结构化的特征,采集来的数据本身就是包含大量冗余信息的。同时也可以将大量冗余的维度信息整合到事实表中,这样可以在冗余维度下灵活地改变问题分析的角度。其次利用Hadoop MapRece强大的并行化处理能力,无论OLAP分析中的维度增加多少,开销并不显着增长。换言之,Hadoop可以支持一个巨大无比的Cube,包含了无数你想到或者想不到的维度,而且每次多维分析,都可以支持成千上百个维度,并不会显着影响分析的性能。
而且目前OLAP存在的最大问题是:业务灵活多变,必然导致业务模型随之经常发生变化,而业务维度和度量一旦发生变化,技术人员需要把整个Cube(多维立方体)重新定义并重新生成,业务人员只能在此Cube上进行多维分析,这样就限制了业务人员快速改变问题分析的角度,从而使所谓的BI系统成为死板的日常报表系统。
3. 一种Hadoop多维分析平台的架构
整个架构由四大部分组成:数据采集模块、数据冗余模块、维度定义模块、并行分 析模块。
数据采集模块采用了Cloudera的Flume,将海量的小日志文件进行高速传输和合并,并能够确保数据的传输安全性。单个collector宕机之后,数据也不会丢失,并能将agent数据自动转移到其他的colllecter处理,不会影响整个采集系统的运行。如图5所示。
数据冗余模块不是必须的,但如果日志数据中没有足够的维度信息,或者需要比较频繁地增加维度,则需要定义数据冗余模块。通过冗余维度定义器定义需要冗余的维度信息和来源(数据库、文件、内存等),并指定扩展方式,将信息写入数据日志中。在海量数据下,数据冗余模块往往成为整个系统的瓶颈,建议使用一些比较快的内存NoSQL来冗余原始数据,并采用尽可能多的节点进行并行冗余;或者也完全可以在Hadoop中执行批量Map,进行数据格式的转化。
维度定义模块是面向业务用户的前端模块,用户通过可视化的定义器从数据日志中定义维度和度量,并能自动生成一种多维分析语言,同时可以使用可视化的分析器通过GUI执行刚刚定义好的多维分析命令。
并行分析模块接受用户提交的多维分析命令,并将通过核心模块将该命令解析为Map-Rece,提交给Hadoop集群之后,生成报表供报表中心展示。
核心模块是将多维分析语言转化为MapRece的解析器,读取用户定义的维度和度量,将用户的多维分析命令翻译成MapRece程序。核心模块的具体逻辑如图6所示。
图6中根据JobConf参数进行Map和Rece类的拼装并不复杂,难点是很多实际问题很难通过一个MapRece Job解决,必须通过多个MapRece Job组成工作流(WorkFlow),这里是最需要根据业务进行定制的部分。图7是一个简单的MapRece工作流的例子。
MapRece的输出一般是统计分析的结果,数据量相较于输入的海量数据会小很多,这样就可以导入传统的数据报表产品中进行展现。
6. 什么是HDFS硬盘分布式存储
Namenode 是一个中心服务器,单一节点(简化系统的设计和实现),负责管理文件系统的名字空间(namespace)以及客户端对文件的访问。
文件操作,NameNode 负责文件元数据的操作,DataNode负责处理文件内容的读写请求,跟文件内容相关的数据流不经过NameNode,只会询问它跟哪个DataNode联系,否则NameNode会成为系统的瓶颈。
副本存放在哪些DataNode上由 NameNode来控制,根据全局情况做出块放置决定,读取文件时NameNode尽量让用户先读取最近的副本,降低带块消耗和读取时延
Namenode 全权管理数据块的复制,它周期性地从集群中的每个Datanode接收心跳信号和块状态报告(Blockreport)。接收到心跳信号意味着该Datanode节点工作正常。块状态报告包含了一个该Datanode上所有数据块的列表。
NameNode支持对HDFS中的目录、文件和块做类似文件系统的创建、修改、删除、列表文件和目录等基本操作。 块存储管理,在整个HDFS集群中有且只有唯一一个处于active状态NameNode节点,该节点负责对这个命名空间(HDFS)进行管理。
1、Name启动的时候首先将fsimage(镜像)载入内存,并执行(replay)编辑日志editlog的的各项操作;
2、一旦在内存中建立文件系统元数据映射,则创建一个新的fsimage文件(这个过程不需SecondaryNameNode) 和一个空的editlog;
3、在安全模式下,各个datanode会向namenode发送块列表的最新情况;
4、此刻namenode运行在安全模式。即NameNode的文件系统对于客服端来说是只读的。(显示目录,显示文件内容等。写、删除、重命名都会失败);
5、NameNode开始监听RPC和HTTP请求
解释RPC:RPC(Remote Procere Call Protocol)——远程过程通过协议,它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务,而不需要了解底层网络技术的协议;
6、系统中数据块的位置并不是由namenode维护的,而是以块列表形式存储在datanode中;
7、在系统的正常操作期间,namenode会在内存中保留所有块信息的映射信息。
存储文件,文件被分成block存储在磁盘上,为保证数据安全,文件会有多个副本 namenode和client的指令进行存储或者检索block,并且周期性的向namenode节点报告它存了哪些文件的blo
文件切分成块(默认大小128M),以块为单位,每个块有多个副本存储在不同的机器上,副本数可在文件生成时指定(默认3)
NameNode 是主节点,存储文件的元数据如文件名,文件目录结构,文件属性(生成时间,副本数,文件权限),以及每个文件的块列表以及块所在的DataNode等等
DataNode 在本地文件系统存储文件块数据,以及块数据的校验和。
可以创建、删除、移动或重命名文件,当文件创建、写入和关闭之后不能修改文件内容。
NameNode启动流程
1、Name启动的时候首先将fsimage(镜像)载入内存,并执行(replay)编辑日志editlog的的各项操作;
2、一旦在内存中建立文件系统元数据映射,则创建一个新的fsimage文件(这个过程不需SecondaryNameNode) 和一个空的editlog;
3、在安全模式下,各个datanode会向namenode发送块列表的最新情况;
4、此刻namenode运行在安全模式。即NameNode的文件系统对于客服端来说是只读的。(显示目录,显示文件内容等。写、删除、重命名都会失败);
5、NameNode开始监听RPC和HTTP请求
解释RPC:RPC(Remote Procere Call Protocol)——远程过程通过协议,它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务,而不需要了解底层网络技术的协议;
6、系统中数据块的位置并不是由namenode维护的,而是以块列表形式存储在datanode中;
7、在系统的正常操作期间,namenode会在内存中保留所有块信息的映射信息。
HDFS的特点
优点:
1)处理超大文件
这里的超大文件通常是指百MB、数百TB大小的文件。目前在实际应用中,HDFS已经能用来存储管理PB级的数据了。
2)流式的访问数据
HDFS的设计建立在更多地响应"一次写入、多次读取"任务的基础上。这意味着一个数据集一旦由数据源生成,就会被复制分发到不同的存储节点中,然后响应各种各样的数据分析任务请求。在多数情况下,分析任务都会涉及数据集中的大部分数据,也就是说,对HDFS来说,请求读取整个数据集要比读取一条记录更加高效。
3)运行于廉价的商用机器集群上
Hadoop设计对硬件需求比较低,只须运行在低廉的商用硬件集群上,而无需昂贵的高可用性机器上。廉价的商用机也就意味着大型集群中出现节点故障情况的概率非常高。这就要求设计HDFS时要充分考虑数据的可靠性,安全性及高可用性。
缺点:
1)不适合低延迟数据访问
如果要处理一些用户要求时间比较短的低延迟应用请求,则HDFS不适合。HDFS是为了处理大型数据集分析任务的,主要是为达到高的数据吞吐量而设计的,这就可能要求以高延迟作为代价。
2)无法高效存储大量小文件
因为Namenode把文件系统的元数据放置在内存中,所以文件系统所能容纳的文件数目是由Namenode的内存大小来决定。一般来说,每一个文件、文件夹和Block需要占据150字节左右的空间,所以,如果你有100万个文件,每一个占据一个Block,你就至少需要300MB内存。当前来说,数百万的文件还是可行的,当扩展到数十亿时,对于当前的硬件水平来说就没法实现了。还有一个问题就是,因为Map task的数量是由splits来决定的,所以用MR处理大量的小文件时,就会产生过多的Maptask,线程管理开销将会增加作业时间。举个例子,处理10000M的文件,若每个split为1M,那就会有10000个Maptasks,会有很大的线程开销;若每个split为100M,则只有100个Maptasks,每个Maptask将会有更多的事情做,而线程的管理开销也将减小很多。
1280M 1个文件 10block*150字节 = 1500 字节 =1.5KB
1280M 12.8M 100个 100个block*150字节 = 15000字节 = 15KB
3)不支持多用户写入及任意修改文件
在HDFS的一个文件中只有一个写入者,而且写操作只能在文件末尾完成,即只能执行追加操作。目前HDFS还不支持多个用户对同一文件的写操作,以及在文件任意位置进行修改。
四、HDFS文件 读写流程
4.1 读文件流程
(1) 打开分布式文件
调用 分布式文件 DistributedFileSystem.open()方法。
(2) 从 NameNode 获得 DataNode 地址
DistributedFileSystem 使用 RPC 调用 NameNode, NameNode返回存有该副本的 DataNode 地址, DistributedFileSystem 返回一个输入流 FSDataInputStream对象, 该对象封存了输入流DFSInputStream。
(3) 连接到DataNode
调用 输入流 FSDataInputStream 的 read() 方法, 从而输入流DFSInputStream 连接 DataNodes。
(4) 读取DataNode
反复调用 read()方法, 从而将数据从 DataNode 传输到客户端。
(5) 读取另外的DataNode直到完成
到达块的末端时候, 输入流 DFSInputStream 关闭与DataNode 连接,寻找下一个 DataNode。
(6) 完成读取, 关闭连接
即调用输入流 FSDataInputStream.close() 。
4.2 写文件流程
(1) 发送创建文件请求: 调用分布式文件系统DistributedFileSystem.create()方法;
(2) NameNode中创建文件记录: 分布式文件系统DistributedFileSystem 发送 RPC 请求给namenode, namenode 检查权限后创建一条记录, 返回输出流 FSDataOutputStream, 封装了输出流 DFSOutputDtream;
(3) 客户端写入数据: 输出流 DFSOutputDtream 将数据分成一个个的数据包, 并写入内部队列。 DataStreamer 根据 DataNode 列表来要求 namenode 分配适合的新块来存储数据备份。一组DataNode 构成管线(管线的 DataNode 之间使用 Socket 流式通信)
(4) 使用管线传输数据: DataStreamer 将数据包流式传输到管线第一个DataNode, 第一个DataNode 再传到第二个DataNode ,直到完成。
(5) 确认队列: DataNode 收到数据后发送确认, 管线的DataNode所有的确认组成一个确认队列。 所有DataNode 都确认, 管线数据包删除。
(6) 关闭: 客户端对数据量调用close() 方法。 将剩余所有数据写入DataNode管线, 并联系NameNode且发送文件写入完成信息之前等待确认。
(7) NameNode确认
(8) 故障处理: 若过程中发生故障, 则先关闭管线, 把队列中所有数据包添加回去队列, 确保数据包不漏。 为另一个正常DataNode的当前数据块指定一个新的标识, 并将该标识传送给NameNode, 一遍故障DataNode在恢复后删除上面的不完整数据块. 从管线中删除故障DataNode 并把余下的数据块写入余下正常的DataNode。 NameNode发现复本两不足时, 会在另一个节点创建一个新的复本
7. 软件定义存储和分布式存储是什么关系
什么是分布式存储
关于分布式存储实际上并没有一个明确的定义,甚至名称上也没有一个统一的说法,大多数情况下称作 Distributed Data Store 或者 Distributed Storage System。
其中维基网络中给 Distributed data store 的定义是:分布式存储是一种计算机网络,它通常以数据复制的方式将信息存储在多个节点中。
在网络中给出的定义是:分布式存储系统,是将数据分散存储在多台独立的设备上。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构,利用多台存储服务器分担存储负荷,利用位置服务器定位存储信息,它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率,还易于扩展。
尽管各方对分布式存储的定义并不完全相同,但有一点是统一的,就是分布式存储将数据分散放置在多个节点中,节点通过网络互连提供存储服务。这一点与传统集中式存储将数据集中放置的方式有着明显的区分。
什么是软件定义存储
SDS 的全称是 Software Defined Storage ,字面意思直译就是软件定义存储。关于 SDS 的定义可以参考全球网络存储工业协会(Storage Networking Instry Association,SNIA),SINA 在 2013 正式把 软件定义存储(SDS) 列入研究对象。
SINA 对软件定义存储(SDS) 的定义是:一种具备服务管理接口的虚拟化存储。 SDS 包括存储池化的功能,并可通过服务管理接口定义存储池的数据服务特征。另外 SINA 还提出 软件定义存储(SDS) 应该具备以下特性:
自动化程度高 – 通过简化管理,降低存储基础架构的运维开销
标准接口 – 支持 API 管理、发布和运维存储设备和服务
虚拟化数据路径 – 支持多种标准协议,允许应用通过块存储,文件存储或者对象存储接口写入数据
扩展性 – 存储架构具备无缝扩展规模的能力,扩展过程不影响可用性以及不会导致性能下降
透明度 – 存储应为用户提供管理和监控存储的可用资源与开销
分布式存储与软件定义存储的区别与联系
软件定义存储(SDS) 的着重点在于存储资源虚拟化和软件定义,首先在形态上,软件定义存储(SDS)区别于传统的“硬件定义”存储,它不依赖专属的硬件,可以让存储软件运行在通用服务器上,可避免硬件绑定以及有效降低硬件采购成本;拥有标准 API 接口和自动化工具,有效降低运维难度。存储资源虚拟化,支持多种存储协议,可整合企业存储资源,提升存储资源利用率。但从定义上来说,但 软件定义存储(SDS) 从部署形式上来看,并不一定是分布式或者是集中式的,也就是说 SDS 不一定是分布式存储(虽然常见的 软件定义存储(SDS) 更多的是分布式的),SDS 存储内部有可能是单机运行的,不通过网络分散存放数据的,这种形式的软件定义存储(SDS) 的扩展性就可能有比较大的局限。
分布式存储,它的最大特点是多节点部署, 数据通过网络分散放置。分布式存储的特点是扩展性强,通过多节点平衡负载,提高存储系统的可靠性与可用性。与 软件定义存储(SDS)相反,分布式存储不一定是软件定义的,有可能是绑定硬件的,例如 IBM XIV 存储,它本质上是一个分布式存储,但实际是通过专用硬件进行交付的。那么就依然存在硬件绑定,拥有成本较高的问题。
8. 什么是分布式存储系统
分布式存储系统,是将数据分散存储在多台独立的设备上。传统的网络存储系统采用集中的存储服务器存放所有数据,存储服务器成为系统性能的瓶颈,也是可靠性和安全性的焦点,不能满足大规模存储应用的需要。分布式网络存储系统采用可扩展的系统结构,利用多台存储服务器分担存储负荷,利用位置服务器定位存储信息,它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率,还易于扩展。
(8)分布式存储的设计方法扩展阅读:
分布式存储,集中管理,在这个方案中,共有三级:
1、上级监控中心:上级监控中心通常只有一个,主要由数字矩阵、认证服务器和VSTARClerk软件等。
2、本地监控中心:本地监控中心可以有多个,可依据地理位置设置,或者依据行政隶属关系设立,主要由数字矩阵、流媒体网关、iSCSI存储设备、VSTARRecorder软件等组成;音视频的数据均主要保存在本地监控中心,这就是分布式存储的概念。
3、监控前端:主要由摄像头、网络视频服务器组成,其中VE4000系列的网络视频服务器可以带硬盘,该硬盘主要是用于网络不畅时,暂时对音视频数据进行保存,或者需要在前端保存一些重要数据的情况。
9. 传统存储就是NAS等存储吗分布式存储是新的存储方式吗
传统的一篇有ISCSI存储、NAS存储、光纤存储等。你可以去存储厂商(正睿存储)的网上看看产品,筛选一下,几分钟就清楚了!
10. 分布式存储系统架构设计,应该遵循什么样的原则
分布式存储分很多类型啊,对称/非对称 并行IO/串行IO,不同需求有不同架构思路。没有设计目标不要谈原则。