隨著企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入,分布式存儲(chǔ)由初的開發(fā)測(cè)試、桌面云等非關(guān)鍵應(yīng)用,逐步走向生產(chǎn)應(yīng)用。生產(chǎn)應(yīng)用除了上述可靠性SLA要求之外,對(duì)分布式存儲(chǔ)的性能,尤其是數(shù)據(jù)訪問的穩(wěn)定低時(shí)延提出了更嚴(yán)苛的要求。軟硬件解耦的分布式存儲(chǔ)在性能設(shè)計(jì)上存在兩大天然缺陷:標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器不具備機(jī)房突然斷電時(shí)保護(hù)內(nèi)存數(shù)據(jù)的電池(BBU),所以只能用SSD卡/盤來做數(shù)據(jù)緩存。SSD的時(shí)延遠(yuǎn)高于內(nèi)存,導(dǎo)致業(yè)界絕大多數(shù)的軟硬解耦的分布式存儲(chǔ)時(shí)延無(wú)法和生產(chǎn)存儲(chǔ)媲美。單獨(dú)采購(gòu)的分布式存儲(chǔ)軟件無(wú)法和第三方服務(wù)器的SSD盤緊密配合,從而無(wú)法像業(yè)界先進(jìn)的全閃存存儲(chǔ)一樣實(shí)現(xiàn)全局垃圾回收,控制數(shù)量眾多的SSD盤各自的垃圾回收導(dǎo)致的生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)延波動(dòng)。 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。湖州全閃塊分布式存儲(chǔ)
那么現(xiàn)在問題來了,如果我們要選擇分布式存儲(chǔ),選擇哪種好呢?其實(shí)它們各有各的優(yōu)勢(shì)和使用場(chǎng)景,具體要看需求。(1)HDFS:主要用于大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)場(chǎng)景,是Hadoop大數(shù)據(jù)架構(gòu)中的存儲(chǔ)組件。HDFS在開始設(shè)計(jì)的時(shí)候,就已經(jīng)明確的它的應(yīng)用場(chǎng)景,就是大數(shù)據(jù)服務(wù)。(2)Ceph:目前應(yīng)用廣的開源分布式存儲(chǔ)系統(tǒng),已得到眾多廠商的支持,許多超融合系統(tǒng)的分布式存儲(chǔ)都是基于Ceph深度定制。而且Ceph已經(jīng)成為L(zhǎng)INUX系統(tǒng)和OpenStack的“標(biāo)配”,用于支持各自的存儲(chǔ)系統(tǒng)。Ceph可以提供對(duì)象存儲(chǔ)、塊設(shè)備存儲(chǔ)和文件系統(tǒng)存儲(chǔ)服務(wù)。同時(shí)支持三種不同類型的存儲(chǔ)服務(wù)的特性,在分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中,是很少見的。(3)Swift:主要面向的是對(duì)象存儲(chǔ)。和Ceph提供的對(duì)象存儲(chǔ)服務(wù)類似。主要用于解決非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問題。它和Ceph的對(duì)象存儲(chǔ)服務(wù)的主要區(qū)別是。 嘉興集中式分布式存儲(chǔ)的一般架構(gòu)布式存儲(chǔ)解決如何將數(shù)據(jù)存到多臺(tái)機(jī)器上,并且提供可用性,可靠性和一致性等問題。
面對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求,分布式存儲(chǔ)顯然在架構(gòu)上有著天然優(yōu)勢(shì),但在這波數(shù)據(jù)洪流之中也面臨著性能上的全新挑戰(zhàn)。于分布式存儲(chǔ)的工作原理是將各個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)使用網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方式構(gòu)建為集群,向外部提供更加可靠的高性能服務(wù),因此可以說分布式存儲(chǔ)本質(zhì)上是一種網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ),其性能在很大程度上受網(wǎng)絡(luò)的影響。在高性能的分布式存儲(chǔ)中,使用傳統(tǒng)的TCP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行各存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)很容易形成網(wǎng)絡(luò)瓶頸,而在分布式存儲(chǔ)容易讓用戶詬病的IO延時(shí)方面,網(wǎng)絡(luò)部分的開銷是不可忽視的一部分。
如何保證分布式存儲(chǔ)的高性能與高可用?大家可能想到的是,除了傳統(tǒng)架構(gòu)里面的備份、HotStandby、雙活、多活這種架構(gòu)之外,對(duì)于保證分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的高可靠和高可用,數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中一般存儲(chǔ)多個(gè)副本。當(dāng)某個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)出故障時(shí),系統(tǒng)能夠自動(dòng)將服務(wù)切換到其他的副本,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)容錯(cuò)。分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)通過復(fù)制協(xié)議將數(shù)據(jù)同步到多個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn),并確保多個(gè)副本之間的數(shù)據(jù)一致性。同一份數(shù)據(jù)有多個(gè)副本,只有一個(gè)為主副本Primary,其他的副本為備份副本Backup,數(shù)據(jù)從主副本復(fù)制到備份副本,采用終一致性來保證數(shù)據(jù)和事物的完整。 分布式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)治理過程中的定位。
分布式存儲(chǔ)早期主要用于互聯(lián)網(wǎng)日志、企業(yè)備份歸檔、開發(fā)測(cè)試等場(chǎng)景,這些場(chǎng)景無(wú)疑是低價(jià)值場(chǎng)景,成本是第yi訴求甚至訴求。然此一時(shí)彼一時(shí),士別三日也當(dāng)刮目相看。首先是分布式存儲(chǔ)產(chǎn)品能力已今非昔比,逐漸具備了承載企業(yè)高價(jià)值業(yè)務(wù)的關(guān)鍵能力,例如毫秒級(jí)時(shí)延、TB/s級(jí)帶寬、雙活/3DC業(yè)務(wù)級(jí)容災(zāi)、端到端DIF等,無(wú)論是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)還是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的承載,功能完備性的比較大短板早已補(bǔ)齊。其次,分布式存儲(chǔ)已走入眾多高價(jià)值關(guān)鍵業(yè)務(wù),如運(yùn)營(yíng)商BOM業(yè)務(wù)、金融渠道類業(yè)務(wù)以及超算、油藏探測(cè)HPC等高價(jià)值業(yè)務(wù),通過大規(guī)模應(yīng)用實(shí)踐來檢驗(yàn)成色。(小道消息,某些高價(jià)值場(chǎng)景全閃出貨價(jià)達(dá)到1000美金/TB以上啦)看完當(dāng)下還要看看未來,筆者認(rèn)為未來高價(jià)值的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)場(chǎng)景,分布式存儲(chǔ)的版圖還會(huì)持續(xù)擴(kuò)展。如自動(dòng)駕駛訓(xùn)練、4K/8K超高清、5G日志留存等場(chǎng)景,對(duì)多協(xié)議訪問、極zhi帶寬、擴(kuò)展性訴求強(qiáng)烈,分布式存儲(chǔ)已然成為這些未來業(yè)務(wù)的優(yōu)先架構(gòu)。 分布式存儲(chǔ)“避坑”指南。上海大規(guī)模分布式存儲(chǔ)架構(gòu)實(shí)戰(zhàn)
分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)通過復(fù)制協(xié)議將數(shù)據(jù)同步到多個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn),并確保多個(gè)副本之間的數(shù)據(jù)一致性。湖州全閃塊分布式存儲(chǔ)
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。但是我們無(wú)法保證網(wǎng)絡(luò)是一直通暢的,分布式系統(tǒng)需要具有一定的容錯(cuò)性來處理網(wǎng)絡(luò)故障帶來的問題。一個(gè)令人滿意的情況是,當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)因?yàn)楣收隙纸鉃槎鄠€(gè)部分的時(shí)候,分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)仍然能夠工作。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。 湖州全閃塊分布式存儲(chǔ)
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