❶ 分布式存儲都有哪些,並闡述其基本實現原理
神州雲科 DCN NCS DFS2000(簡稱DFS2000)系列是面向大數據的存儲系統,採用分布式架構,真正的分布式、全對稱群集體系結構,將模塊化存儲節點與數據和存儲管理軟體相結合,跨節點的客戶端連接負載均衡,自動平衡容量和性能,優化集群資源,3-144節點無縫擴展,容量、性能歲節點增加而線性增長,在 60 秒鍾內添加一個節點以擴展性能和容量。
❷ 分布式存儲系統的簡介
分布式存儲系統,是將數據分散存儲在多台獨立的設備上。傳統的網路存儲系統採用集中的存儲伺服器存放所有數據,存儲伺服器成為系統性能的瓶頸,也是可靠性和安全性的焦點,不能滿足大規模存儲應用的需要。分布式網路存儲系統採用可擴展的系統結構,利用多台存儲伺服器分擔存儲負荷,利用位置伺服器定位存儲信息,它不但提高了系統的可靠性、可用性和存取效率,還易於擴展。
❸ 大數據的分布式資料庫技術的對比
大數據技術的實現離不開很多其他的技術,我們提到最多的就是Hadoop技術,其實就目前而言,Hadoop技術看似是自成一套體系,其實並不是這樣的,Hadoop和Spark以及分布式資料庫其實也是存在差異的,我們就在這篇文章中給大家介紹一下這些內容。
首先我們說一說大數據分析,現在的大數據分析體系以Hadoop生態為主,而近年來逐漸火熱的Spark技術也是主要的生態之一。可以這么說,Hadoop技術只能算是以HDFS+YARN作為基礎的分布式文件系統,而不是資料庫。我們提到的Hadoop的歷史可以向前追溯10年,當年穀歌為了在幾萬台PC伺服器上構建超大數據集合並提供極高性能的並發訪問能力,從而發明了一種新的技術,而這個技術,也是Hadoop誕生的理論基礎。如果我們從Hadoop的誕生背景可以看出,其主要解決的問題是超大規模集群下如何對非結構化數據進行批處理計算。實際上,在Hadoop架構中,一個分布式任務可以是類似傳統結構化數據的關聯、排序、聚集操作,也可以是針對非結構化數據的用戶自定義程序邏輯。
那麼Hadoop的發展道路是什麼樣的呢。最開始的Hadoop以Big、Hive和MapRece三種開發介面為代表,分別適用於腳本批處理、SQL批處理以及用戶自定義邏輯類型的應用。而Spark的發展更是如此,最開始的SparkRDD幾乎完全沒有SQL能力,還是套用了Hive發展出的Shark才能對SQL有了一部分的支持。但是,隨著企業用戶對Hadoop的使用越發廣泛,SQL已經漸漸成為大數據平台在傳統行業的主要訪問方式之一。
下面我們就說一說分布式資料庫,分布式資料庫有著悠久的歷史,從以Oracle RAC為代表的聯機交易型分布式資料庫,到IBM DB2 DPF統計分析性分布式資料庫,分布式資料庫覆蓋了OLTP與OLAP幾乎全部的數據應用場景。而大部分分布式資料庫功能集中在結構化計算與在線增刪改查上。但是,這些傳統的分布式資料庫以數倉及分析類OLAP系統為主,其局限性在於,其底層的關系型資料庫存儲結構在效率上並不能滿足大量高並發的數據查詢以及大數據數據加工和分析的效率要求。因此,分布式資料庫在近幾年也有著極大的轉型,從單一的數據模型向多模的數據模型轉移,將OLTP、聯機高並發查詢以及支持大數據加工和分析結合起來,不再單獨以OLAP作為設計目標。同時,分布式資料庫在訪問模式上也出現了K/V、文檔、寬表、圖等分支,支持除了SQL查詢語言之外的其他訪問模式,大大豐富了傳統分布式資料庫單一的用途。一般來說,多模資料庫的主要目的是為了滿足具有高性能要求的操作型需求以及目標明確的數據倉庫功能,而不是類似大數據深度學習等數據挖掘場景。這就是分布式資料庫的實際情況。
我們在這篇文章中給大家介紹了大數據分析以及分布式資料庫的相關知識,通過這些內容相信大家已經理解了其中的具體區別了吧,如果這篇文章能夠幫助到大家這就是我們最大的心願。
❹ 分布式存儲和大數據有什麼關系
當數據越來越大的時候,就設計到存儲了。像hadoop就提供了分布式存儲技術HDFS,還有Ceph。Ceph目前在國內剛興起,前景很大,很多大公l司像阿里,元核雲,騰訊都在做。
❺ 如何實現企業數據 大數據平台 分布式存放
Hadoop在可伸縮性、健壯性、計算性能和成本上具有無可替代的優勢,事實上已成為當前互聯網企業主流的大數據分析平台。本文主要介紹一種基於Hadoop平台的多維分析和數據挖掘平台架構。作為一家互聯網數據分析公司,我們在海量數據的分析領域那真是被「逼上樑山」。多年來在嚴苛的業務需求和數據壓力下,我們幾乎嘗試了所有可能的大數據分析方法,最終落地於Hadoop平台之上。
1. 大數據分析大分類
Hadoop平台對業務的針對性較強,為了讓你明確它是否符合你的業務,現粗略地從幾個角度將大數據分析的業務需求分類,針對不同的具體需求,應採用不同的數據分析架構。
按照數據分析的實時性,分為實時數據分析和離線數據分析兩種。
實時數據分析一般用於金融、移動和互聯網B2C等產品,往往要求在數秒內返回上億行數據的分析,從而達到不影響用戶體驗的目的。要滿足這樣的需求,可以採用精心設計的傳統關系型資料庫組成並行處理集群,或者採用一些內存計算平台,或者採用HDD的架構,這些無疑都需要比較高的軟硬體成本。目前比較新的海量數據實時分析工具有EMC的Greenplum、SAP的HANA等。
對於大多數反饋時間要求不是那麼嚴苛的應用,比如離線統計分析、機器學習、搜索引擎的反向索引計算、推薦引擎的計算等,應採用離線分析的方式,通過數據採集工具將日誌數據導入專用的分析平台。但面對海量數據,傳統的ETL工具往往徹底失效,主要原因是數據格式轉換的開銷太大,在性能上無法滿足海量數據的採集需求。互聯網企業的海量數據採集工具,有Facebook開源的Scribe、LinkedIn開源的Kafka、淘寶開源的Timetunnel、Hadoop的Chukwa等,均可以滿足每秒數百MB的日誌數據採集和傳輸需求,並將這些數據上載到Hadoop中央系統上。
按照大數據的數據量,分為內存級別、BI級別、海量級別三種。
這里的內存級別指的是數據量不超過集群的內存最大值。不要小看今天內存的容量,Facebook緩存在內存的Memcached中的數據高達320TB,而目前的PC伺服器,內存也可以超過百GB。因此可以採用一些內存資料庫,將熱點數據常駐內存之中,從而取得非常快速的分析能力,非常適合實時分析業務。圖1是一種實際可行的MongoDB分析架構。
圖1 用於實時分析的MongoDB架構
MongoDB大集群目前存在一些穩定性問題,會發生周期性的寫堵塞和主從同步失效,但仍不失為一種潛力十足的可以用於高速數據分析的NoSQL。
此外,目前大多數服務廠商都已經推出了帶4GB以上SSD的解決方案,利用內存+SSD,也可以輕易達到內存分析的性能。隨著SSD的發展,內存數據分析必然能得到更加廣泛的應用。
BI級別指的是那些對於內存來說太大的數據量,但一般可以將其放入傳統的BI產品和專門設計的BI資料庫之中進行分析。目前主流的BI產品都有支持TB級以上的數據分析方案。種類繁多,就不具體列舉了。
海量級別指的是對於資料庫和BI產品已經完全失效或者成本過高的數據量。海量數據級別的優秀企業級產品也有很多,但基於軟硬體的成本原因,目前大多數互聯網企業採用Hadoop的HDFS分布式文件系統來存儲數據,並使用MapRece進行分析。本文稍後將主要介紹Hadoop上基於MapRece的一個多維數據分析平台。
數據分析的演算法復雜度
根據不同的業務需求,數據分析的演算法也差異巨大,而數據分析的演算法復雜度和架構是緊密關聯的。舉個例子,Redis是一個性能非常高的內存Key-Value NoSQL,它支持List和Set、SortedSet等簡單集合,如果你的數據分析需求簡單地通過排序,鏈表就可以解決,同時總的數據量不大於內存(准確地說是內存加上虛擬內存再除以2),那麼無疑使用Redis會達到非常驚人的分析性能。
還有很多易並行問題(Embarrassingly Parallel),計算可以分解成完全獨立的部分,或者很簡單地就能改造出分布式演算法,比如大規模臉部識別、圖形渲染等,這樣的問題自然是使用並行處理集群比較適合。
而大多數統計分析,機器學習問題可以用MapRece演算法改寫。MapRece目前最擅長的計算領域有流量統計、推薦引擎、趨勢分析、用戶行為分析、數據挖掘分類器、分布式索引等。
2. 面對大數據OLAP大一些問題
OLAP分析需要進行大量的數據分組和表間關聯,而這些顯然不是NoSQL和傳統資料庫的強項,往往必須使用特定的針對BI優化的資料庫。比如絕大多數針對BI優化的資料庫採用了列存儲或混合存儲、壓縮、延遲載入、對存儲數據塊的預統計、分片索引等技術。
Hadoop平台上的OLAP分析,同樣存在這個問題,Facebook針對Hive開發的RCFile數據格式,就是採用了上述的一些優化技術,從而達到了較好的數據分析性能。如圖2所示。
然而,對於Hadoop平台來說,單單通過使用Hive模仿出SQL,對於數據分析來說遠遠不夠,首先Hive雖然將HiveQL翻譯MapRece的時候進行了優化,但依然效率低下。多維分析時依然要做事實表和維度表的關聯,維度一多性能必然大幅下降。其次,RCFile的行列混合存儲模式,事實上限制死了數據格式,也就是說數據格式是針對特定分析預先設計好的,一旦分析的業務模型有所改動,海量數據轉換格式的代價是極其巨大的。最後,HiveQL對OLAP業務分析人員依然是非常不友善的,維度和度量才是直接針對業務人員的分析語言。
而且目前OLAP存在的最大問題是:業務靈活多變,必然導致業務模型隨之經常發生變化,而業務維度和度量一旦發生變化,技術人員需要把整個Cube(多維立方體)重新定義並重新生成,業務人員只能在此Cube上進行多維分析,這樣就限制了業務人員快速改變問題分析的角度,從而使所謂的BI系統成為死板的日常報表系統。
使用Hadoop進行多維分析,首先能解決上述維度難以改變的問題,利用Hadoop中數據非結構化的特徵,採集來的數據本身就是包含大量冗餘信息的。同時也可以將大量冗餘的維度信息整合到事實表中,這樣可以在冗餘維度下靈活地改變問題分析的角度。其次利用Hadoop MapRece強大的並行化處理能力,無論OLAP分析中的維度增加多少,開銷並不顯著增長。換言之,Hadoop可以支持一個巨大無比的Cube,包含了無數你想到或者想不到的維度,而且每次多維分析,都可以支持成千上百個維度,並不會顯著影響分析的性能。
而且目前OLAP存在的最大問題是:業務靈活多變,必然導致業務模型隨之經常發生變化,而業務維度和度量一旦發生變化,技術人員需要把整個Cube(多維立方體)重新定義並重新生成,業務人員只能在此Cube上進行多維分析,這樣就限制了業務人員快速改變問題分析的角度,從而使所謂的BI系統成為死板的日常報表系統。
3. 一種Hadoop多維分析平台的架構
整個架構由四大部分組成:數據採集模塊、數據冗餘模塊、維度定義模塊、並行分 析模塊。
數據採集模塊採用了Cloudera的Flume,將海量的小日誌文件進行高速傳輸和合並,並能夠確保數據的傳輸安全性。單個collector宕機之後,數據也不會丟失,並能將agent數據自動轉移到其他的colllecter處理,不會影響整個採集系統的運行。如圖5所示。
數據冗餘模塊不是必須的,但如果日誌數據中沒有足夠的維度信息,或者需要比較頻繁地增加維度,則需要定義數據冗餘模塊。通過冗餘維度定義器定義需要冗餘的維度信息和來源(資料庫、文件、內存等),並指定擴展方式,將信息寫入數據日誌中。在海量數據下,數據冗餘模塊往往成為整個系統的瓶頸,建議使用一些比較快的內存NoSQL來冗餘原始數據,並採用盡可能多的節點進行並行冗餘;或者也完全可以在Hadoop中執行批量Map,進行數據格式的轉化。
維度定義模塊是面向業務用戶的前端模塊,用戶通過可視化的定義器從數據日誌中定義維度和度量,並能自動生成一種多維分析語言,同時可以使用可視化的分析器通過GUI執行剛剛定義好的多維分析命令。
並行分析模塊接受用戶提交的多維分析命令,並將通過核心模塊將該命令解析為Map-Rece,提交給Hadoop集群之後,生成報表供報表中心展示。
核心模塊是將多維分析語言轉化為MapRece的解析器,讀取用戶定義的維度和度量,將用戶的多維分析命令翻譯成MapRece程序。核心模塊的具體邏輯如圖6所示。
圖6中根據JobConf參數進行Map和Rece類的拼裝並不復雜,難點是很多實際問題很難通過一個MapRece Job解決,必須通過多個MapRece Job組成工作流(WorkFlow),這里是最需要根據業務進行定製的部分。圖7是一個簡單的MapRece工作流的例子。
MapRece的輸出一般是統計分析的結果,數據量相較於輸入的海量數據會小很多,這樣就可以導入傳統的數據報表產品中進行展現。
❻ 簡述什麼是大數據,雲計算,以及它們的應用實例
大數據技術是指從各種各樣類型的數據中,快速獲得有價值信息的能力。適用於大數據的技術,包括大規模並行處理(MPP)資料庫,數據挖掘電網,分布式文件系統,分布式資料庫,雲計算平台,互聯網,和可擴展的存儲系統。
大數據的應用:大數據是信息產業持續高速增長的新引擎。面向大數據市場的新技術、新產品、新服務、新業態會不斷涌現。在硬體與集成設備領域,大數據將對晶元、存儲產業產生重要影響,還將催生一體化數據存儲處理伺服器、內存計算等市場。在軟體與服務領域,大數據將引發數據快速處理分析、數據挖掘技術和軟體產品的發展。
雲計算是基於互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式,通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源。雲是網路、互聯網的一種比喻說法。過去在圖中往往用雲來表示電信網,後來也用來表示互聯網和底層基礎設施的抽象。
雲計算的主要應用:
雲物聯——「物聯網就是物物相連的互聯網」。這有兩層意思:第一,物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網路;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。
雲安全——一個從「雲計算」演變而來的新名詞。雲安全的策略構想是:使用者越多,每個使用者就越安全,因為如此龐大的用戶群,足以覆蓋互聯網的每個角落,只要某個網站被掛馬或某個新木馬病毒出現,就會立刻被截獲。
雲存儲——在雲計算概念上延伸和發展出來的一個新的概念,是指通過集群應用、網格技術或分布式文件系統等功能,將網路中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟體集合起來協同工作,共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統。
❼ 在大數據處理環境下,哪一種分布式系統更合適,為什麼
1)集中式數據處理 集中式計算機網路由一個大型的中央系統,其終端是客戶機,數據全部存儲在中央系統,由資料庫管理系統進行管理,所有的處理都由該大型系統完成,終端只是用來輸入和輸出。終端自己不作任何處理,所有任務都在主機上進行處理。 集中式數據存儲的主要特點是能把所有數據保存在一個地方,各地辦公室的遠程終端通過電纜同中央計算機(主機)相聯,保證了每個終端使用的都是同一信息。備份數據容易,因為他們都存儲在伺服器上,而伺服器是唯一需要備份的系統。這還意味這伺服器是唯一需要安全保護的系統,終端沒有任何數據。銀行的自動提款機(ATM)採用的就是集中式計算機網路。另外所有的事務都在主機上進行處理,終端也不需要軟碟機,所以網路感染病毒的可能性很低。這種類型的網路總費用比較低,因為主機擁有大量存儲空間、功能強大的系統,而使終端可以使用功能簡單而便宜的微機和其他終端設備。 這類網路不利的一面是來自所有終端的計算都由主機完成,這類網路處理速度可能有些慢。另外,如果用戶有各種不同的需要,在集中式計算機網路上滿足這些需要可能是十分困難的,因為每個用戶的應用程序和資源都必須單獨設置,而讓這些應用程序和資源都在同一台集中式計算機上操作,使得系統效率不高。還有,因為所有用戶都必須連接到一台中央計算機,集中連接可能成為集中式網路的一個大問題。由於這些限制,如今的大多數網路都採用了分布式和協作式網路計算模型。 2)分布式數據處理 由於個人計算機的性能得到極大的提高及其使用的普及,使處理能力分布到網路上的所有計算機成為可能。分布式計算是和集中式計算相對立的概念,分布式計算的數據可以分布在很大區域。 分布式網路中,數據的存儲和處理都是在本地工作站上進行的。數據輸出可以列印,也可保存在軟盤上。通過網路主要是得到更快、更便捷的數據訪問。因為每台計算機都能夠存儲和處理數據,所以不要求伺服器功能十分強大,其價格也就不必過於昂貴。這種類型的網路可以適應用戶的各種需要,同時允許他們共享網路的數據、資源和服務。在分布式網路中使用的計算機既能夠作為獨立的系統使用,也可以把它們連接在一起得到更強的網路功能。 分布式計算的優點是可以快速訪問、多用戶使用。每台計算機可以訪問系統內其他計算機的信息文件;系統設計上具有更大的靈活性,既可為獨立的計算機的地區用戶的特殊需求服務,也可為聯網的企業需求服務,實現系統內不同計算機之間的通信;每台計算機都可以擁有和保持所需要的最大數據和文件;減少了數據傳輸的成本和風險。為分散地區和中心辦公室雙方提供更迅速的信息通信和處理方式,為每個分散的資料庫提供作用域,數據存儲於許多存儲單元中,但任何用戶都可以進行全局訪問,使故障的不利影響最小化,以較低的成本來滿足企業的特定要求。 分布式計算的缺點是:對病毒比較敏感,任何用戶都可能引入被病毒感染的文件,並將病毒擴散到整個網路。備份困難,如果用戶將數據存儲在各自的系統上,而不是將他們存儲在中央系統中,難於制定一項有效的備份計劃。這種情況還可能導致用戶使用同一文件的不同版本。為了運行程序要求性能更好的PC機;要求使用適當的程序;不同計算機的文件數據需要復制;對某些PC機要求有足夠的存儲容量,形成不必要的存儲成本;管理和維護比較復雜;設備必須要互相兼容。 3)協作式數據處理 協作式數據處理系統內的計算機能夠聯合處理數據,處理既可集中實施,也可分區實施。協作式計算允許各個客戶計算機合作處理一項共同的任務,採用這種方法,任務完成的速度要快於僅在一個客戶計算機運行。協作式計算允許計算機在整個網路內共享處理能力,可以使用其它計算機上的處理能力完成任務。除了具有在多個計算機系統上處理任務的能力,該類型的網路在共享資源方面類似於分布式計算。 協作式計算和分布式計算具有相似的優缺點。例如協作式網路上可以容納各種不同的客戶,協作式計算的優點是處理能力強,允許多用戶使用。缺點是病毒可迅速擴散到整個網路。因為數據能夠在整個網路內存儲,形成多個副本,文件同步困難。並且也使得備份所有的重要數據比較困難。
❽ 什麼是分布式存儲系統
分布式存儲系統,是將數據分散存儲在多台獨立的設備上。傳統的網路存儲系統採用集中的存儲伺服器存放所有數據,存儲伺服器成為系統性能的瓶頸,也是可靠性和安全性的焦點,不能滿足大規模存儲應用的需要。分布式網路存儲系統採用可擴展的系統結構,利用多台存儲伺服器分擔存儲負荷,利用位置伺服器定位存儲信息,它不但提高了系統的可靠性、可用性和存取效率,還易於擴展。
(8)大數據存儲模式分布式網格系統擴展閱讀:
分布式存儲,集中管理,在這個方案中,共有三級:
1、上級監控中心:上級監控中心通常只有一個,主要由數字矩陣、認證伺服器和VSTARClerk軟體等。
2、本地監控中心:本地監控中心可以有多個,可依據地理位置設置,或者依據行政隸屬關系設立,主要由數字矩陣、流媒體網關、iSCSI存儲設備、VSTARRecorder軟體等組成;音視頻的數據均主要保存在本地監控中心,這就是分布式存儲的概念。
3、監控前端:主要由攝像頭、網路視頻伺服器組成,其中VE4000系列的網路視頻伺服器可以帶硬碟,該硬碟主要是用於網路不暢時,暫時對音視頻數據進行保存,或者需要在前端保存一些重要數據的情況。
❾ 大數據存儲與管理多採用什麼計算及存儲模式
大數據存儲與管理多採用雲計算以及倉庫存儲模式。
大數據似乎難以管理,就像一個永無休止統計數據的復雜的漩渦。因此,將信息精簡到單一的公司位置似乎是明智的,這是一個倉庫,其中所有的數據和伺服器都可以被充分地規劃指定。
大數據存儲方式:
存儲管理需要多種技術的協同工作,其中文件系統為其提供最底層存儲能力的支持。 分布式文件系統HDFS 是一個高度容錯性系統,被設計成適用於批量處理,能夠提供高吞吐量的的數據訪問。 分布式鍵值系統:分布式鍵值系統用於存儲關系簡單的半結構化數據。