❶ 什麼是靈動的分布式存儲系統
什麼是分布式系統
分布式系統是由一組通過網路進行通信、為了完成共同的任務而協調工作的計算機節點組成的系統。
分布式系統的出現是為了用廉價的、普通的機器完成單個計算機無法完成的計算、存儲任務。其目的是利用更多的機器,處理更多的數據。
首先需要明確的是,只有當單個節點的處理能力無法滿足日益增長的計算、存儲任務的時候,且硬體的提升(加內存、加磁碟、使用更好的CPU)高昂到得不償失的時候,應用程序也不能進一步優化的時候,我們才需要考慮分布式系統。
因為,分布式系統要解決的問題本身就是和單機系統一樣的,而由於分布式系統多節點、通過網路通信的拓撲結構,會引入很多單機系統沒有的問題,為了解決這些問題又會引入更多的機制、協議,帶來更多的問題。
在很多文章中,主要講分布式系統分為分布式計算(computation)與分布式存儲(storage)。
計算與存儲是相輔相成的,計算需要數據,要麼來自實時數據(流數據),要麼來自存儲的數據;而計算的結果也是需要存儲的。
在操作系統中,對計算與存儲有非常詳盡的討論,分布式系統只不過將這些理論推廣到多個節點罷了。
那麼分布式系統怎麼將任務分發到這些計算機節點呢,很簡單的思想,分而治之,即分片(partition)。
對於計算,那麼就是對計算任務進行切換,每個節點算一些,最終匯總就行了,這就是MapRece的思想;對於存儲,更好理解一下,每個節點存一部分數據就行了。當數據規模變大的時候,Partition是唯一的選擇,同時也會帶來一些好處:
(1)提升性能和並發,操作被分發到不同的分片,相互獨立
(2)提升系統的可用性,即使部分分片不能用,其他分片不會受到影響
理想的情況下,有分片就行了,但事實的情況卻不大理想。原因在於,分布式系統中有大量的節點,且通過網路通信。
單個節點的故障(進程crash、斷電、磁碟損壞)是個小概率事件,但整個系統的故障率會隨節點的增加而指數級增加,網路通信也可能出現斷網、高延遲的情況。
在這種一定會出現的「異常」情況下,分布式系統還是需要繼續穩定的對外提供服務,即需要較強的容錯性。
❷ 分布式存儲有什麼好
分布式存儲,它的最大特點是多節點部署, 數據通過網路分散放置。分布式存儲的特點是擴展性強,通過多節點平衡負載,提高存儲系統的可靠性與可用性。
❸ 分布式存儲和傳統存儲比較在哪些應用場景比較有優勢
1、分布式存儲優勢
分布式存儲可以使生產系統在線運行的情況下進行縱向擴展(Scale-Up)或橫向擴展(Scale-Out),且存儲系統在擴展後可以達到容量與性能均線性擴展的效果。其具有以下特性:
高性能
分布式存儲系統能夠將所有存儲節點的處理器資源、硬碟資源、網路資源進行整合,將任務切分給多台存儲節點,進行並發數據處理,避免了單個硬碟或設備造成的瓶頸,提升整個集群的處理能力。分布式存儲系統具有良好的性能擴展能力,可以滿足應用程序對存儲性能不斷增長的要求。
高擴展性
分布式存儲系統通過擴展集群存儲節點規模從而提高系統存儲容量、計算和性能的能力,通過增加和升級伺服器硬體,或者指通過增加存儲節點數量來提升服務能力。分布式存儲系統支持在線增加存儲節點,對前端業務透明,系統整體性能與存儲節點數量呈線性關系。
高可用性
分布式存儲系統同時基於硬體及軟體設計了高可用機制,在面對多種異常時(如存儲節點宕機、網路中斷、硬碟故障、數據損壞等)仍可提供正常服務,提高分布式存儲系統硬體的可用性可以通過增加存儲節點數量或者採用多種硬體冗餘機制保證。分布式存儲系統多採用副本機制或糾刪碼機制保證數據的高可用性,副本機制可以提供較高的數據冗餘度,但會降低存儲系統有效空間的利用率,糾刪碼機制可以在保證一定數據冗餘度的情況下,大幅提高存儲系統的有效空間利用率。
高安全性
分布式存儲系統支持可靠的許可權控制及互信確認機制,同時採用私有的數據切片及數據編碼機制,可以從多重角度保證集群系統不受惡意訪問和攻擊,保護存儲數據不被竊取。
2、分布式存儲應用場景
分布式的「四高」特性,使得其在高性能計算、大數據視頻雲及大數據分析等應用場景中有著廣泛的應用。
高性能計算場景
在如氣象氣候、地質勘探、航空航天、工程計算、材料工程等領域,基於集群的高性能計算,已成為必需的輔助工具。集群系統有極強的伸縮性,可通過在集群中增加或刪減節點的方式,在不影響原有應用與計算任務的情況下,隨時增加和降低系統的處理能力。根據不同的計算模式與規模,構成集群系統的節點數可以從幾個到成千上萬個。這些業務對後端的存儲系統提出了新的需求,包括統一的存儲空間、高效率的文件檢索、高帶寬的吞吐性能,高可靠的數據安全保障等。
大數據視頻雲應用場景
隨著視頻高清技術及超高清技術的普及,視頻大數據應用場景,如雪亮工程、平安城市、廣電媒資、影視製作、視頻網站等領域,對存儲設備提出了大容量、高讀寫性能、高可靠性、低延時及可擴展性等需求。針對這樣大規模視頻數據應用場景,就需要一個技術先進、性能優越的存儲系統作為後端數據存儲的支撐者。
大數據分析應用場景
伴隨著互聯網技術及人工智慧的發展,各種基於海量用戶/數據/終端的大數據分析及人工智慧業務模式不斷涌現,同樣需要充分考慮存儲功能集成度、數據安全性、數據穩定性,系統可擴展性、性能及成本各方面因素。
在數據爆發增長的「數字時代」,軟體定義的分布式存儲是存儲技術高速發展的結晶,並具有著很大的成長空間,必將應用於更廣泛的大數據業務場景。
❹ 分布式存儲相對於單機存儲的挑戰是
1、分布式相比於傳統存儲系統的優點
①高性能:它通常可以高效地管理讀緩存和寫緩存,支持自動的分布式存儲通過將熱點區域2映射到高速緩存,提高響應速度。一旦不在是熱點,那麼存儲系統將會把他們移除。寫緩存技術可配合高速存儲明顯改變整體存儲的性能,按照一定的策略先將數據寫入高速存儲,再在適當的時間進行同步落盤。
②支持分布式存儲:通過網路進行松耦合鏈接,允許高速村塾和低速存儲分開部署。一定條件下分層存儲的優勢可以發揮到最佳。解決了最大的問題是當性能池讀不命中後,從冷池提取數據的粒度太大,導致延遲高,從而給造成整體的性能的抖動的問題。
③多副本一致性:他相比傳統的存儲框架使用RAID不同。它採用了多分本備份機制,存儲之前進行分片,之後按照一定的規則存在集群的節點上,為了保證數據一致性,布式存儲通常採用的是一個副本寫入,多個副本讀取的強一致性技術,讀取數據失敗,從其他副本獲取,重新寫入該副本恢復。
④容災與備份:對於容災採用最重要的手段就是快照,可以實現一定時間下的數據的保存。他有利於故障重現,有助於分析研究,避免災難,備份就是為了數據的安全性。
⑤彈性擴展:分布式存儲可預估並且彈性擴展計算、存儲容量和性能,節點擴展後,舊數據自動遷移到新節點上,實現負載均衡,避免單點問題。水平擴展只需要將節點和原來的集群鏈接到同一網路,整個過程不會對業務造成影響,當加節點時,集群系統的容量和性能隨之線性擴展,新節點資源會被平台接管,分配或吸收。
⑥存儲系統標准化:隨著分布式存儲的發展,存儲行業的標准化進程也不斷推進,分布式存儲優先採用行業標准介面(SMI-S或OpenStack Cinder)進行存儲接入,在平台層面,通過將異構存儲資源進行抽象化,將傳統的存儲設備級的操作封裝成面向存儲資源的操作,從而簡化異構存儲基礎架構的操作,以實現存儲資源的集中管理,並能夠自動執行創建、變更、回收等整個存儲生命周期流程。基於異構存儲整合的功能,用戶可以實現跨不同品牌、介質地實現容災,如用中低端陣列為高端陣列容災,用不同磁碟陣列為快閃記憶體陣列容災等等,從側面降低了存儲采購和管理成本。
2、分布式相比於傳統存儲系統的缺點
首先,從部署與維護的角度來看,分布式存儲部署過程較為復雜,需要專門的人才進行部署,維護與管理,需要一定的時間培養專門的人才。其次,從硬體設備角度來看,分布式存儲使用的均為X86架構伺服器,穩定性可能不如傳統的硬體存儲。尤其對於銀行,金融,政府等重要行業,穩定永遠大於一切,他們既是新技術的實踐者但同時也需要最穩定的環境保持業務的良好運行。最後,對於數據保護技術,大部分都是通過副本技術實現數據保護機制,常見的有兩副本三副本等,這樣也會造成可用存儲容量的降低。
❺ 分布式文件存儲系統通過什麼方式提高可用性和安全性
分布式存儲的六大優點
1. 高性能
一個具有高性能的分布式存戶通常能夠高效地管理讀緩存和寫緩存,並且支持自動的分級存儲。分布式存儲通過將熱點區域內數據映射到高速存儲中,來提高系統響應速度;一旦這些區域不再是熱點,那麼存儲系統會將它們移出高速存儲。而寫緩存技術則可使配合高速存儲來明顯改變整體存儲的性能,按照一定的策略,先將數據寫入高速存儲,再在適當的時間進行同步落盤。
2. 支持分級存儲
由於通過網路進行松耦合鏈接,分布式存儲允許高速存儲和低速存儲分開部署,或者任意比例混布。在不可預測的業務環境或者敏捷應用情況下,分層存儲的優勢可以發揮到最佳。解決了目前緩存分層存儲最大的問題是當性能池讀不命中後,從冷池提取數據的粒度太大,導致延遲高,從而給造成整體的性能的抖動的問題。
3. 多副本的一致性
與傳統的存儲架構使用RAID模式來保證數據的可靠性不同,分布式存儲採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,分片後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,分布式存儲通常採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於可靠性不同的需求。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;當數據長時間處於不一致狀態時,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,最小化對業務的影響。
4. 容災與備份
在分布式存儲的容災中,一個重要的手段就是多時間點快照技術,使得用戶生產系統能夠實現一定時間間隔下的各版本數據的保存。特別值得一提的是,多時間點快照技術支持同時提取多個時間點樣本同時恢復,這對於很多邏輯錯誤的災難定位十分有用,如果用戶有多台伺服器或虛擬機可以用作系統恢復,通過比照和分析,可以快速找到哪個時間點才是需要回復的時間點,降低了故障定位的難度,縮短了定位時間。這個功能還非常有利於進行故障重現,從而進行分析和研究,避免災難在未來再次發生。多副本技術,數據條帶化放置,多時間點快照和周期增量復制等技術為分布式存儲的高可靠性提供了保障。
5. 彈性擴展
得益於合理的分布式架構,分布式存儲可預估並且彈性擴展計算、存儲容量和性能。分布式存儲的水平擴展有以下幾個特性:
1) 節點擴展後,舊數據會自動遷移到新節點,實現負載均衡,避免單點過熱的情況出現;
2) 水平擴展只需要將新節點和原有集群連接到同一網路,整個過程不會對業務造成影響;
3) 當節點被添加到集群,集群系統的整體容量和性能也隨之線性擴展,此後新節點的資源就會被管理平台接管,被用於分配或者回收。
6. 存儲系統標准化
隨著分布式存儲的發展,存儲行業的標准化進程也不斷推進,分布式存儲優先採用行業標准介面(SMI-S或OpenStack Cinder)進行存儲接入。在平台層面,通過將異構存儲資源進行抽象化,將傳統的存儲設備級的操作封裝成面向存儲資源的操作,從而簡化異構存儲基礎架構的操作,以實現存儲資源的集中管理,並能夠自動執行創建、變更、回收等整個存儲生命周期流程。基於異構存儲整合的功能,用戶可以實現跨不同品牌、介質地實現容災,如用中低端陣列為高端陣列容災,用不同磁碟陣列為快閃記憶體陣列容災等等,從側面降低了存儲采購和管理成本。
❻ 雲存儲工程師的技能樹是怎樣的
我覺得技能樹這種東西沒啥用,要列可以列很多,但是實際上也不見得每個都要懂,並且如果是做分布式系統的,自然在工作中就需要懂該會的東西了,如果沒做,只是想入門,那麼各種雜七雜八的就更沒必要提前接觸了。另外深度比廣度肯定更重要一些,尤其是做分布式系統的一般也都在一個大公司,都是很多人做很多個系統你只負責其中一個,能把你負責的那塊搞的很深入很牛逼就可以了。甚至很多時候一個人都不見得懂一個系統的所有部分。所以對於已經做分布式的人,我覺得把本職工作做精做細,經常了解業界最新的架構/演算法/理論就可以。對於還沒有做但對這個感興趣的人,簡單了解一下常見的分布式系統的原理很重要,至少得保證你能有機會拿到做分布式系統的offer或者可以在公司內轉組轉項目,當然這說的是社招。校招的話,很多時候面試都是演算法數據結構等基礎,而且最重要的是能有機會分配到這樣的部門,因為很多公司校招的時候是不分部門的進來再分,很可能就被分到別的部門了。
❼ 什麼是分布式存儲
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。
(7)分布式存儲故障域和其他域擴展閱讀:
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。
❽ 分布式存儲的優點有哪些
分布式存儲的六大優點
分布式存儲往往採用分布式的系統結構,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,將通用硬體引入的不穩定因素降到最低。優點如下:
1. 高性能
一個具有高性能的分布式存戶通常能夠高效地管理讀緩存和寫緩存,並且支持自動的分級存儲。分布式存儲通過將熱點區域內數據映射到高速存儲中,來提高系統響應速度;一旦這些區域不再是熱點,那麼存儲系統會將它們移出高速存儲。而寫緩存技術則可使配合高速存儲來明顯改變整體存儲的性能,按照一定的策略,先將數據寫入高速存儲,再在適當的時間進行同步落盤。
2. 支持分級存儲
由於通過網路進行松耦合鏈接,分布式存儲允許高速存儲和低速存儲分開部署,或者任意比例混布。在不可預測的業務環境或者敏捷應用情況下,分層存儲的優勢可以發揮到最佳。解決了目前緩存分層存儲最大的問題是當性能池讀不命中後,從冷池提取數據的粒度太大,導致延遲高,從而給造成整體的性能的抖動的問題。
3. 一致性
與傳統的存儲架構使用RAID模式來保證數據的可靠性不同,分布式存儲採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,分片後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,分布式存儲通常採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於可靠性不同的需求。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;當數據長時間處於不一致狀態時,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,最小化對業務的影響。
4. 容災性
在分布式存儲的容災中,一個重要的手段就是多時間點快照技術,使得用戶生產系統能夠實現一定時間間隔下的各版本數據的保存。特別值得一提的是,多時間點快照技術支持同時提取多個時間點樣本同時恢復,這對於很多邏輯錯誤的災難定位十分有用,如果用戶有多台伺服器或虛擬機可以用作系統恢復,通過比照和分析,可以快速找到哪個時間點才是需要回復的時間點,降低了故障定位的難度,縮短了定位時間。這個功能還非
5. 擴展性
6. 存儲系統標准化