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大数据存储模式分布式网格系统

发布时间: 2022-06-22 04:37:29

❶ 分布式存储都有哪些,并阐述其基本实现原理

神州云科 DCN NCS DFS2000(简称DFS2000)系列是面向大数据的存储系统,采用分布式架构,真正的分布式、全对称群集体系结构,将模块化存储节点与数据和存储管理软件相结合,跨节点的客户端连接负载均衡,自动平衡容量和性能,优化集群资源,3-144节点无缝扩展,容量、性能岁节点增加而线性增长,在 60 秒钟内添加一个节点以扩展性能和容量。

❷ 分布式存储系统的简介

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。

❸ 大数据的分布式数据库技术的对比

大数据技术的实现离不开很多其他的技术,我们提到最多的就是Hadoop技术,其实就目前而言,Hadoop技术看似是自成一套体系,其实并不是这样的,Hadoop和Spark以及分布式数据库其实也是存在差异的,我们就在这篇文章中给大家介绍一下这些内容。
首先我们说一说大数据分析,现在的大数据分析体系以Hadoop生态为主,而近年来逐渐火热的Spark技术也是主要的生态之一。可以这么说,Hadoop技术只能算是以HDFS+YARN作为基础的分布式文件系统,而不是数据库。我们提到的Hadoop的历史可以向前追溯10年,当年谷歌为了在几万台PC服务器上构建超大数据集合并提供极高性能的并发访问能力,从而发明了一种新的技术,而这个技术,也是Hadoop诞生的理论基础。如果我们从Hadoop的诞生背景可以看出,其主要解决的问题是超大规模集群下如何对非结构化数据进行批处理计算。实际上,在Hadoop架构中,一个分布式任务可以是类似传统结构化数据的关联、排序、聚集操作,也可以是针对非结构化数据的用户自定义程序逻辑。
那么Hadoop的发展道路是什么样的呢。最开始的Hadoop以Big、Hive和MapRece三种开发接口为代表,分别适用于脚本批处理、SQL批处理以及用户自定义逻辑类型的应用。而Spark的发展更是如此,最开始的SparkRDD几乎完全没有SQL能力,还是套用了Hive发展出的Shark才能对SQL有了一部分的支持。但是,随着企业用户对Hadoop的使用越发广泛,SQL已经渐渐成为大数据平台在传统行业的主要访问方式之一。
下面我们就说一说分布式数据库,分布式数据库有着悠久的历史,从以Oracle RAC为代表的联机交易型分布式数据库,到IBM DB2 DPF统计分析性分布式数据库,分布式数据库覆盖了OLTP与OLAP几乎全部的数据应用场景。而大部分分布式数据库功能集中在结构化计算与在线增删改查上。但是,这些传统的分布式数据库以数仓及分析类OLAP系统为主,其局限性在于,其底层的关系型数据库存储结构在效率上并不能满足大量高并发的数据查询以及大数据数据加工和分析的效率要求。因此,分布式数据库在近几年也有着极大的转型,从单一的数据模型向多模的数据模型转移,将OLTP、联机高并发查询以及支持大数据加工和分析结合起来,不再单独以OLAP作为设计目标。同时,分布式数据库在访问模式上也出现了K/V、文档、宽表、图等分支,支持除了SQL查询语言之外的其他访问模式,大大丰富了传统分布式数据库单一的用途。一般来说,多模数据库的主要目的是为了满足具有高性能要求的操作型需求以及目标明确的数据仓库功能,而不是类似大数据深度学习等数据挖掘场景。这就是分布式数据库的实际情况。
我们在这篇文章中给大家介绍了大数据分析以及分布式数据库的相关知识,通过这些内容相信大家已经理解了其中的具体区别了吧,如果这篇文章能够帮助到大家这就是我们最大的心愿。

❹ 分布式存储和大数据有什么关系

当数据越来越大的时候,就设计到存储了。像hadoop就提供了分布式存储技术HDFS,还有Ceph。Ceph目前在国内刚兴起,前景很大,很多大公l司像阿里,元核云,腾讯都在做。

❺ 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。

❻ 简述什么是大数据,云计算,以及它们的应用实例

大数据技术是指从各种各样类型的数据中,快速获得有价值信息的能力。适用于大数据的技术,包括大规模并行处理(MPP)数据库,数据挖掘电网,分布式文件系统,分布式数据库,云计算平台,互联网,和可扩展的存储系统。

大数据的应用:大数据是信息产业持续高速增长的新引擎。面向大数据市场的新技术、新产品、新服务、新业态会不断涌现。在硬件与集成设备领域,大数据将对芯片、存储产业产生重要影响,还将催生一体化数据存储处理服务器、内存计算等市场。在软件与服务领域,大数据将引发数据快速处理分析、数据挖掘技术和软件产品的发展。

云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网,后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。

云计算的主要应用:

云物联——“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。

云安全——一个从“云计算”演变而来的新名词。云安全的策略构想是:使用者越多,每个使用者就越安全,因为如此庞大的用户群,足以覆盖互联网的每个角落,只要某个网站被挂马或某个新木马病毒出现,就会立刻被截获。

云存储——在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念,是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。

❼ 在大数据处理环境下,哪一种分布式系统更合适,为什么

1)集中式数据处理 集中式计算机网络由一个大型的中央系统,其终端是客户机,数据全部存储在中央系统,由数据库管理系统进行管理,所有的处理都由该大型系统完成,终端只是用来输入和输出。终端自己不作任何处理,所有任务都在主机上进行处理。 集中式数据存储的主要特点是能把所有数据保存在一个地方,各地办公室的远程终端通过电缆同中央计算机(主机)相联,保证了每个终端使用的都是同一信息。备份数据容易,因为他们都存储在服务器上,而服务器是唯一需要备份的系统。这还意味这服务器是唯一需要安全保护的系统,终端没有任何数据。银行的自动提款机(ATM)采用的就是集中式计算机网络。另外所有的事务都在主机上进行处理,终端也不需要软驱,所以网络感染病毒的可能性很低。这种类型的网络总费用比较低,因为主机拥有大量存储空间、功能强大的系统,而使终端可以使用功能简单而便宜的微机和其他终端设备。 这类网络不利的一面是来自所有终端的计算都由主机完成,这类网络处理速度可能有些慢。另外,如果用户有各种不同的需要,在集中式计算机网络上满足这些需要可能是十分困难的,因为每个用户的应用程序和资源都必须单独设置,而让这些应用程序和资源都在同一台集中式计算机上操作,使得系统效率不高。还有,因为所有用户都必须连接到一台中央计算机,集中连接可能成为集中式网络的一个大问题。由于这些限制,如今的大多数网络都采用了分布式和协作式网络计算模型。 2)分布式数据处理 由于个人计算机的性能得到极大的提高及其使用的普及,使处理能力分布到网络上的所有计算机成为可能。分布式计算是和集中式计算相对立的概念,分布式计算的数据可以分布在很大区域。 分布式网络中,数据的存储和处理都是在本地工作站上进行的。数据输出可以打印,也可保存在软盘上。通过网络主要是得到更快、更便捷的数据访问。因为每台计算机都能够存储和处理数据,所以不要求服务器功能十分强大,其价格也就不必过于昂贵。这种类型的网络可以适应用户的各种需要,同时允许他们共享网络的数据、资源和服务。在分布式网络中使用的计算机既能够作为独立的系统使用,也可以把它们连接在一起得到更强的网络功能。 分布式计算的优点是可以快速访问、多用户使用。每台计算机可以访问系统内其他计算机的信息文件;系统设计上具有更大的灵活性,既可为独立的计算机的地区用户的特殊需求服务,也可为联网的企业需求服务,实现系统内不同计算机之间的通信;每台计算机都可以拥有和保持所需要的最大数据和文件;减少了数据传输的成本和风险。为分散地区和中心办公室双方提供更迅速的信息通信和处理方式,为每个分散的数据库提供作用域,数据存储于许多存储单元中,但任何用户都可以进行全局访问,使故障的不利影响最小化,以较低的成本来满足企业的特定要求。 分布式计算的缺点是:对病毒比较敏感,任何用户都可能引入被病毒感染的文件,并将病毒扩散到整个网络。备份困难,如果用户将数据存储在各自的系统上,而不是将他们存储在中央系统中,难于制定一项有效的备份计划。这种情况还可能导致用户使用同一文件的不同版本。为了运行程序要求性能更好的PC机;要求使用适当的程序;不同计算机的文件数据需要复制;对某些PC机要求有足够的存储容量,形成不必要的存储成本;管理和维护比较复杂;设备必须要互相兼容。 3)协作式数据处理 协作式数据处理系统内的计算机能够联合处理数据,处理既可集中实施,也可分区实施。协作式计算允许各个客户计算机合作处理一项共同的任务,采用这种方法,任务完成的速度要快于仅在一个客户计算机运行。协作式计算允许计算机在整个网络内共享处理能力,可以使用其它计算机上的处理能力完成任务。除了具有在多个计算机系统上处理任务的能力,该类型的网络在共享资源方面类似于分布式计算。 协作式计算和分布式计算具有相似的优缺点。例如协作式网络上可以容纳各种不同的客户,协作式计算的优点是处理能力强,允许多用户使用。缺点是病毒可迅速扩散到整个网络。因为数据能够在整个网络内存储,形成多个副本,文件同步困难。并且也使得备份所有的重要数据比较困难。

❽ 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)大数据存储模式分布式网格系统扩展阅读:

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。

❾ 大数据存储与管理多采用什么计算及存储模式

大数据存储与管理多采用云计算以及仓库存储模式。

大数据似乎难以管理,就像一个永无休止统计数据的复杂的漩涡。因此,将信息精简到单一的公司位置似乎是明智的,这是一个仓库,其中所有的数据和服务器都可以被充分地规划指定。

大数据存储方式:

存储管理需要多种技术的协同工作,其中文件系统为其提供最底层存储能力的支持。 分布式文件系统HDFS 是一个高度容错性系统,被设计成适用于批量处理,能够提供高吞吐量的的数据访问。 分布式键值系统:分布式键值系统用于存储关系简单的半结构化数据。