❶ 傳統大數據存儲的架構有哪些各有什麼特點
數據時代,移動互聯、社交網路、數據分析、雲服務等應用的迅速普及,對數據中心提出革命性的需求,存儲基礎架構已經成為IT核心之一。政府、軍隊軍工、科研院所、航空航天、大型商業連鎖、醫療、金融、新媒體、廣電等各個領域新興應用層出不窮。數據的價值日益凸顯,數據已經成為不可或缺的資產。作為數據載體和驅動力量,存儲系統成為大數據基礎架構中最為關鍵的核心。
傳統的數據中心無論是在性能、效率,還是在投資收益、安全,已經遠遠不能滿足新興應用的需求,數據中心業務急需新型大數據處理中心來支撐。除了傳統的高可靠、高冗餘、綠色節能之外,新型的大數據中心還需具備虛擬化、模塊化、彈性擴展、自動化等一系列特徵,才能滿足具備大數據特徵的應用需求。這些史無前例的需求,讓存儲系統的架構和功能都發生了前所未有的變化。
基於大數據應用需求,「應用定義存儲」概念被提出。存儲系統作為數據中心最核心的數據基礎,不再僅是傳統分散的、單一的底層設備。除了要具備高性能、高安全、高可靠等特徵之外,還要有虛擬化、並行分布、自動分層、彈性擴展、異構資源整合、全局緩存加速等多方面的特點,才能滿足具備大數據特徵的業務應用需求。
尤其在雲安防概念被熱炒的時代,隨著高清技術的普及,720P、1080P隨處可見,智能和高清的雙向需求、動輒500W、800W甚至上千萬更高解析度的攝像機面市,大數據對存儲設備的容量、讀寫性能、可靠性、擴展性等都提出了更高的要求,需要充分考慮功能集成度、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。
目前市場上的存儲架構如下:
(1)基於嵌入式架構的存儲系統
節點NVR架構主要面向小型高清監控系統,高清前端數量一般在幾十路以內。系統建設中沒有大型的存儲監控中心機房,存儲容量相對較小,用戶體驗度、系統功能集成度要求較高。在市場應用層面,超市、店鋪、小型企業、政法行業中基本管理單元等應用較為廣泛。
(2)基於X86架構的存儲系統
平台SAN架構主要面向中大型高清監控系統,前端路數成百上千甚至上萬。一般多採用IPSAN或FCSAN搭建高清視頻存儲系統。作為監控平台的重要組成部分,前端監控數據通過錄像存儲管理模塊存儲到SAN中。
此種架構接入高清前端路數相對節點NVR有了較高提升,具備快捷便利的可擴展性,技術成熟。對於IPSAN而言,雖然在ISCSI環節數據並發讀寫傳輸速率有所消耗,但其憑借擴展性良好、硬體平台通用、海量數據可充分共享等優點,仍然得到很多客戶的青睞。FCSAN在行業用戶、封閉存儲系統中應用較多,比如縣級或地級市高清監控項目,大數據量的並發讀寫對千兆網路交換提出了較大的挑戰,但應用FCSAN構建相對獨立的存儲子系統,可以有效解決上述問題。
面對視頻監控系統大文件、隨機讀寫的特點,平台SAN架構系統不同存儲單元之間的數據共享冗餘方面還有待提高;從高性能伺服器轉發視頻數據到存儲空間的策略,從系統架構而言也增加了隱患故障點、ISCSI帶寬瓶頸導致無法充分利用硬體數據並發性能、接入前端數據較少。上述問題催生了平台NVR架構解決方案。
該方案在系統架構上省去了存儲伺服器,消除了上文提到的性能瓶頸和單點故障隱患。大幅度提高存儲系統的寫入和檢索速度;同時也徹底消除了傳統文件系統由於供電和網路的不穩定帶來的文件系統損壞等問題。
平台NVR中存儲的數據可同時供多個客戶端隨時查詢,點播,當用戶需要查看多個已保存的視頻監控數據時,可通過授權的視頻監控客戶端直接查詢並點播相應位置的視頻監控數據進行歷史圖像的查看。由於數據管理伺服器具有監控系統所有監控點的錄像文件的索引,因此通過平台CMS授權,視頻監控客戶端可以查詢並點播整個監控系統上所有監控點的數據,這個過程對用戶而言也是透明的。
(3)基於雲技術的存儲方案
當前,安防行業可謂「雲」山「物」罩。隨著視頻監控的高清化和網路化,存儲和管理的視頻數據量已有海量之勢,雲存儲技術是突破IP高清監控存儲瓶頸的重要手段。雲存儲作為一種服務,在未來安防監控行業有著可觀的應用前景。
與傳統存儲設備不同,雲存儲不僅是一個硬體,而是一個由網路設備、存儲設備、伺服器、軟體、接入網路、用戶訪問介面以及客戶端程序等多個部分構成的復雜系統。該系統以存儲設備為核心,通過應用層軟體對外提供數據存儲和業務服務。
一般分為存儲層、基礎管理層、應用介面層以及訪問層。存儲層是雲存儲系統的基礎,由存儲設備(滿足FC協議、iSCSI協議、NAS協議等)構成。基礎管理層是雲存儲系統的核心,其擔負著存儲設備間協同工作,數據加密,分發以及容災備份等工作。應用介面層是系統中根據用戶需求來開發的部分,根據不同的業務類型,可以開發出不同的應用服務介面。訪問層指授權用戶通過應用介面來登錄、享受雲服務。其主要優勢在於:硬體冗餘、節能環保、系統升級不會影響存儲服務、海量並行擴容、強大的負載均衡功能、統一管理、統一向外提供服務,管理效率高,雲存儲系統從系統架構、文件結構、高速緩存等方面入手,針對監控應用進行了優化設計。數據傳輸可採用流方式,底層採用突破傳統文件系統限制的流媒體數據結構,大幅提高了系統性能。
高清監控存儲是一種大碼流多並發寫為主的存儲應用,對性能、並發性和穩定性等方面有很高的要求。該存儲解決方案採用獨特的大緩存順序化演算法,把多路隨機並發訪問變為順序訪問,解決了硬碟磁頭因頻繁尋道而導致的性能迅速下降和硬碟壽命縮短的問題。
針對系統中會產生PB級海量監控數據,存儲設備的數量達數十台上百台,因此管理方式的科學高效顯得十分重要。雲存儲可提供基於集群管理技術的多設備集中管理工具,具有設備集中監控、集群管理、系統軟硬體運行狀態的監控、主動報警,圖像化系統檢測等功能。在海量視頻存儲檢索應用中,檢索性能尤為重要。傳統文件系統中,文件檢索採用的是「目錄-》子目錄-》文件-》定位」的檢索步驟,在海量數據的高清視頻監控,目錄和文件數量十分可觀,這種檢索模式的效率就會大打折扣。採用序號文件定位可以有效解決該問題。
雲存儲可以提供非常高的的系統冗餘和安全性。當在線存儲系統出現故障後,熱備機可以立即接替服務,當故障恢復時,服務和數據回遷;若故障機數據需要調用,可以將故障機的磁碟插入到冷備機中,實現所有數據的立即可用。
對於高清監控系統,隨著監控前端的增加和存儲時間的延長,擴展能力十分重要。市場中已有友商可提供單純針對容量的擴展櫃擴展模式和性能容量同步線性擴展的堆疊擴展模式。
雲存儲系統除上述優點之外,在平台對接整合、業務流程梳理、視頻數據智能分析深度挖掘及成本方面都將面臨挑戰。承建大型系統、構建雲存儲的商業模式也亟待創新。受限於寬頻網路、web2.0技術、應用存儲技術、文件系統、P2P、數據壓縮、CDN技術、虛擬化技術等的發展,未來雲存儲還有很長的路要走。
❷ 雲存儲架構分哪些層次,各自實現了什麼功能
(1)存儲層
雲存儲系統對外提供多種不同的存儲服務,各種服務的數據統一存放在雲存儲系統中,形成一個海量數據池。從大多數網路服務後台數據組織方式來看,傳統基於單伺服器的數據組織難以滿足廣域網多用戶條件下的吞吐性能和存儲容量需求;基於P2P架構的數據組織需要龐大的節點數量和復雜編碼演算法保證數據可靠性。相比而言,基於多存儲伺服器的數據組織方法能夠更好滿足在線存儲服務的應用需求,在用戶規模較大時,構建分布式數據中心能夠為不同地理區域的用戶提供更好的服務質量。
雲存儲的存儲層將不同類型的存儲設備互連起來,實現海量數據的統一管理,同時實現對存儲設備的集中管理、狀態監控以及容量的動態擴展,實質是一種面向服務的分布式存儲系統。
(2)基礎管理層
雲存儲系統架構中的基礎管理層為上層提供不同服務間公共管理的統一視圖。通過設計統一的用戶管理、安全管理、副本管理及策略管理等公共數據管理功能,將底層存儲與上層應用無縫銜接起來,實現多存儲設備之間的協同工作,以更好的性能對外提供多種服務。
(3)應用介面層
應用介面層是雲存儲平台中可以靈活擴展的、直接面向用戶的部分。根據用戶需求,可以開發出不同的應用介面,提供相應的服務。比如數據存儲服務、空間租賃服務、公共資源服務、多用戶數據共享服務、數據備份服務等。
(4)訪問層
通過訪問層,任何一個授權用戶都可以在任何地方,使用一台聯網的終端設備,按照標準的公用應用介面來登錄雲存儲平台,享受雲存儲服務。
2雲存儲技術的優勢
作為新興的存儲技術,與傳統的購買存儲設備和部署存儲軟體相比,雲存儲方式存在以下優點:
(1)成本低、見效快
傳統的購買存儲設備或軟體定製方式下,企業根據信息化管理的需求,一次性投入大量資金購置硬體設備、搭建平台。軟體開發則經過漫長的可行性分析、需求調研、軟體設計、編碼、測試這一過程。往往在軟體開發完成以後,業務需求發生變化,不得不對軟體進行返工,不僅影響質量,提高成本,更是延誤了企業信息化進程,同時造成了企業之間的低水平重復投資以及企業內部周期性、高成本的技術升級。在雲存儲方式下,企業除了配置必要的終端設備接收存儲服務外,不需要投入額外的資金來搭建平台。企業只需按用戶數分期租用服務,規避了一次性投資的風險,降低了使用成本,而且對於選定的服務,可以立即投入使用,既方便又快捷。
(2)易於管理
傳統方式下,企業需要配備專業的IT人員進行系統的維護,由此帶來技術和資金成本。雲存儲模式下,維護工作以及系統的更新升級都由雲存儲服務提供商完成,企業能夠以最低的成本享受到最新最專業的服務。
(3)方式靈活
傳統的購買和定製模式下,一旦完成資金的一次性投入,系統無法在後續使用中動態調整。隨著設備的更新換代,落後的硬體平台難以處置;隨著業務需求的不斷變化,軟體需要不斷地更新升級甚至重構來與之相適應,導致維護成本高昂,很容易發展到不可控的程度。而雲存儲方式一般按照客戶數、使用時間、服務項目進行收費。企業可以根據業務需求變化、人員增減、資金承受能力,隨時調整其租用服務方式,真正做到「按需使用」。
3雲存儲技術趨勢
隨著寬頻網路的發展,集群技術、網格技術和分布式文件系統的拓展,CDN內容分發、P2P、數據壓縮技術的廣泛運用,以及存儲虛擬化技術的完善,雲存儲在技術上已經趨於成熟,以「用戶創造內容」和「分享」為精神的Web2.0推動了全網域用戶對在線服務的認知
❸ 雲翼雲存儲採用了什麼架構設計
你好
雲硬碟是一種基於分布式架構的、可彈性擴展的數據塊級存儲設備。具有高數據可靠性,高i/o吞吐能力等特點。雲硬碟可支持在線操作和管理雲硬碟,也可像傳統物理硬碟一樣,對掛載到雲主機的硬碟做格式化、創建文件等
❹ 雲伺服器的架構應該是什麼樣的呢
1、雲主機內部硬體
雲伺服器的穩定性和內部硬體以及放置的機房環境都有不可分割的關系,首先雲主機的品牌和型號、配置是最主要的因素,而雲主機所處的環境又是其能不能發揮穩定的最重要的因素。
2、雲主機結構
雲主機的結構非常的復雜,對於操作的技術需求極高,升級過程顯得非常的困難。不過對於入門級的處理器而言,採用這一手段進行升級就方便容易很多,且安裝較為方便,無需太過考慮其他方面。雲主機硬碟一般多為入門級,也就是說能滿足日常運營的,當需求提升時,原始配置一定無法滿足新需求。因此,如果條件允許,可以用高轉速的硬碟。當然了,轉速自然越大越好,只是在散熱上需多做功夫。雲伺服器原理和電腦一樣,雲伺服器的內存也是增加數據運行的基礎,如果內存跟不上,數據處理速度一定不快。
因此,當出現處理緩慢的狀況時,可以適當的採用增加內存的方式來加大處理器的高效運行。而且現階段內存的價格降低,增加內存容量也很方便。
3、雲主機接入環境
雲主機的接入環境也是很重要的,雲主機託管時選擇共享帶寬還是獨享帶寬,通常當佔用資源小的時候,可以選擇共享帶寬,默認的帶寬就足夠用;而下載、視頻、電影類的網站則對帶寬的佔用量比較大,一般情況下推薦用獨享的帶寬,具體可以根據網站每天的訪問人數來決定。
❺ 雲存儲架構包括哪些內容
雲存儲架構包括存儲層、管理調度層、訪問介面層、應用服務層等四個層次。它可以自主決定虛擬伺服器的類型和配置,然後通過網路連接到雲提供商就能獲得虛擬伺服器的訪問許可權。
雲存儲架構通過以下步驟能夠支持用戶更多:通過試錯找到正確的方法。當創建存儲架構時,很難每次都切中要害,特別當需求並沒有明確列出時。雲存儲架構支持擴展供應,如果這並非正確的措施,只要結束初始嘗試並換其它的。
向上或向下擴展以滿足拆盯需求高峰。很多企業狀況製造了IT需求峰值。無論是聖誕節前後的零售需求,還是月末的關閉處理,又或是晝夜營業時間的彎芹可變,需求都在不斷的增加或降低。應用傳統或融合產品,需要購買足夠擴展能力的基礎設施,以滿足眾多虛擬伺服器的需求埋御畢。施以雲架構,可以隨需求向上或向下擴展,並且當使用的資源較少時花銷也隨之降低。
快速配置環境。融合系統能夠有效降低從多供應商采購以及組裝的交付周期。
❻ 雲平台存儲架構最穩定的是GFS
GFS的整體架構
三部分組成:
1:唯一的主控伺服器{Master}
負責管理工作
2: 眾多的Chunk伺服器
負責數據存儲並響應GFS客戶端的讀、寫請求
3:GFS客戶端
負載跟數據存儲節點交互,屏蔽訪問的細節,讓具體應用操作跟本地操作一樣
GFS:海量非結構化信息的存儲平台,並提供了數據的冗餘備份、上萬台伺服器的自動負載均衡以及失效伺服器的檢測等機制
GFS的設計原則:
一:以普通PC作為存儲節點、控制節點,數據支持冗餘備份、自動檢測機器是否有效提供服務,故障機器的自動恢復。
二:存儲文件為大文件100M到10G之間,必須對大文件的讀寫操作做出優化
三:系統存在大量的追加寫,寫入的內容很少變化,很少出現隨機寫,支持高效的追加寫
四:數據的讀取多數為順序讀,少量的隨機讀
❼ 如何在雲計算平台上搭建存儲架構部署提供san區域存儲服務
雲計算架構主要可分為四層,其中有三層是橫向的,分別是顯示層、中間件層和基礎設施層,通過這三層技術能夠提供非常豐富的雲計算能力和友好的用戶界面,還有一層是縱向的,稱為管理層,是為了更好地管理和維護橫向的三層而存在的。
❽ 雲存儲的架構
架構方法分為兩類:一種是通過服務來架構;另一種是通過軟體或硬體設備來架構。
傳統的系統利用緊耦合對稱架構,這種架構的設計旨在解決HPC(高性能計算、超級運算)問題,正在向外擴展成為雲存儲從而滿足快速呈現的市場需求。下一代架構已經採用了鬆弛耦合非對稱架構,集中元數據和控制操作,這種架構並不非常適合高性能HPC,但是這種設計旨在解決雲部署的大容量存儲需求。各種架構的摘要信息如下:
緊耦合對稱(TCS)架構
構建TCS系統是為了解決單一文件性能所面臨的挑戰,這種挑戰限制了傳統NAS系統的發展。HPC系統所具有的優勢迅速壓倒了存儲,因為它們需要的單一文件I/O操作要比單一設備的I/O操作多得多。業內對此的回應是創建利用TCS架構的產品,很多節點同時伴隨著分布式鎖管理(鎖定文件不同部分的寫操作)和緩存一致性功能。這種解決方案對於單文件吞吐量問題很有效,幾個不同行業的很多HPC客戶已經採用了這種解決方案。這種解決方案很先進,需要一定程度的技術經驗才能安裝和使用。
鬆弛耦合非對稱(LCA)架構
LCA系統採用不同的方法來向外擴展。它不是通過執行某個策略來使每個節點知道每個行動所執行的操作,而是利用一個數據路徑之外的中央元數據控制伺服器。集中控制提供了很多好處,允許進行新層次的擴展:
● 存儲節點可以將重點放在提供讀寫服務的要求上,而不需要來自網路節點的確認信息。
●節點可以利用不同的商品硬體CPU和存儲配置,而且仍然在雲存儲中發揮作用。
● 用戶可以通過利用硬體性能或虛擬化實例來調整雲存儲。
● 消除節點之間共享的大量狀態開銷也可以消除用戶計算機互聯的需要,如光纖通道或infiniband,從而進一步降低成本。
● 異構硬體的混合和匹配使用戶能夠在需要的時候在當前經濟規模的基礎上擴大存儲,同時還能提供永久的數據可用性。
● 擁有集中元數據意味著,存儲節點可以旋轉地進行深層次應用程序歸檔,而且在控制節點上,元數據經常都是可用的。
❾ 雲存儲的基本結構包括幾部分
你好,
雲存儲系統的結構模型由4層組成。
存儲層:存儲層是雲存儲最基礎的部分。存儲設備可以是FC光纖通道存儲設備,可以是NAS和 iSCSI等IP存儲設備,也可以是 SCSI或SAS等 DAS存儲設備。雲存儲中的存儲設備往往數量龐大且分布多不同地域,彼此之間通過廣域網、互聯網或者 FC光纖通道網路連接在一起。
存儲設備之上是一個統一存儲設備管理系統,可以實現存儲設備的邏輯虛擬化管理、多鏈路冗餘管理,以及硬體設備的狀態監控和故障維護。
基礎管理:基礎管理層是雲存儲最核心的部分,也是雲存儲中最難以實現的部分。基礎管理層通過集群、分布式文件系統和網格計算等技術,實現雲存儲中多個存儲設備之間的協同工作,使多個的存儲設備可以對外提供同一種服務,並提供更大更強更好的數據訪問性能。
應用介面:應用介面層是雲存儲最靈活多變的部分。不同的雲存儲運營單位可以根據實際業務類型,開發不同的應用服務介面,提供不同的應用服務。比如視頻監控應用平台、IPTV和視頻點播應用平台、網路硬碟引用平台,遠程數據備份應用平台等。
訪問層:任何一個授權用戶都可以通過標準的公用應用介面來登錄雲存儲系統,享受雲存儲服務。雲存儲運營單位不同,雲存儲提供的訪問類型和訪問手段也不同。