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分布式存儲技術設計

發布時間: 2022-01-20 09:52:56

『壹』 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。


(1)分布式存儲技術設計擴展閱讀:

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。

『貳』 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。


(2)分布式存儲技術設計擴展閱讀:

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。

『叄』 分布式存儲技術有哪些

中央存儲技術現已發展非常成熟。但是同時,新的問題也出現了,中心化的網路很容易擁擠,數據很容易被濫用。傳統的數據傳輸方式是由客戶端向雲伺服器傳輸,由伺服器向客戶端下載。而分布式存儲系統QKFile是從客戶端傳送到 N個節點,然後從這些節點就近下載到客戶端內部,因此傳輸速度非常快。對比中心協議的特點是上傳、下載速度快,能夠有效地聚集空閑存儲資源,並能大大降低存儲成本。

在節點數量不斷增加的情況下,QKFile市場趨勢開始突出,未來用戶數量將呈指數增長。分布式存儲在未來會有很多應用場景,如數據存儲,文件傳輸,網路視頻,社會媒體和去中心化交易等。網際網路的控制權越來越集中在少數幾個大型技術公司的手中,它的網路被去中心化,就像分布式存儲一樣,總是以社區為中心,面向用戶,而分布式存儲就是實現信息技術和未來網際網路功能的遠景。有了分布式存儲,我們可以創造出更加自由、創新和民主的網路體驗。是時候把網際網路推向新階段了。

作為今年非常受歡迎的明星項目,關於QKFile的未來發展會推動互聯網的進步,給整個市場帶來巨大好處。分布式存儲是基於網際網路的基礎結構產生的,區塊鏈分布式存儲與人工智慧、大數據等有疊加作用。對今天的中心存儲是一個巨大的補充,分布式時代的到來並不是要取代現在的中心互聯網,而是要使未來的數據存儲發展得更好,給整個市場生態帶來不可想像的活力。先看共識,後看應用,QKFile創建了一個基礎設施平台,就像阿里雲,阿里雲上面是做游戲的做電商的視頻網站,這就叫應用層,現階段,在性能上,坦白說,與傳統的雲存儲相比,沒有什麼競爭力。不過另一方面來說,一個新型的去中心化存儲的信任環境式非常重要的,在此環境下,自然可以衍生出許多相關應用,市場潛力非常大。

雖然QKFile離真正的商用還有很大的距離,首先QKFile的經濟模型還沒有定論,其次QKFile需要集中精力發展分布式存儲、商業邏輯和 web3.0,只有打通分布式存儲賽道,才有實力引領整個行業發展,人們認識到了中心化存儲的弊端,還有許多企業開始接受分布式存儲模式,即分布式存儲 DAPP應用觸達用戶。所以QKFile將來肯定會有更多的商業應用。創建超本地高效存儲方式的能力。當用戶希望將數據存儲在QKFile網路上時,他們就可以擺脫巨大的集中存儲和地理位置的限制,用戶可以看到在線存儲的礦工及其市場價格,礦工之間相互競爭以贏得存儲合約。使用者挑選有競爭力的礦工,交易完成,用戶發送數據,然後礦工存儲數據,礦工必須證明數據的正確存儲才能得到QKFile獎勵。在網路中,通過密碼證明來驗證數據的存儲安全性。采礦者通過新區塊鏈向網路提交其儲存證明。通過網路發布的新區塊鏈驗證,只有正確的區塊鏈才能被接受,經過一段時間,礦工們就可以獲得交易存儲費用,並有機會得到區塊鏈獎勵。數據就在更需要它的地方傳播了,旋轉數據就在地球范圍內流動了,數據的獲取就不斷優化了,從小的礦機到大的數據中心,所有人都可以通過共同努力,為人類信息社會的建設奠定新的基礎,並從中獲益。

『肆』 國內做分布式存儲研發的公司有哪些

做過一些集成項目,國內集群NAS(分布式文件系統)這塊了解一些,隨便說說,僅限於通用集群NAS。宣傳自研集群NAS的公司不少,OEM居多,做研發的不多,完全自研就更少了。列一些接觸過,完全自研,產品化程度相對高一些的吧。大一點的,華為 (oceanstor 9000),曙光(parastor)。市場上見的比較多了。小一點的,龍存,這個算是老牌子了。聚存,這個知道的人不多。基於ceph的公司這幾年不少,用過其中一家的東西,塊這塊還行,文件這塊還需要時間。分布式存儲其實是一個比較大的領域。有分布式資料庫、分布式文件系統、分布式塊(ServerSAN)、分布式對象存儲之類。做的公司挺多,不過真正都自己的代碼的挺少,很多都是開源改的。分布式數據來說一般互聯網公司用的多,像阿里,騰訊、網路都有自己分布式資料庫。國內做分布式文件系統來說,數中科院的一幫人做的最早。從中科院出來人基本的分為三家,曙光,龍存,達沃。這三家基本都屬於自研並且應用時間都在國內來說時間最久了。也有像華為、淘寶、網路、騰訊的文件系統。

『伍』 分布式存儲系統的應用方案

在一個視頻監控系統中,選擇什麼樣的存儲解決方案直接決定了整個系統的系統架構以及系統的性能和穩定程度。
一種是在攝像監控前端採用有一定存儲容量(如1.2T)的DVR設備,所有需要的數據均保存在前端DVR的存儲設備中,比較好的方案中,後台軟體可以管理和維護多台的DVR設備,包括這些DVR設備的存儲數據,如錄像的轉存、刪除和回放等功能。這種方案中所有數據主要保存在DVR中,後台主要負責維護和必要的存儲。
另一種是在攝像監控前端採用DVR或者網路視頻伺服器,而存儲主要在遠端通過後台的PC或者伺服器軟體來將數據保存在後台的存儲設備上。
上述兩種存儲方案均有很多弊端,尤其當監控點很多,需要的存儲量又很大的情況下,這些可能的弊端包括:由於存儲分散導致難以維護;由於存儲的專業程度不高導致存儲的可靠性不高,進而導致整個系統的可靠性不高;存儲的利用率不高;存儲的擴展性不好。
為了克服這些弊端,並推薦使用基於分布式存儲、集中管理思路的、以及基於iSCSI技術的IPSAN來作為視頻監控的存儲解決方案,這個方案的主要特點包括:
1、分布式存儲,集中管理;
2、基於iSCSI技術的IPSAN(STorageAreaNetwork);
3、流媒體網關可以作為存儲解決方案的核心設備。 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。
本地監控中心的存儲設備也可以用一台伺服器,帶SCSI磁碟陣列的形式,但由於伺服器的網路收發性能有限,從而影響整個存儲系統的性能,因此有建議選用專業的iSCSI存儲設備。 1) iSCSI原理簡介
iSCSI 是由IETF 開發的一種基於存儲網路的新的Internet 協議,iSCSI 的原理是將SCSI 命令通過IP 網路傳輸,這樣就可以使在網路上傳送數據更加便利,而且可以實現遠程存儲管理。
iSCSI 使標準的SCSI 命令能夠在TCP/IP 網路上的主機系統(啟動器,Initiator)和存儲設備(目標器,target)之間傳送。而且iSCSI 協議支持在系統之間傳送標準的SCSI 命令。在系統之間的連接是通過標準的IP 網路基礎設施實現的,iSCSI 的協議模型如圖1 所示。
圖2 iSCSI 的協議模型
iSCSI 的工作原理是:當終端用戶或應用程序(啟動器)發送一個請求後,操作系統將生成一個適當的SCSI 命令和數據請求,SCSI 命令通過封裝,在需要加密的時候要執行加密處理。這些命令加上TCP/IP 協議的包頭,就可以在乙太網上傳輸。接收端(目標器)在收到這個數據包後按照相反的方向進行解包,解析出SCSI 命令和數據請求,SCSI命令再發送給SCSI 存儲設備驅動程序,因為iSCSI 是雙向的協議,所以它可以將數據返回給原來的請求。
2) 基於IP SAN的網路存儲方案
圖3 基於IP SAN 的網路存儲方案
在這個解決方案中,網路視頻伺服器需要支持iSCSI 協議,是啟動器,而位於監控中心的iSCSI 存儲設備則是目標器。本地監控中心的iSCSI 存儲設備可以充當多個網路視頻伺服器的存儲設備,而且iSCSI 存儲設備還可以再外掛磁帶設備,進一步擴大存儲容量。 在網路存儲方案中,每台網路視頻伺服器均佔有一個IP,如果希望通過Internet 來進行遠程監控,則網路視頻伺服器的IP 地址必須是公網IP,在通常情況,公網IP 地址都是稀有資源;另外遠程監控受到網路容量的限制以及網路擁塞的影響,帶寬通常不能保證,給遠程監控帶來了不便,而卓揚科技的流媒體網關可以解決這兩個問題。
卓揚科技的流媒體網關是一個嵌入式的硬體設備,所有的報文轉發均是基於硬體轉發(如果是軟體轉發,性能達不到要求),報文的轉發能力可以達到1Gbps 以上,卓揚科技的流媒體網關的主要功能包括:
支持NAT 轉換功能
支持視頻分發功能,當多個遠程監控的用戶訪問同一台網路視頻伺服器的時候,均需要向流媒體網關發請求,然後流媒體網關再向網路視頻伺服器發出請求,當流媒體網關收到網路視頻伺服器的數據後(注意視頻伺服器與流媒體網關之間的數據流只有一份)再負責分發給遠端的多個監控用戶支持視頻點播服務,遠端用戶可以通過流媒體網關完成視頻點播的功能支持iSCSI 的Initiator
卓揚科技的流媒體網關可以對上述的功能進行分別進行配置。
下圖是一個流媒體網關與IP SAN 結合的網路視頻監控的解決方案,在方案中,流媒體網關沒有使能iSCSI 的Initiator,iSCSI 的Initiator 是由網路視頻伺服器完成,其中iSCSI 的存儲流是把監控流封裝了iSCSI 而成的。
圖4 與流媒體網關相配合的網路存儲方案1
下圖的網路存儲方案中,流媒體網關使能了iSCSI Initiator 功能,而網路視頻伺服器與流媒體網關傳送的均是原始的視頻數據流(與iSCSI 存儲流相比)。
圖5 中,需要對數據進行存儲的時候,流媒體網關首先從網路視頻伺服器活動數據(①),然後再通過iSCSI 存儲流將視頻數據保存到iSCSI 的存儲設備上(②)。當A 用戶需要進行遠程監控的時候,首先A 用戶向流媒體網關發出請求(③),流媒體網關再向視頻伺服器獲取數據(①),然後流媒體網關把監控視頻數據發送給用戶A(③)。當B 用戶需要進行視頻點播的時候,B 用戶首先向流媒體網關發出請求(④),流媒體網關再向iSCSI 存儲設備獲取數據(②),然後然後流媒體網關把監控視頻數據發送給用戶B(④)。
圖5 與流媒體網關相配合的網路存儲方案2
另外,在圖4 和圖5 中,是否進行NAT 轉換視組網需求而定,可以靈活配置。
五、 後記
基於iSCSI 的IP SAN 存儲方案無疑是解決存儲問題的一個良方,尤其當iSCSI 的存儲設備的性能不斷提高、價格不斷降低的時候,採用這種方式就更是必然的選擇,我們深信,基於iSCSI 技術的存儲解決方案會逐漸成為大型網路視頻監控中存儲技術的主流。

『陸』 分布式存儲系統Megastore的核心技術是什麼

Megastore的數據復制是通過paxos進行同步復制的,也就是如果更新一個數據,所有機房都會進行同步更新,因為使用paxos進行復制, 所以不同機房針對同一條數據的更新復制到所有機房的更新順序都是一致的,同步復制保證數據的實時可見性,採用paxos演算法則保證了所有機房更新的一致 性,所以個人認為megastore的更新可能會比較慢,而所有讀都是實時讀(對於不同機房是一致的),因為部署有多個機房,並且數據總是最新。

『柒』 分布式存儲技術與OpenStack有什麼關系

他們是一種相互關系,分布式存儲技術可以為openstack很好的解決存儲這塊的問題,而openstack和分布式存儲相結合能避免它對存儲這塊的缺陷,查看此鏈接,可以學習了解存儲與openstack關系 ,網頁鏈接

『捌』 分布式存儲系統架構設計,應該遵循什麼樣的原則

分布式存儲分很多類型啊,對稱/非對稱 並行IO/串列IO,不同需求有不同架構思路。沒有設計目標不要談原則。

『玖』 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。

『拾』 大規模分布式存儲系統的內容介紹

《大規模分布式存儲系統:原理解析與架構實戰》是分布式系統領域的經典著作,由阿里巴巴高級技術專家「阿里日照」(OceanBase核心開發人員)撰寫,陽振坤、章文嵩、楊衛華、汪源、余鋒(褚霸)、賴春波等來自阿里、新浪、網易和網路的資深技術專家聯袂推薦。理論方面,不僅講解了大規模分布式存儲系統的核心技術和基本原理,而且對谷歌、亞馬遜、微軟和阿里巴巴等國際型大互聯網公司的大規模分布式存儲系統進行了分析;實戰方面,首先通過對阿里巴巴的分布式資料庫OceanBase的實現細節的深入剖析完整地展示了大規模分布式存儲系統的架構與設計過程,然後講解了大規模分布式存儲技術在雲計算和大數據領域的實踐與應用。
《大規模分布式存儲系統:原理解析與架構實戰》內容分為四個部分:基礎篇——分布式存儲系統的基礎知識,包含單機存儲系統的知識,如數據模型、事務與並發控制、故障恢復、存儲引擎、壓縮/解壓縮等;分布式系統的數據分布、復制、一致性、容錯、可擴展性等。范型篇——介紹谷歌、亞馬遜、微軟、阿里巴巴等著名互聯網公司的大規模分布式存儲系統架構,涉及分布式文件系統、分布式鍵值系統、分布式表格系統以及分布式資料庫技術等。實踐篇——以阿里巴巴的分布式資料庫OceanBase為例,詳細介紹分布式資料庫內部實現,以及實踐過程中的經驗。專題篇——介紹分布式系統的主要應用:雲存儲和大數據,這些是近年來的熱門領域,本書介紹了雲存儲平台、技術與安全,以及大數據的概念、流式計算、實時分析等。