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金华大数据分布式存储系统原理

发布时间: 2023-02-02 11:40:27

❶ 大数据环境下分布式文件系统有哪些特点,相应的优化思路是什么

分布式元数据管理:分布式元数据管理主要通过元数据服务分布式部署的方式,实现了元数据分布式管理,解决一般分布式文件系统的单元数据服务节点导致的响应用户请求效率不高、存储文件数目受限和单点故障等问题,具有降低用户请求处理延迟,提高分布式文件系统的可扩展性和可用性的特性。一般包括完全分布式架构、元数据访问负载均衡、元数据服务器高效索引、元数据服务器弹性伸缩等技术点。

多层级存储管理:多层级存储管理用于实现内存 / SSD/HDD 等异构存储设备的池化管理,以及各类存储设备的动态接入管理,通过设备抽象和提供统一命名空间,面向分布式文件系统提供统一的存储资源池,支持热点数据自动感知和智能化存储调度,最大程度提升数据存储与访问的效能。一般包括异构存储设备管理、多存储系统适配、统一命名空间、基于热度的存储资源调度等技术点。

数据一致性保障:数据一致性保障主要解决分布式文件系统中多副本和缓存等在数据存储与访问过程中的一致性问题,通过构建数据一致性模型、进行数据一致性校验等方式,保障数据在存储和访问过程中的一致性,在提升数据访问性能的同时确保数据存储和访问的正确性。一般包括一致性协议优化、一致性检验等技术点。

高并行读写优化:高并行读写优化用于提高分布式文件读写的并行化水平,最大化提升分布式文件系统下的数据访问效率。一般包括分布式数据访问缓存管理和调度算法优化、IO 算法优化和合并 IO 等技术点。

分布式散列与动态均衡:分布式散列与动态均衡实现分布式文件系统下高性能的数据块定位,提高数据访问性能,以及数据块的迁移和再平衡,提升分布式文件系统的稳定性和可持续服务能力。一般包括基于一致性哈希的数据块索引管理、动态数据再平衡等技术点。

存储高可用:存储高可用通过数据多副本技术、状态自检测和自修复、核心服务分布式部署等技术手段,实现自动检测分布式文件系统中的各种错误和失效,并且在文件系统出现错误和失效时可自行进行多副本间的数据修复,最终持续向用户提供正常的数据访问服务。一般包括可配置数据多副本、数据自恢复及自维护等技术点。

海量小文件高性能存储访问:海量小文件高性能存储访问主要采用小文件汇集成大文件进行存储、细粒度二级索引管理等技术,实现在现有分布式文件系统的基础上,扩展对海量小文件的存储与访问的能力,同时解决小文件的随机读写问题,大大提高分布式文件系统对海量小文件的存储访问效率。

❷ 什么是灵动的分布式存储系统

什么是分布式系统

分布式系统是由一组通过网络进行通信、为了完成共同的任务而协调工作的计算机节点组成的系统。

分布式系统的出现是为了用廉价的、普通的机器完成单个计算机无法完成的计算、存储任务。其目的是利用更多的机器,处理更多的数据。

首先需要明确的是,只有当单个节点的处理能力无法满足日益增长的计算、存储任务的时候,且硬件的提升(加内存、加磁盘、使用更好的CPU)高昂到得不偿失的时候,应用程序也不能进一步优化的时候,我们才需要考虑分布式系统。

因为,分布式系统要解决的问题本身就是和单机系统一样的,而由于分布式系统多节点、通过网络通信的拓扑结构,会引入很多单机系统没有的问题,为了解决这些问题又会引入更多的机制、协议,带来更多的问题。

在很多文章中,主要讲分布式系统分为分布式计算(computation)与分布式存储(storage)。

计算与存储是相辅相成的,计算需要数据,要么来自实时数据(流数据),要么来自存储的数据;而计算的结果也是需要存储的。

在操作系统中,对计算与存储有非常详尽的讨论,分布式系统只不过将这些理论推广到多个节点罢了。

那么分布式系统怎么将任务分发到这些计算机节点呢,很简单的思想,分而治之,即分片(partition)。

对于计算,那么就是对计算任务进行切换,每个节点算一些,最终汇总就行了,这就是MapRece的思想;对于存储,更好理解一下,每个节点存一部分数据就行了。当数据规模变大的时候,Partition是唯一的选择,同时也会带来一些好处:

(1)提升性能和并发,操作被分发到不同的分片,相互独立

(2)提升系统的可用性,即使部分分片不能用,其他分片不会受到影响

理想的情况下,有分片就行了,但事实的情况却不大理想。原因在于,分布式系统中有大量的节点,且通过网络通信。

单个节点的故障(进程crash、断电、磁盘损坏)是个小概率事件,但整个系统的故障率会随节点的增加而指数级增加,网络通信也可能出现断网、高延迟的情况。

在这种一定会出现的“异常”情况下,分布式系统还是需要继续稳定的对外提供服务,即需要较强的容错性。

❸ 大数据原理及技术—HDFS

4V:数据量大(volume)、数据类型繁多(variety)、处理速度快(velocity)、价值密度低(value)

Hadoop 是一个开源分布式计算平台,提供了系统底层细节透明的分布式架构基础。Hadoop的核心是分布式文件系统HDFS和MapRece。Hadoop采用分布式存储和分布式处理两大核心技术,其设计目标是可以高效稳定运行在廉价的计算机集群上(低成本),可以扩展到数以千计计算机节点,从而可以采用冗余数据存储方式,当一个节点数据出现问题,其他副本可以提供服务。

同普通文件系统,分布式文件系统采用块(磁盘块)的概念,是文件系统读写操作的最小单位,块是数据读写的基本单元。HDFS默认一个块大小是64MB。

由计算机集群多个节点构成,两类节点:主节点(master)/名称节点(name)、从节点(slave)/数据节点(data)。名称节点负责文件(包括数据节点)和目录的创建、删除和重命名等,同时管理数据节点和文件块的映射关系,因此客户端只有访问名称节点才能找到请求的文件块所在位置,进而找到相应位置读取文件块。数据节点负责数据的存储和读取。存储时,名称节点分配存储位置;读取时,从名称节点获取数据节点文件块,再由客户端写入或访问数据。

客户端需要访问一个文件时,首先从名称节点获得这个文件的数据块的位置列表,然后根据列表获取实际存储各个数据块的数据节点的位置,最后数据节点根据数据块信息在本地文件系统找到对应文件,并把数据返回客户端。

采用主从(master/slave)结构模型,一个HDFS集群包括一个名称节点和若干个数据节点。名称节点作为中心服务器,负责管理文件系统的命名空间(命名空间包括目录、文件和块)和客户端对文件的访问;数据节点负责处理文件系统客户端的读写请求,在名称节点统一调度下进行数据块创建、删除、复制等操作。每个数据节点会周期性向名称节点发送“心跳”信息,报告自己的状态,没有按时发送则会被标记为“宕机”。

冗余存储:采取多副本方式存储数据,因此保证了系统的容错性和可用性。

❹ 大规模分布式存储系统的内容介绍

《大规模分布式存储系统:原理解析与架构实战》是分布式系统领域的经典着作,由阿里巴巴高级技术专家“阿里日照”(OceanBase核心开发人员)撰写,阳振坤、章文嵩、杨卫华、汪源、余锋(褚霸)、赖春波等来自阿里、新浪、网易和网络的资深技术专家联袂推荐。理论方面,不仅讲解了大规模分布式存储系统的核心技术和基本原理,而且对谷歌、亚马逊、微软和阿里巴巴等国际型大互联网公司的大规模分布式存储系统进行了分析;实战方面,首先通过对阿里巴巴的分布式数据库OceanBase的实现细节的深入剖析完整地展示了大规模分布式存储系统的架构与设计过程,然后讲解了大规模分布式存储技术在云计算和大数据领域的实践与应用。
《大规模分布式存储系统:原理解析与架构实战》内容分为四个部分:基础篇——分布式存储系统的基础知识,包含单机存储系统的知识,如数据模型、事务与并发控制、故障恢复、存储引擎、压缩/解压缩等;分布式系统的数据分布、复制、一致性、容错、可扩展性等。范型篇——介绍谷歌、亚马逊、微软、阿里巴巴等着名互联网公司的大规模分布式存储系统架构,涉及分布式文件系统、分布式键值系统、分布式表格系统以及分布式数据库技术等。实践篇——以阿里巴巴的分布式数据库OceanBase为例,详细介绍分布式数据库内部实现,以及实践过程中的经验。专题篇——介绍分布式系统的主要应用:云存储和大数据,这些是近年来的热门领域,本书介绍了云存储平台、技术与安全,以及大数据的概念、流式计算、实时分析等。

❺ 分布式数据库的工作原理是什么

分布式数据有不同的理论支撑,TiDB 官方社区(AskTUG)


目前国产数据排名靠前的可以了解下 TiDB

  • 水平弹性扩展

    通过简单地增加新节点即可实现 TiDB 的水平扩展,按需扩展吞吐或存储,轻松应对高并发、海量数据场景。

  • 分布式事务

    TiDB 100% 支持标准的 ACID 事务。

  • 真正金融级高可用

    相比于传统主从 (M-S) 复制方案,基于 Raft 的多数派选举协议可以提供金融级的 100% 数据强一致性保证,且在不丢失大多数副本的前提下,可以实现故障的自动恢复 (auto-failover),无需人工介入。

❻ 分布式存储是什么

什么是分布式存储系统?
就是将数据分散存储在多 *** 立的设备上
分布式存储是什么?选择什么样的分布式存储更好?
分布式存储系统,是将数据分散存储在多 *** 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。

联想超融合ThinkCloud AIO超融合云一体机是联想针对企业级用户推出的核心产品。ThinkCloud AIO超融合云一体机实现了对云管理平台、计算、网络和存储系统的无缝集成,构建了云计算基础设施即服务的一站式解决方案,为用户提供了一个高度简化的一站式基础设施云平台。这不仅使得业务部署上线从周缩短到天,而且与企业应用软件、中间件及数据库软件完全解耦,能够有效提升企业IT基础设施运维管理的效率和关键应用的性能
什么是分布式数据存储
定义:

分布式数据库是指利用高速计算机网络将物理上分散的多个数据存储单元连接起来组成一个逻辑上统一的数据库。分布式数据库的基本思想是将原来集中式数据库中的数据分散存储到多个通过网络连接的数据存储节点上,以获取更大的存储容量和更高的并发访问量。近年来,随着数据量的高速增长,分布式数据库技术也得到了快速的发展,传统的关系型数据库开始从集中式模型向分布式架构发展,基于关系型的分布式数据库在保留了传统数据库的数据模型和基本特征下,从集中式存储走向分布式存储,从集中式计算走向分布式计算。

特点:

1.高可扩展性:分布式数据库必须具有高可扩展性,能够动态地增添存储节点以实现存储容量的线性扩展。

2 高并发性:分布式数据库必须及时响应大规模用户的读/写请求,能对海量数据进行随机读/写。

3. 高可用性:分布式数据库必须提供容错机制,能够实现对数据的冗余备份,保证数据和服务的高度可靠性。
分布式块存储和 分布式文件存储有是什么区别
分布式文件系统(dfs)和分布式数据库都支持存入,取出和删除。但是分布式文件系统比较暴力,可以当做key/value的存取。分布式数据库涉及精炼的数据,传统的分布式关系型数据库会定义数据元组的schema,存入取出删除的粒度较小。

分布式文件系统现在比较出名的有GFS(未开源),HDFS(Hadoop distributed file system)。分布式数据库现在出名的有Hbase,oceanbase。其中Hbase是基于HDFS,而oceanbase是自己内部实现的分布式文件系统,在此也可以说分布式数据库以分布式文件系统做基础存储。
统一存储和融合存储以及分布式存储的区别
统一存储具体概念:

统一存储,实质上是一个可以支持基于文件的网络附加存储(NAS)以及基于数据块的SAN的网络化的存储架构。由于其支持不同的存储协议为主机系统提供数据存储,因此也被称为多协议存储。

基本简介:

统一存储(有时也称网络统一存储或者NUS)是一个能在单一设备上运行和管理文件和应用程序的存储系统。为此,统一存储系统在一个单一存储平台上整合基于文件和基于块的访问,支持基于光纤通道的SAN、基于IP的SAN(iSCSI)和NAS(网络附加存储)。

工作方式:

既然是一个集中化的磁盘阵列,那么就支持主机系统通过IP网络进行文件级别的数据访问,或通过光纤协议在SAN网络进行块级别的数据访问。同样,iSCSI亦是一种非常通用的IP协议,只是其提供块级别的数据访问。这种磁盘阵列配置多端口的存储控制器和一个管理接口,允许存储管理员按需创建存储池或空间,并将其提供给不同访问类型的主机系统。最通常的协议一般都包括了NAS和FC,或iSCSI和FC。当然,也可以同时支持上述三种协议的,不过一般的存储管理员都会选FC或iSCSI中的一种,它们都提供块级别的访问方式,和文件级别的访问方式(NAS方式)组成统一存储。
分布式存储支持多节点,节点是什么,一个磁盘还是一个主控?
一个节点是存储节点的简称,存储节点一般是一个存储服务器(必然带控制器),服务器之间通过高速网络互连。

现在越来越多的存储服务器使用arm CPU+磁盘阵列节省能耗,提高“容量能耗比”。
分布式文件系统有哪些主要的类别?
分布式存储在大数据、云计算、虚拟化场景都有勇武之地,在大部分场景还至关重要。munity.emc/message/655951 下面简要介绍*nix平台下分布式文件系统的发展历史:

1、单机文件系统

用于操作系统和应用程序的本地存储。

2、网络文件系统(简称:NAS)

基于现有以太网架构,实现不同服务器之间传统文件系统数据共享。

3、集群文件系统

在共享存储基础上,通过集群锁,实现不同服务器能够共用一个传统文件系统。

4、分布式文件系统

在传统文件系统上,通过额外模块实现数据跨服务器分布,并且自身集成raid保护功能,可以保证多台服务器同时访问、修改同一个文件系统。性能优越,扩展性很好,成本低廉。
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。
什么是Hadoop分布式文件系统 10分
分布式文件系统(Distributed File System)是指文件系统管理的物理存储资源不一定直接连接在本地节点上,而是通浮计算机网络与节点相连。

Hadoop是Apache软件基金会所研发的开放源码并行运算编程工具和分散式档案系统,与MapRece和Google档案系统的概念类似。

HDFS(Hadoop 分布式文件系统)是其中的一部分。
分布式文件存储系统采用什么方式
一。分布式Session的几种实现方式1.基于数据库的Session共享2.基于NFS共享文件系统3.基于memcached 的session,如何保证 memcached 本身的高可用性?4. 基于resin/tomcat web容器本身的session复制机制5. 基于TT/Redis 或 jbosscache 进行 session 共享。6. 基于cookie 进行session共享或者是:一、Session Replication 方式管理 (即session复制) 简介:将一台机器上的Session数据广播复制到集群中其余机器上 使用场景:机器较少,网络流量较小 优点:实现简单、配置较少、当网络中有机器Down掉时不影响用户访问 缺点:广播式复制到其余机器有一定廷时,带来一定网络开销二、Session Sticky 方式管理 简介:即粘性Session、当用户访问集群中某台机器后,强制指定后续所有请求均落到此机器上 使用场景:机器数适中、对稳定性要求不是非常苛刻 优点:实现简单、配置方便、没有额外网络开销 缺点:网络中有机器Down掉时、用户Session会丢失、容易造成单点故障三、缓存集中式管理 简介:将Session存入分布式缓存集群中的某台机器上,当用户访问不同节点时先从缓存中拿Session信息 使用场景:集群中机器数多、网络环境复杂优点:可靠性好 缺点:实现复杂、稳定性依赖于缓存的稳定性、Session信息放入缓存时要有合理的策略写入二。Session和Cookie的区别和联系以及Session的实现原理1、session保存在服务器,客户端不知道其中的信息;cookie保存在客户端,服务器能够知道其中的信息。 2、session中保存的是对象,cookie中保存的是字符串。 3、session不能区分路径,同一个用户在访问一个网站期间,所有的session在任何一个地方都可以访问到。而cookie中如果设置了路径参数,那么同一个网站中不同路径下的cookie互相是访问不到的。 4、session需要借助cookie才能正常 工作 。如果客户端完全禁止cookie,session将失效。是无状态的协议,客户每次读取web页面时,服务器都打开新的会话......

❼ 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。

❽ 区块链分布式存储:生态大数据的存储新模式

区块链,当之无愧的2019最靓的词,在 科技 领域闪闪发亮,在实体行业星光熠熠。

2019年的1024讲话,让区块链这个词焕然一新,以前它总是和传销和诈骗联系在一起,“区块链”这个词总是蒙上一层灰色。但是如今,区块链则是和实体经济融合紧密相连,成为国家的战略技术, 这个词瞬间闪耀着热情的红色和生意盎然的绿色

“产业区块链”在这个时代背景下应运而生, 是继“互联网”后的又一大热门词汇,核心就是区块链必须和实体产业融合,脱虚向实,让区块链技术找到更多业务场景才是正道。

区块链的本质就是一个数据库,而且是采用的分布式存储的方式。作为一名区块链从业者,今天就来讲讲 区块链的分布式存储和生态大数据 结合后,碰撞产生的火花。

当前的存储大多为中心化存储,存储在传统的中心化服务器。如果服务器出现宕机或者故障,或者服务器停止运营,则很多数据就会丢失。

比如我们在微信朋友圈发的图片,在抖音上传的视频等等,都是中心化存储。很多朋友会把东西存储在网上,但是某天打开后,网页呈现404,则表示存储的东西已经不见了。

区块链,作为一个分布式的数据库,则能很好解决这方面的问题。这是由区块链的技术特征决定了的。 区块链上的数字记录,不可篡改、不可伪造,智能合约让大家更高效地协同起来,从而建立可信的数字经济秩序,能够提高数据流转效率,打破数据孤岛,打造全新的存储模式。

生态大数据,其实和我们每天的生活息息相关,比如每天的天气预报,所吃的农产品的溯源数据等等,都是生态大数据的一部分。要来谈这个结合,首先咱们来看看生态大数据存储的特点。

伴随着互联网的发展,当前,生态大数据在存储方面有具有如下特点:

从数据规模来看,生态数据体量很大,数据已经从TB级跃升到了PB级别。

随着各类传感器技术、卫星遥感、雷达和视频感知等技术的发展,数据不仅来源于传统人工监测数据,还包括航空、航天和地面数据,他们一起产生了海量生态环境数据。近10年以来,生态数据以每年数百个TB的数据在增长。

生态环境大数据需要动态新数据和 历史 数据相结合来处理,实时连续观测尤为重要。只有实时处理分析这些动态新数据,并与已有 历史 数据结合起来分析,才能挖掘出有用信息,为解决有关生态环境问题提供科学决策。

比如在当前城市建设中,提倡的生态环境修复、生态模型建设中,需要大量调用生态大数据进行分析、建模和制定方案。但是目前很多 历史 数据因为存储不当而消失,造成了数据的价值的流失。

既然生态大数据有这些特点,那么它有哪些存储需求呢?

当前,生态大数据面临严重安全隐患,强安全的存储对于生态大数据而言势在必行。

大数据的安全主要包括大数据自身安全和大数据技术安全,比如在大数据的数据存储中,由于黑客外部网络攻击和人为操作不当造成数据信息泄露。外部攻击包括对静态数据和动态数据的数据传输攻击、数据内容攻击、数据管理和网络物理攻击等。

例如,很多野外生态环境监测的海量数据需要网络传输,这就加大了网络攻击的风险。如果涉及到军用的一些生态环境数据,如果被黑客获得这些数据,就可能推测到我国军方的一些信息,或者获取敏感的生态环境数据,后果不堪设想。

生态大数据的商业化应用需要整合集成政府、企业、科研院所等 社会 多来源的数据。只有不同类型的生态环境大数据相互连接、碰撞和共享,才能释放生态环境大数据的价值。

以当前的智慧城市建设为例,很多城市都在全方位、多维度建立知识产权、种质资源、农资、农产品、病虫害疫情等农业信息大数据中心,为农业产供销提供全程信息服务。建设此类大数据中心,离不开各部门生态大数据的共享。

但是,生态大数据共享面临着巨大挑战。首先,我国生态环境大数据包括气象、水利、生态、国土、农业、林业、交通、 社会 经济等其他部门的大数据,涉及多领域多部门和多源数据。虽然目前这些部门已经建立了自己的数据平台,但这些平台之间互不连通,只是一个个的数据孤岛。

其次,相关部门因为无法追踪数据的轨迹,担心数据的利益归属问题,便无法实现数据的共享。因此,要想挖掘隐藏在生态大数据背后的潜在价值,实现安全的数据共享是关键,也是生态大数据产生价值的前提和基础。

生态大数据来之不易,是研究院所、企业、个人等 社会 来源的集体智慧。

其中,很多生态大数据涉及到了知识产权的保护。但是目前的中心化存储无法保证知识产权的保护,无法对数据的使用进行溯源管理,容易造成知识产权的侵犯和隐私数据的泄露。

这些就是生态大数据在存储方面的需求。在当前产业区块链快速发展的今天,区块链的分布式存储是可以为生态大数据存储提供全新的存储方式的。 这个核心前提就是区块链的分布式存储、不可篡改和数据追踪特性

把区块链作为底层技术,搭建此类平台,专门存储生态大数据,可以设置节点管理、存储管理、用户管理、许可管理、业务通道管理等。针对上层业务应用提供高可用和动态扩展的区块链网络底层服务的实现。在这个平台的应用层,可以搭建API接口,让整个平台的使用灵活可扩展。区块链分布式存储有如下特点:

利用区块链的分布式存储,能够实现真正的生态大数据安全存储。

首先,数据永不丢失。这点对于生态大数据的 历史 数据特别友好,方便新老数据的调用和对比。

其次,数据不易被泄露或者攻击。因为数据采取的是分布式存储,如果遭遇攻击,也只能得到存储在部分节点里的数据碎片,无法完全获得完整的数据信息或者数据段。

区块链能够实现生态数据的存储即确权,这样就能够避免知识产权被侵害,实现安全共享。毕竟生态大数据的获取,是需要生态工作者常年在野外驻守,提取数据的。

生态大数据来之不易,是很多生态工作者的工作心血和结晶,需要得到产权的保护,让数据体现出应用价值和商业价值,保护生态工作者的工作动力,让他们能够深入一线,采集出更多优质的大数据。

同时,利用区块链的数据安全共享机制,也能够打破气象、林业、湿地等部门的数据壁垒,构建安全可靠的数据共享机制,让数据流转更具价值。

现在有部分生态工作者,为了牟取私利,会将生态数据篡改。如果利用区块链技术,则没有那么容易了。

利用加密技术,把存储的数据放在分布式存储平台进行加密处理。如果生态大数据发生变更,平台就可以记录其不同版本,便于事后追溯和核查。

这个保护机制主要是利用了数据的不可篡改,满足在使用生态大数据的各类业务过程中对数据的安全性的要求。

区块链能够对数据提供安全监控,记录应用系统的操作日志、数据库的操作日志数据,并加密存储在系统上,提供日志预警功能,对于异常情况通过区块链浏览器展示出来,便于及时发现违规的操作和提供证据。

以上就是区块链的分布式存储能够在生态大数据方面所起的作用。未来,肯定会出现很多针对生态大数据存储的平台诞生。

生态大数据是智慧城市建设的重要基础资料 ,引用区块链技术,打造相关的生态大数据存储和管理平台,能够保证生态大数据的安全存储和有效共享,为智慧城市建设添砖加瓦,推动产业区块链的发展。

作者:Justina,微信公众号:妙译生花,从事于区块链运营,擅长内容运营、海外媒体运营。

题图来自Unsplash, 基于CC0协议。

❾ 大数据的存储

⼤数据的存储⽅式是结构化、半结构化和⾮结构化海量数据的存储和管理,轻型数据库⽆法满⾜对其存储以及复杂的数据挖掘和分析操作,通常使⽤分布式⽂件系统、No SQL 数据库、云数据库等。

结构化、半结构化和⾮结构化海量数据的存储和管理,轻型数据库⽆法满⾜对其存储以及复杂的数据挖掘和分析操作,通常使⽤分布式⽂件系统、No SQL 数据库、云数据库等。

1 分布式系统:分布式系统包含多个⾃主的处理单元,通过计算机⽹络互连来协作完成分配的任务,其分⽽治之的策略能够更好的处理⼤规模数据分析问题。

主要包含以下两类:

1)分布式⽂件系统: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。

2)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。典型的分布式键值系统有 Amazon Dynamo,以及获得⼴泛应⽤和关注的对象存储技术(Object Storage)也可以视为键值系统,其存储和管理的是对象⽽不是数据块。

2 Nosql 数据库:关系数据库已经⽆法满⾜ Web2.0 的需求。主要表现为:⽆法满⾜海量数据的管理需求、⽆法满⾜数据⾼并发的需求、⾼可扩展性和⾼可⽤性的功能太低。No SQL 数据库的优势:可以⽀持超⼤规模数据存储,灵活的数据模型可以很好地⽀持 Web2.0 应⽤,具有强⼤的横向扩展能⼒等,典型的 No SQL 数据库包含以下⼏种:

3 云数据库:云数据库是基于云计算技术发展的⼀种共享基础架构的⽅法,是部署和虚拟化在云计算环境中的数据库。

❿ 分布式存储是什么

中央存储技术现已发展非常成熟。但是同时,新的问题也出现了,中心化的网络很容易拥挤,数据很容易被滥用。传统的数据传输方式是由客户端向云服务器传输,由服务器向客户端下载。而分布式存储系统QKFile是从客户端传送到 N个节点,然后从这些节点就近下载到客户端内部,因此传输速度非常快。对比中心协议的特点是上传、下载速度快,能够有效地聚集空闲存储资源,并能大大降低存储成本。

在节点数量不断增加的情况下,QKFile市场趋势开始突出,未来用户数量将呈指数增长。分布式存储在未来会有很多应用场景,如数据存储,文件传输,网络视频,社会媒体和去中心化交易等。因特网的控制权越来越集中在少数几个大型技术公司的手中,它的网络被去中心化,就像分布式存储一样,总是以社区为中心,面向用户,而分布式存储就是实现信息技术和未来因特网功能的远景。有了分布式存储,我们可以创造出更加自由、创新和民主的网络体验。是时候把因特网推向新阶段了。

作为今年非常受欢迎的明星项目,关于QKFile的未来发展会推动互联网的进步,给整个市场带来巨大好处。分布式存储是基于因特网的基础结构产生的,区块链分布式存储与人工智能、大数据等有叠加作用。对今天的中心存储是一个巨大的补充,分布式时代的到来并不是要取代现在的中心互联网,而是要使未来的数据存储发展得更好,给整个市场生态带来不可想象的活力。先看共识,后看应用,QKFile创建了一个基础设施平台,就像阿里云,阿里云上面是做游戏的做电商的视频网站,这就叫应用层,现阶段,在性能上,坦白说,与传统的云存储相比,没有什么竞争力。不过另一方面来说,一个新型的去中心化存储的信任环境式非常重要的,在此环境下,自然可以衍生出许多相关应用,市场潜力非常大。

虽然QKFile离真正的商用还有很大的距离,首先QKFile的经济模型还没有定论,其次QKFile需要集中精力发展分布式存储、商业逻辑和 web3.0,只有打通分布式存储赛道,才有实力引领整个行业发展,人们认识到了中心化存储的弊端,还有许多企业开始接受分布式存储模式,即分布式存储 DAPP应用触达用户。所以QKFile将来肯定会有更多的商业应用。创建超本地高效存储方式的能力。当用户希望将数据存储在QKFile网络上时,他们就可以摆脱巨大的集中存储和地理位置的限制,用户可以看到在线存储的矿工及其市场价格,矿工之间相互竞争以赢得存储合约。使用者挑选有竞争力的矿工,交易完成,用户发送数据,然后矿工存储数据,矿工必须证明数据的正确存储才能得到QKFile奖励。在网络中,通过密码证明来验证数据的存储安全性。采矿者通过新区块链向网络提交其储存证明。通过网络发布的新区块链验证,只有正确的区块链才能被接受,经过一段时间,矿工们就可以获得交易存储费用,并有机会得到区块链奖励。数据就在更需要它的地方传播了,旋转数据就在地球范围内流动了,数据的获取就不断优化了,从小的矿机到大的数据中心,所有人都可以通过共同努力,为人类信息社会的建设奠定新的基础,并从中获益。