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是分布式存储系统的底层基础部件

发布时间: 2023-03-24 08:43:31

‘壹’ HDFS 为何在大数据领域经久不衰

大数据中最宝贵、最难以代替的就是数据,一切都围绕数据。

HDFS是最早的大数据存储系统,存储着宝贵的数据资产,各种新算法、框架要想得到广泛使用,必须支持HDFS,才能获取已存储在里面的数据。所以大数据技术越发展,新技术越多,HDFS得到的支持越多,越离不开HDFS。 HDFS也许不是最好的大数据存储技术,但依然是最重要的大数据存储技术

HDFS是如何实现大数据高速、可靠的存储和访问的呢?

Hadoop分布式文件系统HDFS的设计目标是管理数以千计的服务器、数以万计的磁盘,将大规模的服务器计算资源当作一个单一存储系统进行管理,对应用程序提供数以PB计的存储容量,让应用程序像使用普通文件系统一样存储大规模的文件数据。

文件以多副本的方式进行存储:

缺点:

优点:

HDFS的大容量存储和高速访问的实现。

RAID将数据分片后,在多块磁盘上并发进行读写访问,提高了存储容量、加快了访问速度,并通过数据冗余校验提高了数据可靠性,即使某块磁盘损坏也不会丢数据。将RAID的设计理念扩大到整个分布式服务器集群,就产生了分布式文件系统,这便是Hadoop分布式文件系统的核心原理。

和RAID在多个磁盘上进行文件存储及并行读写的思路一样,HDFS是在一个大规模分布式服务器集群上,对数据分片后进行并行读写及冗余存储。因为HDFS可部署在一个大的服务器集群,集群中所有服务裤汪裂器的磁盘都可供HDFS使用,所以整个HDFS的存储空间可以达到PB级。

HDFS是主从架构。一个HDFS集群会有一个NameNode(命名节点,简称NN),作为主服务器(master server)。

HDFS公开了文件系统名称空间,允许用户将数据存储在文件中,就好比我们平时使用os中的文件系统一样,用户无需关心底层是如何存储数据的。 在底层,一个文件会被分成一或多个数据块,这些数据库块会被存储在一组数据节点中。在CDH中数据块的默认128M。 在NameNode,可执行文件系统的命名空间操作,如打开,关闭,重命名文件等。这也决定了数据块到数据节点的映射。

HDFS被设计为可运行在普通的廉价机器上,而这些机器通常运行着一个Linux操作系统。一个典型的HDFS集群部署会有一个专门的机器只能运行 NameNode ,而其他集群中的机器各自运行一个 DataNode 实例。虽然一台机器上也可以运行多个节点,但不推荐。

负责文件数据的存储和读写操作,HDFS将文件数据分割成若干数据块(Block),每个DataNode存储一部分Block,这样文件就分布存储在整个HDFS服务器集群中。

应用程序客户端(Client)可并行访问这些Block,从而使得HDFS可以在服务器集群规模上实现数据并行访问,极大提高访问速度胡闭。

HDFS集群的DataNode服务器会有很多台,一般在几百台到几千台,每台服务器配有数块磁盘,整个集群的存储容量大概在几PB~数百PB。

负责整个分布式文件系统的元数据(MetaData)管理,即文件路径名、数据块的ID以及存储位置等信息,类似os中的文件分配表(FAT)。

HDFS为保证数据高可用,会将一个Block复制为多份(默认3份),并将多份相同的Block存储在不同服务器,甚至不同机架。当有磁盘损坏或某个DataNode服务器宕机,甚至某个交换机宕机,导致其存储的数据块不能访问时,客户端会查找其备份Block访问。

HDFS中,一个文件会被拆分为一个或多个数据块。默认每个数据块有三个副本,每个副本都存放在不同机器,而且每一个副本都有自己唯一的编号:

文件/users/sameerp/data/part-0的复制备份数设为2,存储的BlockID分别为1、3:

上述任一台服务器宕机后,每个数据块都至少还有一个备份存在,不会影响对文件/users/sameerp/data/part-0的访问。

和RAID一样,数据分成若干Block后,存储到不同服务器,实现数据大容量存储,并且不同分片的数据能并行进行读/写操作,实现数据的高速访问。

副本陵镇存放:NameNode节点选择一个DataNode节点去存储block副本的过程,该过程的策略是在可靠性和读写带宽间权衡。

《Hadoop权威指南》中的默认方式:

Google大数据“三驾马车”的第一驾是GFS(Google 文件系统),而Hadoop的第一个产品是HDFS,分布式文件存储是分布式计算的基础。

这些年来,各种计算框架、各种算法、各种应用场景不断推陈出新,但大数据存储的王者依然是HDFS。

磁盘介质在存储过程中受环境或者老化影响,其存储的数据可能会出现错乱。

HDFS对存储在DataNode上的数据块,计算并存储校验和(CheckSum)。在读数据时,重新计算读取出来的数据的校验和,校验不正确就抛异常,应用程序捕获异常后就到其他DataNode上读取备份数据。

DataNode监测到本机的某块磁盘损坏,就将该块磁盘上存储的所有BlockID报告给NameNode,NameNode检查这些数据块还在哪些DataNode上有备份,通知相应的DataNode服务器将对应的数据块复制到其他服务器上,以保证数据块的备份数满足要求。

DataNode会通过心跳和NameNode保持通信,如果DataNode超时未发送心跳,NameNode就会认为这个DataNode已经宕机失效,立即查找这个DataNode上存储的数据块有哪些,以及这些数据块还存储在哪些服务器上,随后通知这些服务器再复制一份数据块到其他服务器上,保证HDFS存储的数据块备份数符合用户设置的数目,即使再出现服务器宕机,也不会丢失数据。

NameNode是整个HDFS的核心,记录着HDFS文件分配表信息,所有的文件路径和数据块存储信息都保存在NameNode,如果NameNode故障,整个HDFS系统集群都无法使用;如果NameNode上记录的数据丢失,整个集群所有DataNode存储的数据也就没用了。

所以,NameNode高可用容错能力非常重要。NameNode采用主从热备的方式提供高可用服务:

集群部署两台NameNode服务器:

两台服务器通过Zk选举,主要是通过争夺znode锁资源,决定谁是主服务器。而DataNode则会向两个NameNode同时发送心跳数据,但是只有主NameNode才能向DataNode返回控制信息。

正常运行期,主从NameNode之间通过一个共享存储系统shared edits来同步文件系统的元数据信息。当主NameNode服务器宕机,从NameNode会通过ZooKeeper升级成为主服务器,并保证HDFS集群的元数据信息,也就是文件分配表信息完整一致。

软件系统,性能差点,用户也许可接受;使用体验差,也许也能忍受。但若可用性差,经常出故障不可用,就麻烦了;如果出现重要数据丢失,那开发摊上大事。

而分布式系统可能出故障地方又非常多,内存、CPU、主板、磁盘会损坏,服务器会宕机,网络会中断,机房会停电,所有这些都可能会引起软件系统的不可用,甚至数据永久丢失。

所以在设计分布式系统的时候,软件工程师一定要绷紧可用性这根弦,思考在各种可能的故障情况下,如何保证整个软件系统依然是可用的。

## 6 保证系统可用性的策略

任何程序、任何数据,都至少要有一个备份,也就是说程序至少要部署到两台服务器,数据至少要备份到另一台服务器上。此外,稍有规模的互联网企业都会建设多个数据中心,数据中心之间互相进行备份,用户请求可能会被分发到任何一个数据中心,即所谓的异地多活,在遭遇地域性的重大故障和自然灾害的时候,依然保证应用的高可用。

当要访问的程序或者数据无法访问时,需要将访问请求转移到备份的程序或者数据所在的服务器上,这也就是 失效转移 。失效转移你应该注意的是失效的鉴定,像NameNode这样主从服务器管理同一份数据的场景,如果从服务器错误地以为主服务器宕机而接管集群管理,会出现主从服务器一起对DataNode发送指令,进而导致集群混乱,也就是所谓的“脑裂”。这也是这类场景选举主服务器时,引入ZooKeeper的原因。ZooKeeper的工作原理,我将会在后面专门分析。

当大量的用户请求或者数据处理请求到达的时候,由于计算资源有限,可能无法处理如此大量的请求,进而导致资源耗尽,系统崩溃。这种情况下,可以拒绝部分请求,即进行 限流 ;也可以关闭部分功能,降低资源消耗,即进行 降级 。限流是互联网应用的常备功能,因为超出负载能力的访问流量在何时会突然到来,你根本无法预料,所以必须提前做好准备,当遇到突发高峰流量时,就可以立即启动限流。而降级通常是为可预知的场景准备的,比如电商的“双十一”促销,为了保障促销活动期间应用的核心功能能够正常运行,比如下单功能,可以对系统进行降级处理,关闭部分非重要功能,比如商品评价功能。

HDFS是如何通过大规模分布式服务器集群实现数据的大容量、高速、可靠存储、访问的。

1.文件数据以数据块的方式进行切分,数据块可以存储在集群任意DataNode服务器上,所以HDFS存储的文件可以非常大,一个文件理论上可以占据整个HDFS服务器集群上的所有磁盘,实现了大容量存储。

2.HDFS一般的访问模式是通过MapRece程序在计算时读取,MapRece对输入数据进行分片读取,通常一个分片就是一个数据块,每个数据块分配一个计算进程,这样就可以同时启动很多进程对一个HDFS文件的多个数据块进行并发访问,从而实现数据的高速访问。关于MapRece的具体处理过程,我们会在专栏后面详细讨论。

3.DataNode存储的数据块会进行复制,使每个数据块在集群里有多个备份,保证了数据的可靠性,并通过一系列的故障容错手段实现HDFS系统中主要组件的高可用,进而保证数据和整个系统的高可用。

‘贰’ 分布式存储和超融合区别及优势

分布式存储是什么

关于分布式存储实际上并没有一个明确的定义,甚至名称上也没有一个统一的说法,大多数情况下称作 Distributed Data Store 或者 Distributed Storage System。

其中维基网络中给 Distributed data store 的定义是:分布式存储是一种计算机网络,它通常以数据复制的方式将信息存储在多个节点中。

在网络中给出的定义是:分布式存储系统,是将数据分散存储在多台独立的设备上。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。

尽管各方对分布式存储的定义并不完全相同,但有一点是统一的,就是分布式存储将数据分散放置在多个节点中,节点通过网络互连提供存储服务。这一点与传统集中式存储将数据集中放置的方式有着明显的区分。

超融合是什么

参考维基网络中的超融合定义:

超融合基础架构(hyper-converged infrastructure)是一个软件定义的 IT 基础架构,它可虚拟化常见“硬件定义”系统的所有元素。HCI 包含的最小集合是:虚拟化计算(hypervisor),虚拟存储(SDS)和虚拟网络。HCI 通常运行在标准商用服务器之上。

超融合基础架构(hyper-converged infrastructure)与 融合基础架构(converged infrastructure)最大的区别在于,在 HCI 里面,无论是存储底层抽象还是存储网络都是在软件层面实现的(或者通过 hypervisor 层面实现),而不是基于物理硬件实现的。由于所有软件定义的元素都围绕 hypervisor 实现,因此在超融合基础架构上的所有实例可以联合共享所有受管理的资源。

分布式存储和超融合区别及优势?

分布式存储,它的最大特点是多节点部署, 数据通过网络分散放置。分布式存储的特点是扩展性强,通过多节点平衡负载,提高存储系统的可靠性与可用性。

超融合基础架构从定义中明确提出包含软件定义存储(SDS),具备硬件解耦的能力,可运行在通用服务器之上。超融合基础架构与 Server SAN 提倡的理念类似,计算与存储融合,通过全分布式的架构,有效提升系统可靠性与可用性,并具备易于扩展的特性。

SMTX ZBS 分布式块存储架构

除此之外,超融合基础架构有更进一步的扩展,它强调以虚拟化计算(hypervisor)为核心,以软件定义的方式整合包括虚拟化计算, 软件定义存储以及虚拟网络资源。从笔者来看超融合基础架构未来的可能性更多,可促进计算,存储,网络,安全,容灾等等 IT 服务大融合,降低IT 基础架构的复杂性,重新塑造”软件定义的数据中心”。

‘叁’ 分布式系统的基础设施 是什么

一个大型、稳健、成熟的分布式系统的背后,往往会涉及众多的支撑系统,我们将这些支撑系统称为分布式系统的基础设施。昌裤高除了前面所介绍的分布式协作及配置管理系统ZooKeeper,我们进行系统架构设计所依赖的基础设施,还包括分布式缓存系统、持久化存储、分布式消息系统、搜索引擎,以及CDN系统、负载均衡系统、运维自动化系统等,还有后面章节所要介绍的实时计算系统、离线计算系统、分布式文件系统、日志收集系统、监控系统、数据仓库等。
分布式缓存主要用于在高并发环境下,减轻数据库的压力,提高系统的响应速度和并发吞吐。当大量的读、写请求涌向数据库时,磁盘的处理速度与内存显然不在一个量级,因此,在数据库之前加一层缓存,能够显着提高系统的响应速度,并降低数据库的压力。作为传统的关系型数据库,MySQL提供完整的ACID操作,支持丰富的数据类型、强大的关联查询、where语句等,能够非常客易地建立查询索引,执行复杂的内连接、外连接、求和、排序、分组等操作,并且支持存储过程、函数等功能,产品成熟度高,功能强大。但是,对于需要应对高并发访问并且存储海量数据的场景来说,出于对性能的考虑,不得不放弃很多传统关系型数据库原本强大的功能,牺牲了系统的易用性,并且使得系统的设计和管理变得更为复杂。这也使得在过去几年中,流行着另一种新的存储解决方案——NoSQL,它与传统的关系型数据库最大的差别在于,它不使用SQL作为查询语言来查找数据,而采用key-value形式进行查找,提供了更高的查询效率及吞吐,并且能够更加方便地进行扩展,存储海量数据,在数千个节点上进行分区,自动进行数据的复制和备份。在分布式系统中,消息作为应用间通信的一种方式,得到了十分广泛的应用。消息可以被保存在队列中,直到被接收者纯码取出,由于消息发送者不需要同步等待消息接收者的响应,消息的异步接收降低了系统集成的耦合度,提升了分布式系统协作的效率,使得系统能够更快地响应用户,提供更高的吞吐。
当系统处于峰值压力时,分布式消息队列还能够作为缓冲,削峰填谷,缓解集群的压力,避免整个系统被压垮。垂直化的搜索引擎在分布式系统中是一个非常重要的角耐尺色,它既能够满足用户对于全文检索、模糊匹配的需求,解决数据库like查询效率低下的问题,又能够解决分布式环境下,由于采用分库分表,或者使用NoSQL数据库,导致无法进行多表关联或者进行复杂查询的问题。

‘肆’ IPFS是什么项目,靠谱吗

什么是IPFS?
IPFS(星际文件系统)是底层协议、是分布式系统、也是网络。
IPFS是底层协议:IPFS底层协议类似互联网主流的HTTP协议,目前大众几乎所有浏览的所有互联网信息都遵循HTTP协议,HTTP协议简单的来说就是数据传输协议。大众阅读信息的时候对网页发送请求,然后这个请求发送到中心化服务器,服务器再返回相关的内容给到大众,所以HTTP协议传输要向某个具体中心化服务器地址即IP请求,具体到某个中心化服务器就容易出现问题,比如服务器被攻击造成信息泄露安全问题、服务器奔溃难以负载高数量级的用户请求页面加载不出来、服务器被毁数据无法还原永久丢失也就是我们常见的404界面......
和HTTP协议不同的是,IPFS协议不是基于IP寻址,而是基于内容寻址,就是在IPFS系统的文件是碎片化的,每个碎片都进行Hash运算(复杂的数学运算)最终有个hash值,把整个文件所有的碎片再hash拼接在一起就可以得到整个文件Hash值,然后大众可以通过最终的Hash值直接浏览完整的文件。文件碎片不是存在一个服务器,而是众多服务器,去中心化。没有中心化服务器,黑客就无法精准攻击、多服务器可以承受更高数量级用户请求页面加载更快,单个服务器被毁数据可以从其它服务器恢复保证信息永存。基于内容寻址的IPFS协议,比HTTP协议有着更安全、成本更低、对用户更友好的优势,这是未来的趋势
IPFS是分布式存储系统:IPFS中有底层传输协议,也有文件存储系统,就像传统的互联网有HTTP协议也有数据存储的服务器。IPFS网络中,和传统互联网中数据存储也有很大的不同,传统的互联网数据存储是中心化的,比如目前阿里云、腾讯云、华为云,这些头部云服务器公司分割了市场数据存储的绝大部分利润,而IPFS是讲求共享精神,就是让大众可以贡献自己闲置的网络资源(带宽+硬盘)做节点来为IPFS做贡献,同时大众又可以享受便宜且更加友好的数据下载、浏览体验,像早些年的BT下载。
IPFS分布式文件存储系统,能让闲置的资源充分利用,降低整个社区的数据使用成本,分布式存储,也让数据更安全,毕竟单个节点更容易被攻击。
IPFS是网络:有了底层文件传输协议,有了分布式文件存储系统,在IPFS上再开发应用使用存储系统和传输协议,那么就构成了一个网络闭环,所以IPFS又是网络。
IPFS网络自2015年就已经上线运营,至今已经有了5年时间。5年时间里IPFS取得了重大成就。
IPFS能让目前的互联网应用(搜索引擎比如网络、视频下载比如优酷、电商平台比如淘宝等)更安全、速度更快、保存更久、隐私性更高,分布式网络是未来的趋势,各大巨头都开始研究,IPFS在国外已经有了可观的成绩。

‘伍’ 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。

‘陆’ 什么是分布式存储系统

分布式存储系统

定义

分布式存储系统是大量普通PC服务器通过Internet互联,对外作为一个整体提供存储服务

特性

  • 可扩展

  • 低成本

  • 高性能

  • 易用

挑战

分布式存储系统的挑战主要在于数据、状态信息的持久化,要求在自动迁移、自动容错、并发读写的过程中保证数据的一致性。分布式存储涉及的技术主要来自两个领域:分布式系统以及数据库。


  • 数据分布

  • 一致性

  • 容错

  • 负载均衡

  • 事务与并发控制

  • 易用性

  • 压缩/解压缩

分类

非结构化数据,一般的文档

结构化数据, 存储在关系数据库中

半结构化数据,HTML文档

不同的分布式存储系统适合处理不同类型的数据:


分布式文件系统

非结构化数据,这类数据以对象的形式组织,不同对象之间没有关联,这样的数据一般称为Blob(二进制大对象)数据

典型的有Facebook Haystack 以及 Taobao File System

另外,分布式文件系统也常作为分布式表格系统以及分布式数据库的底层存储,如谷歌的GFS可以作为分布式表格系统Google Bigtable 的底层存储,Amazon的EBS(弹性存储块)系统可以作为分布式数据库(Amazon RDS)的底层存储

总体上看,分布式文件系统存储三种类型的数据:Blob对象、定长块以及大文件

分布式键值系统

较简单的半结构化数据,只提供主键的CRUD(创建、读取、更新、删除)

典型的有Amazon Dynamo 以及 Taobao Tair

分布式表格系统

较复杂的半结构化数据,不仅支持CRUD,而且支持扫描某个主键范围

以表格为单位组织数据,每个表格包括很多行,通过主键标识一行,支持根据主键的CRUD功能以及范围查找功能

典型的有Google Bigtable 以及 Megastore,Microsoft Azure Table Storage,Amazon DynamoDB等

分布式数据库

存储结构化数据,一般是由单机关系数据库扩展而来

典型的包括MySQL数据库分片集群、Amazon RDS以及Microsoft SQL Azure

‘柒’ 分布式存储是什么东西

关于分布式存储实际上并没有一个明确的定义,甚至名称上也没有一个统一的说法,大多数情况下称作 Distributed Data Store 或者 Distributed Storage System。
其中维基网络中给 Distributed data store 的定义是:分布式存储是一种计算机网络,它通常以数据复制的方式将信息存储在多个节点中。
在网络中给出的定义是:分布式存储系统,是将数据分散存储在多台独立的设备上。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。
尽管各方对分布式存储的定义并不完全相同,但有一点是统一的,就是分布式存储将数据分散放置在多个节点中,节点通过网络互连提供存储服务。这一点与传统集中式存储将数据集中放置的方式有着明显的区分。

‘捌’ 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)是分布式存储系统的底层基础部件扩展阅读:

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。

‘玖’ spark和hadoop的区别

Spark已经取代Hadoop成为最活跃的开源大数据项目,但是,在选择大数据框架时,企业不能因此就厚此薄彼
近日,着名大数据专家Bernard Marr在一篇文章中分析了Spark和 Hadoop 的异同
Hadoop和Spark均是大数据框架,都提供了一些执行常见大数据任务的工具,但确切地说,它们所执行的任务并不相同,彼此也并不排斥
虽然在特定的情况下,Spark据称要比Hadoop快100倍,但它本身没有一个分布式存储系统
而分布式存储是如今许多大数据项目的基础,它可以将 PB 级的数据集存储在几乎无限数量的普通计算机的硬盘上,并提供了良好的可扩展性,只需要随着数据集的增大增加硬盘
因此,Spark需要一个第三方的分布式存储,也正是因为这个原因,许多大数据项目都将Spark安装在Hadoop之上,这样,Spark的高级分析应用程序就可以使用存储在HDFS中的数据了
与Hadoop相比,Spark真正的优势在于速度,Spark的大部分操作都是在内存中,而Hadoop的MapRece系统会在每次操作之后将所有数据写回到物理存储介质上,这是为了确保在出现问题时能够完全恢复,但Spark的弹性分布式数据存储也能实现这一点
另外,在高级数据处理(如实时流处理、机器学习)方面,Spark的功能要胜过Hadoop
在Bernard看来,这一点连同其速度优势是Spark越来越受欢迎的真正原因
实时处理意味着可以在数据捕获的瞬间将其提交给分析型应用程序,并立即获得反馈
在各种各样的大数据应用程序中,这种处理的用途越来越多,比如,零售商使用的推荐引擎、制造业中的工业机械性能监控
Spark平台的速度和流数据处理能力也非常适合机器学习算法,这类算法可以自我学习和改进,直到找到问题的理想解决方案
这种技术是最先进制造系统(如预测零件何时损坏)和无人驾驶汽车的核心
Spark有自己的机器学习库MLib,而Hadoop系统则需要借助第三方机器学习库,如Apache Mahout
实际上,虽然Spark和Hadoop存在一些功能上的重叠,但它们都不是商业产品,并不存在真正的竞争关系,而通过为这类免费系统提供技术支持赢利的公司往往同时提供两种服务
例如,Cloudera 就既提供 Spark服务也提供 Hadoop服务,并会根据客户的需要提供最合适的建议
Bernard认为,虽然Spark发展迅速,但它尚处于起步阶段,安全和技术支持基础设施方还不发达,在他看来,Spark在开源社区活跃度的上升,表明企业用户正在寻找已存储数据的创新用法

‘拾’ 分布式存储是什么

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。
分布式和集中式存储
集中存储的优缺点是,物理介质集中布放;视频流上传到中心对机房环境要求高,要求机房空间大,承重、空调等都是需要考虑的问题。

分布存储,集中管理的优缺点是,物理介质分布到不同的地理位置;视频流就近上传,对骨干网带宽没有什么要求;可采用多套低端的小容量的存储设备分布部署,设备价格和维护成本较低;小容量设备分布部署,对机房环境要求低。

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