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分布式存储架构解决什么问题

发布时间: 2023-04-16 16:42:19

‘壹’ 分布式系统架构解决的三大问题

分布式系统定义:建立在网络之上的软件系统,彼此之间通过消息传递进行通信和协调的系统,展 现给用户是一个统一的整体。

分布式系统架构需要解决三大问题

什么是吞吐量?

能接收多少请求,能返回多少请求。一般单位时间内能处理多少请求,如每秒处理多少请求,一般叫QPS,如果更严格的QTS每秒处理事务数

这里有几个概念表达同一件事

1.吞吐量:指QPS

2.并发量:指同一时间内的连接数

3.性能:指响应时间

这里数据来源于压测,并发量越大,QPS也会升高,在并发量一定范围内响应时间是不变的,当并发量无线增大时,响应时间会增高,增高到一定程度就会下降。

如何提升吞吐量?

单机性能不足需要扩容毕大正部署,多台机器同时提供服务,形成集群部署,流量请求过来均匀的把流量分配到每台机器。如果依然存在瓶颈,先扩容后找原因,最终决定性能的可能不是应用系统,可能是数据库,因为它是长连接独占的同步交互。如果数据库性能不足,应用扩容太多也没有用,因为最终流量都要达到数据库中,因此数据库也需要扩容。

总结:要想提升吞吐量,唯一解决办法就是扩容,扩容不但解决消息堆积问题,还能提升请求耗时。

如何提升可用性?

解决可用性的唯一手段就是冗余,冗余就要解决副本与副本之间的一致性问题,分布式一致性问题就构成了分布式理论的核心,即CAP问题。

C:一致性

A:可用性

P:分区容错性

分布式场景中当发生故障手悔时P是必须存在,当解决一致性时无法解决可用性,当解决可用性时无法解决一致性,所以三种不都能同时满足,只能选择任意两种。要么选择CP,要么选择AP。注意只有在发生故障时才会这么选择,当正常场景下三种均满足。

如何解决扩展性?

扩展性分功能扩展和集仿弊群扩展。

‘贰’ 双活数据中心 给您的数据上双保险

数字化时代,越来越多用户采用私有云架构,自建数据中心。随之而来的便是业务连续性和数据安全挑战。如何搭建一个高可靠、高安全的IT基础架构,确保业务连续不中断,数据安全不丢失?大兆 科技 配置的解决方案如下:


No . 1 方案设计

双活数据中心方案,通过分布式架构的天然属性优势,提供高可用及保护的解决方案,为数字化转型保驾护航。

通过若干台超融合一体机构成一个超融合集群,分别放置在用户两个机房中,并提供第三方仲裁存储,实现两地双活。确保任意节点故障,数据仍然安全,业务虚机均可以漂移到其他节点上,以保证服务持续在线。


No . 2 方案特点

1、底层分布式架构,冗余物理架构,任意物理节点或者物理设备故障,都不影响服务可用性和数据安全性;

2、统一的X86服务器,管理员只需要维护一套设备即可,可通过统一的地址管理与监控所有物理设备;

3、支持横向扩展,随着业务的增长,可以随时扩容,扩容后,不仅计算与存储能力能得到提升,性能也会得到近似线性增长。

4、性价比高,通过虚拟化和云计算技术,将底层的物理资源灵活组合,面向业务提供服务。底层存储为融合存储架构,无需额外购买存储服务器,绿色节能。

针对以上两个问题,大兆 科技 通过数据迁移与设备纳管理旧方案,使得问题得以完美解决,解决方案分两步:

首先,通过大兆 科技 产品内置的数据迁移引擎,将可以将SAN、NAS和对象的数据迁移到新的分布式存储,享受更全面的数据保护。业务只需要短暂地切换窗口,做到秒级切换,迁移速度支持QoS控制,将对业务影响降到最低。迁移过程意外中断,可以续传,也不会造成数据丢失。整个过程无需第三方软件接入,即可实现数据迁移;

其次,利旧和纳管功能,可通过存储虚拟化技术将传统SAN, NAS以及DAS存储设备中的存储资源整合成一个巨大的,易管理的,弹性的存储实体,从而实现给原有存储赋能,实现按需创建虚拟存储池(SAN、NAS、对象存储) 并且提供各类数据服务,包括定义存储容量,性能(IOPS和吞吐量),可访问性以及高可用性等新的能力,并享受副本或纠删码的数据保护。



No . 3 两地三中心

除双活数据中心之外,利用这套架构,并配合我们的机架感知和远程数据复制等功能,我们还可以提供两地三中心的解决方案,充分利用Bigtera产品本身的分布式架构、机架感知以及远程数据备份等功能实现,充分利用资源,避免了一个数据中心常年处于闲置状态而造成浪费

在双活数据中心通过主备机房以及仲裁节点的方式,保证在两个数据中心分别保存一份完整的数据,当其中某个数据中心故障时,业务可以迅速切换到另一个数据中心, 并拥有完整的数据,用户无感知。



No . 4 总结

通过大兆 科技 软件定义存储改造后的新一代数据中心,具有以下四大亮点:

硬件资源池化,按需平滑扩容

·软件将硬件资源池化;

·纵向扩容内存、扩容硬盘

·横向扩容计算存储节点,扩容计算 节点,扩容机箱。更丰富的存储能力;

虚拟化感知的分布式存储

·分布式存储解决I/O性能瓶颈问题;

·SDS最小化占用计算资源,HDD/SSD混合存储,I/O本地化;

·按照策略在本地和其他节点固态磁盘读 写缓存。读取可在多个副本同时进行;

·存储针对虚拟机行为进行策略优化,混 合负载下进行存储优化;

业务高可用,高可靠性

·物理服务器故障时, VM 自动迁移到 健康 物理服务器,确保业务高可用;

·数据副本分布在不同的机柜或不同的节点 上,遇故障时数据自动恢复。并行、快速数据重建,数据本地化,数据平衡,确保高可 靠性;

·机柜级容量负载均衡、资源调度,资源合理 化分配,消除单点故障,加速故障解决;

简化管理,自动化运维

·通过一个超融合管理平台,统一管理 网络、存储、计算等,插件式管理界 面与虚拟化软件深度融合,实现简化 管理;

·一键式自动化运维管理。通过数据辅助管理者进行决策;

‘叁’ 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......

‘肆’ 麦客存储-分布式存储能发挥什么作用

增长数据的来源?

数据增长高潮主要的来源是5G和超高清产业,我国5G网络已经商用,外出游玩出行,使用5G 频率也会增加,如今5G是通过高带宽、低时延、多接入的能力,让万物互联成为了可能,海量的连接会增加数据压力。

关于超高清产业,今年春晚央视就是以4K+5G进行的春晚直播,其实4K这个产业在当下已经普及了,从不稀少的4K 电视就能看出。现在超高清产业已经基本建立8K,8K视频每一小时的数据量会达到10TB。

互联网消费行为,如今大家出行一般都会线上支付,这对于金融行业来说,用户消费行为的变化会带来对金融科技的挑战,尤其是网银,手机银行等渠道类业务都将面临集中式架构性能瓶颈问题。
分布式存储发挥的作用

存算分离

大数据存算分离,目前主要对运营商(5G)、公安、金融这三个行业的大数据有广泛应用。通过分布式存储提供原生大数据接口,支撑所有大数据放在一个资料池里面,任何大数据都可以调用可以实现数据全量的分析,属于数据价值提升的一个手段。

安全性提高

分布式存储是把数据打散成数据小块,分别存储在不同的服务器中,比如现在的IPFS分布式存储,分布式存储服务器中的数据,它不是一个整体,都是一段数据的碎片,能够更好的保护数据安全。

5G的广泛应用,推动万物互联,数据会井喷式增长,那么数据的隐私性和安全性、价值都尤为的重要。而去中心化的分布式存储的工作原理,可以保护数据的隐私性、安全性,它会成为未来数字化社会中不可缺少的基建设施。
分布式存储会促进我国产业结构优化,为推动我国的数字化发展,共铸鼎盛山河,谱写时代荣光,作为国内分布式存储市场的引领者麦客存储会把以区块链分布式存储为切入点,助力数字化转型,经筑中国梦,发力向未来。

‘伍’ 分布式储能技术优势是什么

分布式存储,无疑是云计算时代最受关注的一门技术。

到底什么是分布式存储?

简单来说,人多力量大,利用多个存储服务器构建存储池,满足互联网时代越来越多的存储需求。

互联网行业的发展,数据成指数级增长,人们对存储的需求越来越大,采用集中式的存储成为数据中心系统的瓶颈,不能满足大规模存储应用的需要。

受益于服务器技术的发展和成熟,与标准服务器的分布式存储开始出现,分布式存储开始被广泛的应用起来。

分布式存储就是将数据分散存储到多个存储服务器上,并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备,实际上数据分散的存储在企业的各个角落。分布式存储的好处是提高了系统的可靠性、可用性和存取效率,还易于扩展。

1、易于扩展

得益于合理的分布式架构,分布式存储可预估并且弹性扩展计算、存储容量和性能。

2、高性能

一个具有高性能的分布式存储通常能够高效地管理读缓存和写缓存,并且支持自动的分级存储。

3、支持分级存储

由于通过网络进行松耦合链接,分布式存储允许高速存储和低速存储分开部署,或者任意比例混布。

4、多副本一致性

与传统的存储架构使用RAID模式来保证数据的可靠性不同,分布式存储采用了多副本备份机制,最小化对业务的影响。

5、存储系统标准化

随着分布式存储的发展,存储行业的标准化进程也不断推进,分布式存储优先采用行业标准接口(SMI-S或OpenStackCinder)进行存储接入,用户可以实现跨不同品牌、介质地实现容灾,从侧面降低了存储采购和管理成本。

▉最后总结

分布式存储是一个大的概念,其包含的种类繁多,除了传统意义上的分布式文件系统、分布式块存储和分布式对象存储外,还包括分布式数据库和分布式缓存等。

‘陆’ XFS分布式存储系统主要解决了那些问题

嗯、5个方面:
1、数据完全性
2、传输特绝首性
3、并袭数禅裤可扩展性
4、数据结构
5、传输带宽

‘柒’ 分布存储技术主要解决云计算中什么问题

我个人现在正在做云计算的研究,是真的商业运营的那种,不是搞概念的,整个大陆地区除了趋势科技有做真正的云计算外,其余的都是炒概念,混淆视听,现在的什么云桌面、云共享、云服务、云存储、云电视、虚拟服务器等等等等,最多只是云计算中一个小技术块,包括腾讯、万网、ORACLE、电信等等等等,都没有也没想实现云计算(阿里云也许是个例外)。1.并行计算:比如是卸货,你有好几个人手,一车货可以几个人一起卸,几车货也是这几个人卸。所以服务器都是并行计算能力比较强,当然你的多核CUP也在做这件事。并行计算具体的要分空间上的和时间上的,是为了让计算机突破之前串行计算时代的运算瓶颈而产生的,再细的就不多说了。2.分布计算:参考并行计算,现在你有多个码头,总工人翻了好几倍,来再多船卸货也不怕了。分布计算是工程师们想让多个服务器或电脑来芦敬处理同一件事而产生的,想一下 服务器或游戏服务器你就明白了,可以简单理解成服务器群组。3.网络计算:参考分布计算,现在你全世界有好多个港口,每个港口都有好几个码头……你懂的。比如我们用的一些邮箱服务、视频网站、网络等等,几亿人用陪知慎他一个服务器群组他们肯定系统崩溃,还不算网络的延迟,就要在多个物理节点有服务器,就像银行的各个分行支行营业点一样,网络计算把网络的技术也纳入进来了,复杂度多了好几个几何数量级。其实网络计算是云计算最早的雏形,或则说网络计算是一朵“不会动”的云,消除了不确定性。4.云计算:云计算除了问题上的那些技术外,还包括网格计算、非关系数据库、效能计算、网络优化计算等等等等,不细说了也别问我猛闭,太麻烦。但是,业界其实对云计算是有明确的定义的,也就是说你掌握了定义就没人能蒙你了,有人跟你较真那他就是外行。言归正传,现在所说的云计算有三个铁则:第一,理论上无限的计算能力,你想要一台服务器还是一个大型机都能给你;第二,理论上无限的存储能力,你想要1T还是1000T都能给你;第三,(最重要)像用自来水一样,用多少资源给多少钱,你用了两个小时就给两小时的钱。但定义是:只有这三个特点都满足的才叫云计算。很多公司其实是没有满足最后一点。我们想象一下,你是铁路网络售票网站的负责人,你花上亿的资金自建服务器去应对春运高峰,然后春运过后99%以上的服务器资源都闲置着好,还是花个几十上百万的买个云计算服务好,就算每个春节花200万买服务,十年也才2000万,总比买地、买楼、买机器、雇人、维护一个庞大的每年只用不到1个月的超大数据中心要划得来吧。

‘捌’ 分布式存储系统是做什么的

一句话,是为了解决非分布式存储系统满足不了的存储瓶颈、性能瓶颈而产生的。
对了非分布式存储系统而言,数据量大、访问量大都会导致IO瓶颈,分布式存储通过把一个完整的数据集分片,存储到不同的节点中,每个节点都能对外提供服务来提高整个存储的存储能力、处理能力、快速响应能力。

‘玖’ 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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