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分布存储系统架构

发布时间: 2023-08-30 04:09:36

① 简述这三种分布式系统中计算和数据的协作机制的有什么共同点和不同点

主流的3种分布式存储文件系统存储架构分两种,一种是传统存储阵列架构,另一种就是分布式存储架构。
一、当前市场上,比较主流的3种分布式存储文件系统,分别有AFS、GFS、Lustre。它们基本都有一个共通点——全局名字空间、缓存一致性、安全性、可用性和可扩展性。
二、3种分布式存储文件系统的各自特点 1.AFS 由卡内基美隆大学最初设计开发的AFS,目前已经相当成熟,用于研究和部分大型网络中。AFS是AndrewFileSystem的简称,它的主要组建包括Cells、AFSclients、基本存储单元Volumes、AFSservers和Volumereplication。 拥有良好可扩展性的AFS,能够为客户端带来性能的提升和可用性的提高。AFS将文件系统的可扩展性放在了设计和实践的首要位置,因此AFS拥有很好的扩展性,能够轻松支持数百个节点,甚至数千个节点的分布式环境。它实现的是模块化的,所以并不要求在每台服务器上运行所有服务器进程。 但值得一提的是,AFS的缺点在于管理员界面友好性不足,需要更多的专业知识来支持。
2.GFS 被称为文件系统的GFS(GoogleFileSystem),是用以实现非结构化数据的主要技术和文件系统。它的性能、可扩展性、可靠性和可用性都受到了肯定。它主要运行在大量运行Linux系统的普通机器上,能大大降低它的硬件成本。 文件的大小,一直是文件系统要考虑的问题。对于任何一种文件系统,成千上万的几KB的系统很容易压死内存。所以,对于大型的文件,管理要高效,对于小型的文件,也需要支持,但是并没有进行优化。在GFS中,chunkserver的大小被固定为64MB,这样的块规模比一般的文件系统的块规模要大得多,可以减少元数据metadata的开销,减少Master的交互。但是,太大的块规模也会产生内部碎片,或者同一个chunk中存在多个小文件可能会产生访问热点。 3.QKFile qkf是qkfile项目的燃料,qkfile项目是一个全球性的公共分布式文件系统,可以给网盘、云存储、短视频、图片、cdn等领域提供可靠的文件存储分发服务。

② 分布式架构和分布式系统存储研发的区别是什么

分布式架构是软件系统

分布式系统存储是基于存储、服务器、数据库技术、容灾热备等技术的系统集成。

hps+ssan多节点+ibm6000服务器+Oraclerac是一套基于全闪存融合扩容hds的分布式存储系统。

在这个上面允许的xx云软件,是一个基于分布式架构的软件系统

人才少,需求量大是什么意思?

我基本上除了阿里王博士,和阿里超融合一体机的相关负责人,还没有见过听说过能一个人把整套分布式系统存储技术搞定的

所以你说的人才少是合理的

需求量大就存疑了.......

人家大厂研发好了,一般技术人员去实施运维就好了啊

以联想为例,他的超融合一体机研发,需求量大么...

哦,博士确实挺缺的....

分布式架构是软件系统

分布式系统存储是基于存储、服务器、数据库技术、容灾热备等技术的系统集成

数字经济时代,各个企业、个人都在生产数据,利用数据,数据也在 社会 中不断流动、循环,为这个时代创造着价值与机遇。尽管数据如此珍贵,但我们仍然会听到在集中式存储场景中,由于网络攻击、火灾、地震而造成数据故障、丢失等问题。

为了防止数据出现故障、数据丢失、服务器出错、数据无法恢复等情况,越来越多企业开始把集中存储转变为分布式存储。分布式存储,类似于“把鸡蛋放到不同的篮子里”,简单来说就是把一张照片或文件切碎并放在不同的存储服务器上,任何人都可以成为节点,任何人都可以成为中心,因此,无论数据中心发生数据丢失,数据存储都可以实现永久存储,只要存在存储服务器,就能恢复数据。

其实,分布式存储已经不是什么新鲜事物,而是经历了多年的积累和发展,用户对支撑的服务器需求也越来越明确:相比传统服务器,分布式存储需要更大存储容量,兼具性能的同时,还要更灵活的存储能力,专门的存储服务器应运而生。

存储服务器是随着互联网分布式存储架构迅速崛起而出现的一个服务器品类,随着大数据、视频、图片搜索等互联网创新应用的发展,适用于不同场景的存储服务器种类也越来越多。当前,不仅互联网运营商在大规模采购存储服务器,传统的企业和政府也在批量部署,用于视频、文件归档、邮件以及大数据分析等应用。

浪潮信息一直是存储服务器的主要供应商,今年4月浪潮信息发布了全新的M6系列服务器,其中就包含存储服务器子系列,包含2U24盘、4U46盘、4U60盘、4U106盘等一系列产品,覆盖冷存储、温存储以及视频分析等不同用户不同类型的应用场景。其中,NF5466M6就是一款4U46盘,兼顾高存储容量、强大计算性能和极致IO扩展能力的双路存储优化服务器,是分布式存储架构的不二之选。

③ 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。


(3)分布存储系统架构扩展阅读:

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。

④ 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。

⑤ 常用的存储架构有

顺序存储方法它是把逻辑上相邻的结点存储在物理位置相邻的存储单元里,结点间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现,由此得到的存储表示称为顺序存储结构。顺序存储结构是一种最基本的存储表示方法,通常借助于程序设计语言中的数组来实现。
链接存储方法它不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上亦相邻,结点间的逻辑关系是由附加的指针字段表示的。由此得到的存储表示称为链式存储结构,链式存储结构通常借助于程序设计语言中的指针类型来实现。
顺序存储和链接存储的基本原理
顺序存储和链接存储是数据的两种最基本的存储结构。
在顺序存储中,每个存储空间含有所存元素本身的信息,元素之间的逻辑关系是通过数组下标位置简单计算出来的线性表的顺序存储,若一个元素存储在对应数组中的下标位置为i,则它的前驱元素在对应数组中的下标位置为i-1,它的后继元素在对应数组中的下标位置为i+1。在链式存储结构中,存储结点不仅含有所存元素本身的信息,而且含有元素之间逻辑关系的信息。
数据的链式存储结构可用链接表来表示。
其中data表示值域,用来存储节点的数值部分。Pl,p2,…,Pill(1n≥1)均为指针域,每个指针域为其对应的后继元素或前驱元素所在结点(以后简称为后继结点或前驱结点)的存储位置。通过结点的指针域(又称为链域)可以访问到对应的后继结点或前驱结点,若一个结点中的某个指针域不需要指向其他结点,则令它的值为空(NULL)。
在数据的顺序存储中,由于每个元素的存储位置都可以通过简单计算得到,所以访问元素的时间都相同;而在数据的链接存储中,由于每个元素的存储位置保存在它的前驱或后继结点中,所以只有当访问到其前驱结点或后继结点后才能够按指针访问到,访问任一元素的时间与该元素结点在链式存储结构中的位置有关。
储存器方面的储存结构
储存系统的层次结构为了解决存储器速度与价格之间的矛盾,出现了存储器的层次结构。
程序的局部性原理
在某一段时间内,CPU频繁访问某一局部的存储器区域,而对此范围外的地址则较少访问的现象就是
程序的局部性原理。层次结构是基于程序的局部性原理的。对大量典型程序运行情况的统计分析得出的结论是:CPU对某些地址的访问在短时间间隔内出现集中分布的倾向。这有利于对存储器实现层次结构。
多级存储体系的组成
目前,大多采用三级存储结构。
即:Cache-主存-辅存,如下图:
3、多级存储系统的性能

考虑由Cache和主存构成的两级存储系统,其性能主要取决于Cache和贮存的存取周期以及访问它们的
次数。(存取周期为: Tc,Tm ;访问次数为: Nc,Nm)
(1)Cache的命中率 H= Nc / (Nc+Nm)

(2)CPU访存的平均时间 Ta= H * Tc+ (1-H) Tm
Cache-主存系统的效率
e= Tc / Ta
=1/H+(1-H)Tm/Tc
根据统计分析:Cache的命中率可以达到90%~98%
当Cache的容量为:32KB时,命中率为86%
64KB时,命中率为92%
128KB时,命中率为95%
256KB时,命中率为98%

⑥ 什么是分布式架构

安超分布式存储软件(以下简称:安超SDS)是真正的统一存储,实现了同一套存储系统为上层应用提供块、文件和对象三种数据服务,满足业务对结构化和非结构化数据的存放需求,并且内置数据保护功能,例如:备份、容灾等,同时安超分布式存储提供多种企业级特性,包括快照、精简配置、备份、加密、压缩、QoS等,帮助企业轻松应对业务快速变化时的信息灵活、可靠存取的需求。网络虚拟化采用软件定义网络(Software Defined Network,SDN)作为设计理念,其核心技术是通过网络流协议将网络设备控制面与数据面进行解耦合,进而实现网络流量的灵活控制,使网络作为管道变得更加智能。安超提供了一整套逻辑的、简化的网络环境和配置方法,完全不需理会底层的通信过程和数据中心的各种硬件网络设备的设置。
为云而生的企业级统一分布式存储
资源共享:
安超SDS可以承接用户的各种形态的数据,为用户实现了统一存储资源管理,打破硬件锁定,数据可以在资源池中均衡分布,简化持久保护设计,全面发掘既有数据的潜在价值。
弹性扩展:
安超SDS作为多种云平台和非结构化数据、大数据平台的后端存储载体,能够实现从单资源池数台到数百台的不停机水平扩展,可视化管理且运维简单,内置数据保护,适配用户业务创新的快速响应需求。

多云友好:
安超SDS是真正的统一存储,实现了同一套存储系统为上层应用提供块、文件和对象三种数据服务。并支持将数据保护至多种公有云,提升数据的可达性和流动性。

⑦ 简述计算机三级存储体系结构

在计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级。高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处理器的速度匹配问题。辅助存储器用于扩大存储空间。

1、高速缓冲存储器

存在于主存与CPU之间的一级存储器, 由静态存储余局芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多, 接近于CPU的速度。在计算机存储系统的层次结构中,是介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。它和主存储器一起构成一级的存储器。高速缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行的。

2、主存储器(Main memory)

计算机硬件的一个重要部件,其作用是存放指令和数据,并能由中央处理器(CPU)直接随机存取。现代计算机是为了提高性能,又能兼顾合理的造价,往往采用多级存储体系。即由存储容量小,存取速度高的高速缓冲存储器,存储容量和存取速度适中的主存储器是必不可少的。

主存储器是按地址存放信息的,存取速度一般与地址无竖帆让关。32位(比特)的地址最大能表达4GB的存储器地址。这对多数应用已经足够,但对于某些特大运算量的应用和特大型数据库已显得不够,从而对64位结构提出需求。

3、外储存器

辅助存储器又称外存储器(简称外存)。指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器,此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。

(7)分布存储系统架构扩展阅读

计算机的主存储器不能同时满轿野足存取速度快、存储容量大和成本低的要求,在计算机中必须有速度由慢到快、容量由大到小的多级层次存储器,以最优的控制调度算法和合理的成本,构成具有性能可接受的存储系统。存储系统的性能在计算机中的地位日趋重要,主要原因是:

1、冯诺伊曼体系结构是建筑在存储程序概念的基础上,访存操作约占中央处理器(CPU)时间的70%左右。

2、存储管理与组织的好坏影响到整机效率。

3、现代的信息处理,如图像处理、数据库、知识库、语音识别、多媒体等对存储系统的要求很高。

⑧ 云存储架构分哪些层次,各自实现了什么功能_云存储架构包含哪些内容

(1)存储层

云存储系统对外提供多种不同的存储服务,各种服务的数据统一存放在云存储系统中,形成一个海量数据池。从大多数网络服务后台数据组织方式来看,传统基于单服务器的数据组织难以满足广域网多用户条件下的吞吐性能和存储容量需求;基于P2P架构的数据组织需要庞大的节点数量和复杂编码算法保证数据可靠性。相比而言,基于多存储服务器的数据组织方法能够更好满足在线存储服务的应用需求,在用户规模较大时,构建分布式数据中心能够为不同地理区域的用户提供更好的服务质量。

云存储的存储层将不同类型的存储设备互连起来,实现海量数据的统一管理,同时实现对存储设备的集中管理、状态监控以及容量的动态扩展,实质是一种面向服务的分布式存储系统。

(2)基础管理层

云存储系统架构中的基础管理层为上层提供不同服务间公共管理的统一视图。通过设计统一的用户管理、安全管理、副本管理及策略管理等公共数据管理功能,将底层存储与上层应用无缝衔接起来,实现多存储设备之间的协悔早同工作,以更好的性能对外提供多种服务。

(3)应用接口层

应用接口层是云存储平台中可以灵活扩展的、直接面向用户的部分。根据用户需求,可以开发出不同的应用接口,提供相应的服务。比如数据存储服务、空间租赁服务、公共资源服务、多用户数据共享服务、数据备份服务等。

(4)访问层

通过访问层,任何一个授权用户都可以在任何地方,使用一台联网的终端设备,按照标准的公用应用接口来登录云存储平台,享受云存储服务。

2云存储技术的优势

作为新兴的存储技术,与传统的购买存储设备和部署存储软件相比,云存储方式存在以下优点:

(1)成本低、见效快

传统的购买存储设备或软件定制方式下,企业根据信息化管理的需求,一次性投入大量资金购置硬件设备首饥、搭建平台。软件开发则经过漫长的可行性分析、需求调研、软件设计、编码、测试这一过程。往往在软件开发完成以后,业务需求发生变化,不得不对软件进行返工,不仅影响质量,提高成本,更是延误了企业信息化进程,同时造成了企业之间的低水平重复投资以及企业内部周期性、高成本的技术升级。在云存储方式下,企业除了配置必要的终端设备接收存储服务外,不需要投入额外的资金来搭建平台。企业只需按用户数分期租用服务,规避了一次性投资的风险,降低了使用成本,而且对于选定的服务,可以立即投入使用,既方便又快捷。

(2)易者前返于管理

传统方式下,企业需要配备专业的IT人员进行系统的维护,由此带来技术和资金成本。云存储模式下,维护工作以及系统的更新升级都由云存储服务提供商完成,企业能够以最低的成本享受到最新最专业的服务。

(3)方式灵活

传统的购买和定制模式下,一旦完成资金的一次性投入,系统无法在后续使用中动态调整。随着设备的更新换代,落后的硬件平台难以处置;随着业务需求的不断变化,软件需要不断地更新升级甚至重构来与之相适应,导致维护成本高昂,很容易发展到不可控的程度。而云存储方式一般按照客户数、使用时间、服务项目进行收费。企业可以根据业务需求变化、人员增减、资金承受能力,随时调整其租用服务方式,真正做到“按需使用”。

3云存储技术趋势

随着宽带网络的发展,集群技术、网格技术和分布式文件系统的拓展,CDN内容分发、P2P、数据压缩技术的广泛运用,以及存储虚拟化技术的完善,云存储在技术上已经趋于成熟,以“用户创造内容”和“分享”为精神的Web2.0推动了全网域用户对在线服务的认知