‘壹’ 什么是分布式存储
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。
(1)分布式存储技术设计扩展阅读:
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。
‘贰’ 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。
(2)分布式存储技术设计扩展阅读:
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。
‘叁’ 分布式存储技术有哪些
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。
‘肆’ 国内做分布式存储研发的公司有哪些
做过一些集成项目,国内集群NAS(分布式文件系统)这块了解一些,随便说说,仅限于通用集群NAS。宣传自研集群NAS的公司不少,OEM居多,做研发的不多,完全自研就更少了。列一些接触过,完全自研,产品化程度相对高一些的吧。大一点的,华为 (oceanstor 9000),曙光(parastor)。市场上见的比较多了。小一点的,龙存,这个算是老牌子了。聚存,这个知道的人不多。基于ceph的公司这几年不少,用过其中一家的东西,块这块还行,文件这块还需要时间。分布式存储其实是一个比较大的领域。有分布式数据库、分布式文件系统、分布式块(ServerSAN)、分布式对象存储之类。做的公司挺多,不过真正都自己的代码的挺少,很多都是开源改的。分布式数据来说一般互联网公司用的多,像阿里,腾讯、网络都有自己分布式数据库。国内做分布式文件系统来说,数中科院的一帮人做的最早。从中科院出来人基本的分为三家,曙光,龙存,达沃。这三家基本都属于自研并且应用时间都在国内来说时间最久了。也有像华为、淘宝、网络、腾讯的文件系统。
‘伍’ 分布式存储系统的应用方案
在一个视频监控系统中,选择什么样的存储解决方案直接决定了整个系统的系统架构以及系统的性能和稳定程度。
一种是在摄像监控前端采用有一定存储容量(如1.2T)的DVR设备,所有需要的数据均保存在前端DVR的存储设备中,比较好的方案中,后台软件可以管理和维护多台的DVR设备,包括这些DVR设备的存储数据,如录像的转存、删除和回放等功能。这种方案中所有数据主要保存在DVR中,后台主要负责维护和必要的存储。
另一种是在摄像监控前端采用DVR或者网络视频服务器,而存储主要在远端通过后台的PC或者服务器软件来将数据保存在后台的存储设备上。
上述两种存储方案均有很多弊端,尤其当监控点很多,需要的存储量又很大的情况下,这些可能的弊端包括:由于存储分散导致难以维护;由于存储的专业程度不高导致存储的可靠性不高,进而导致整个系统的可靠性不高;存储的利用率不高;存储的扩展性不好。
为了克服这些弊端,并推荐使用基于分布式存储、集中管理思路的、以及基于iSCSI技术的IPSAN来作为视频监控的存储解决方案,这个方案的主要特点包括:
1、分布式存储,集中管理;
2、基于iSCSI技术的IPSAN(STorageAreaNetwork);
3、流媒体网关可以作为存储解决方案的核心设备。 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。
本地监控中心的存储设备也可以用一台服务器,带SCSI磁盘阵列的形式,但由于服务器的网络收发性能有限,从而影响整个存储系统的性能,因此有建议选用专业的iSCSI存储设备。 1) iSCSI原理简介
iSCSI 是由IETF 开发的一种基于存储网络的新的Internet 协议,iSCSI 的原理是将SCSI 命令通过IP 网络传输,这样就可以使在网络上传送数据更加便利,而且可以实现远程存储管理。
iSCSI 使标准的SCSI 命令能够在TCP/IP 网络上的主机系统(启动器,Initiator)和存储设备(目标器,target)之间传送。而且iSCSI 协议支持在系统之间传送标准的SCSI 命令。在系统之间的连接是通过标准的IP 网络基础设施实现的,iSCSI 的协议模型如图1 所示。
图2 iSCSI 的协议模型
iSCSI 的工作原理是:当终端用户或应用程序(启动器)发送一个请求后,操作系统将生成一个适当的SCSI 命令和数据请求,SCSI 命令通过封装,在需要加密的时候要执行加密处理。这些命令加上TCP/IP 协议的包头,就可以在以太网上传输。接收端(目标器)在收到这个数据包后按照相反的方向进行解包,解析出SCSI 命令和数据请求,SCSI命令再发送给SCSI 存储设备驱动程序,因为iSCSI 是双向的协议,所以它可以将数据返回给原来的请求。
2) 基于IP SAN的网络存储方案
图3 基于IP SAN 的网络存储方案
在这个解决方案中,网络视频服务器需要支持iSCSI 协议,是启动器,而位于监控中心的iSCSI 存储设备则是目标器。本地监控中心的iSCSI 存储设备可以充当多个网络视频服务器的存储设备,而且iSCSI 存储设备还可以再外挂磁带设备,进一步扩大存储容量。 在网络存储方案中,每台网络视频服务器均占有一个IP,如果希望通过Internet 来进行远程监控,则网络视频服务器的IP 地址必须是公网IP,在通常情况,公网IP 地址都是稀有资源;另外远程监控受到网络容量的限制以及网络拥塞的影响,带宽通常不能保证,给远程监控带来了不便,而卓扬科技的流媒体网关可以解决这两个问题。
卓扬科技的流媒体网关是一个嵌入式的硬件设备,所有的报文转发均是基于硬件转发(如果是软件转发,性能达不到要求),报文的转发能力可以达到1Gbps 以上,卓扬科技的流媒体网关的主要功能包括:
支持NAT 转换功能
支持视频分发功能,当多个远程监控的用户访问同一台网络视频服务器的时候,均需要向流媒体网关发请求,然后流媒体网关再向网络视频服务器发出请求,当流媒体网关收到网络视频服务器的数据后(注意视频服务器与流媒体网关之间的数据流只有一份)再负责分发给远端的多个监控用户支持视频点播服务,远端用户可以通过流媒体网关完成视频点播的功能支持iSCSI 的Initiator
卓扬科技的流媒体网关可以对上述的功能进行分别进行配置。
下图是一个流媒体网关与IP SAN 结合的网络视频监控的解决方案,在方案中,流媒体网关没有使能iSCSI 的Initiator,iSCSI 的Initiator 是由网络视频服务器完成,其中iSCSI 的存储流是把监控流封装了iSCSI 而成的。
图4 与流媒体网关相配合的网络存储方案1
下图的网络存储方案中,流媒体网关使能了iSCSI Initiator 功能,而网络视频服务器与流媒体网关传送的均是原始的视频数据流(与iSCSI 存储流相比)。
图5 中,需要对数据进行存储的时候,流媒体网关首先从网络视频服务器活动数据(①),然后再通过iSCSI 存储流将视频数据保存到iSCSI 的存储设备上(②)。当A 用户需要进行远程监控的时候,首先A 用户向流媒体网关发出请求(③),流媒体网关再向视频服务器获取数据(①),然后流媒体网关把监控视频数据发送给用户A(③)。当B 用户需要进行视频点播的时候,B 用户首先向流媒体网关发出请求(④),流媒体网关再向iSCSI 存储设备获取数据(②),然后然后流媒体网关把监控视频数据发送给用户B(④)。
图5 与流媒体网关相配合的网络存储方案2
另外,在图4 和图5 中,是否进行NAT 转换视组网需求而定,可以灵活配置。
五、 后记
基于iSCSI 的IP SAN 存储方案无疑是解决存储问题的一个良方,尤其当iSCSI 的存储设备的性能不断提高、价格不断降低的时候,采用这种方式就更是必然的选择,我们深信,基于iSCSI 技术的存储解决方案会逐渐成为大型网络视频监控中存储技术的主流。
‘陆’ 分布式存储系统Megastore的核心技术是什么
Megastore的数据复制是通过paxos进行同步复制的,也就是如果更新一个数据,所有机房都会进行同步更新,因为使用paxos进行复制, 所以不同机房针对同一条数据的更新复制到所有机房的更新顺序都是一致的,同步复制保证数据的实时可见性,采用paxos算法则保证了所有机房更新的一致 性,所以个人认为megastore的更新可能会比较慢,而所有读都是实时读(对于不同机房是一致的),因为部署有多个机房,并且数据总是最新。
‘柒’ 分布式存储技术与OpenStack有什么关系
他们是一种相互关系,分布式存储技术可以为openstack很好的解决存储这块的问题,而openstack和分布式存储相结合能避免它对存储这块的缺陷,查看此链接,可以学习了解存储与openstack关系 ,网页链接
‘捌’ 分布式存储系统架构设计,应该遵循什么样的原则
分布式存储分很多类型啊,对称/非对称 并行IO/串行IO,不同需求有不同架构思路。没有设计目标不要谈原则。
‘玖’ 分布式存储和传统存储比较在哪些应用场景比较有优势
1、分布式存储优势
分布式存储可以使生产系统在线运行的情况下进行纵向扩展(Scale-Up)或横向扩展(Scale-Out),且存储系统在扩展后可以达到容量与性能均线性扩展的效果。其具有以下特性:
高性能
分布式存储系统能够将所有存储节点的处理器资源、硬盘资源、网络资源进行整合,将任务切分给多台存储节点,进行并发数据处理,避免了单个硬盘或设备造成的瓶颈,提升整个集群的处理能力。分布式存储系统具有良好的性能扩展能力,可以满足应用程序对存储性能不断增长的要求。
高扩展性
分布式存储系统通过扩展集群存储节点规模从而提高系统存储容量、计算和性能的能力,通过增加和升级服务器硬件,或者指通过增加存储节点数量来提升服务能力。分布式存储系统支持在线增加存储节点,对前端业务透明,系统整体性能与存储节点数量呈线性关系。
高可用性
分布式存储系统同时基于硬件及软件设计了高可用机制,在面对多种异常时(如存储节点宕机、网络中断、硬盘故障、数据损坏等)仍可提供正常服务,提高分布式存储系统硬件的可用性可以通过增加存储节点数量或者采用多种硬件冗余机制保证。分布式存储系统多采用副本机制或纠删码机制保证数据的高可用性,副本机制可以提供较高的数据冗余度,但会降低存储系统有效空间的利用率,纠删码机制可以在保证一定数据冗余度的情况下,大幅提高存储系统的有效空间利用率。
高安全性
分布式存储系统支持可靠的权限控制及互信确认机制,同时采用私有的数据切片及数据编码机制,可以从多重角度保证集群系统不受恶意访问和攻击,保护存储数据不被窃取。
2、分布式存储应用场景
分布式的“四高”特性,使得其在高性能计算、大数据视频云及大数据分析等应用场景中有着广泛的应用。
高性能计算场景
在如气象气候、地质勘探、航空航天、工程计算、材料工程等领域,基于集群的高性能计算,已成为必需的辅助工具。集群系统有极强的伸缩性,可通过在集群中增加或删减节点的方式,在不影响原有应用与计算任务的情况下,随时增加和降低系统的处理能力。根据不同的计算模式与规模,构成集群系统的节点数可以从几个到成千上万个。这些业务对后端的存储系统提出了新的需求,包括统一的存储空间、高效率的文件检索、高带宽的吞吐性能,高可靠的数据安全保障等。
大数据视频云应用场景
随着视频高清技术及超高清技术的普及,视频大数据应用场景,如雪亮工程、平安城市、广电媒资、影视制作、视频网站等领域,对存储设备提出了大容量、高读写性能、高可靠性、低延时及可扩展性等需求。针对这样大规模视频数据应用场景,就需要一个技术先进、性能优越的存储系统作为后端数据存储的支撑者。
大数据分析应用场景
伴随着互联网技术及人工智能的发展,各种基于海量用户/数据/终端的大数据分析及人工智能业务模式不断涌现,同样需要充分考虑存储功能集成度、数据安全性、数据稳定性,系统可扩展性、性能及成本各方面因素。
在数据爆发增长的“数字时代”,软件定义的分布式存储是存储技术高速发展的结晶,并具有着很大的成长空间,必将应用于更广泛的大数据业务场景。
‘拾’ 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。