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1、大数据时代的4V特征 大数据时代 对存储系统提供更高要求 大容量 高效率 高可用 大数据时代 现有存储系统面临的难题 以智慧城市的建设为例 海量数据存储 如何统一管理和统一调度 数以万计的监控点 存储容量已经达到PB级别 在并发读写时 存储设备的性能瓶颈在控制器或 处理能力上 为提升并发处理能力 必须不断的进行硬件升级 大容量并发读写 设备性能成为瓶颈 单台最大并发处理能力 升级CPU 升级内存 设备故障须及时修复 维护成本激增 某块硬盘发生故障时 例如RAID 只允许设备中有一块硬盘失效 而RAID恢复时间往往需要十几个小时 期间再坏盘 就无法恢复了 因此 需要立即更换或修复故障硬盘 某台设
2、备发生故障时 虽可以用负载均衡技术分担给其它设备 但需要立即更换或修复故障设备 否则存储于其中的数据无法读取 故障 故障 容量达到 PB 级别 维护就成为最大的难题 不同的应用系统间数据难以融合 各个应用系统 都建设独立的一套存储调度系统 可移植性和重复利用率较差 而且 不同的应用系统需要各种类型的存储系统 NAS IPSAN或集群NAS 难以融合 如何解决些难题 海量数据存储 如何统一管理和统一调度 大容量并发读写 设备性能成为瓶颈 不同的应用系统间数据难以融合 设备故障须及时修复 维护成本激增 云存储应运而生 概念篇 只在此山中 云深不知处 什么叫做 云 云Cloud 像是拧开水龙头取水
3、打开开关获取电一样便捷 用户也可以方便的使用 云 资源 什么叫做 云 什么是云存储 用户按需使用存储资源 无需关心存储设备在何处 如何构建 在视频监控领域 云存储作为基础资源 其 用户 为各类业务系统 难题的解决之道 架构篇 有形不累物 无迹却随风 存储节点 存储节点 存储节点 存储节点 云存储的系统架构 云存储的系统架构 分为 控制节点 和 存储节点 两个部分 注 元数据 metadata 包括文件目录组织 属性维护 访问控制信息 文件操作日志记录 文件到块的映射信息 块当前所在的位置等 云存储的工作流程 控制节点 控制节点 控制节点 存储节点 存储节点 存储节点 存储节点 网络 业务系统
4、调度 备份 同步 云存储系统 3 4 1 2 1 2 3 4 业务系统向控制节点申请存储资源 控制节点回复调度信息 数据经由网络 到达存储节点进行分布式存储 控制节点与存储节点间同步调度与存储信息 控制节点间进行元数据同步备份 存储节点的数据进行复制或RAID备份 存储节点 存储节点 存储节点 海量存储 弹性伸缩 相比传统的存储设备 云存储可支持的存储节点数以千计 支持的容量达百PB级别 并可弹性伸缩 无缝扩展 1 2 3 4 8 5 6 7 9 控制节点 控制节点 控制节点 1 2 3 4 8 5 6 7 9 增加存储节点 数据自动重组 减少存储节点 数据自动恢复 6 4 7 传统的存储设备
5、并发读写性能 受到NAS机头 CPU或控制器的能力限制 而云存储系统采用控制与数据分离的架构 脱离了单台设备的能力束缚 整个系统的性能主要受到网络吞吐能力的限制 存储节点 存储节点 存储节点 数据流不经过控制节点 千兆交换网络 万兆交换网络 高并发读写性能 摆脱单台设备能力束缚 传统的存储设备并发读写性能 受到NAS机头 CPU或控制器的能力限制 而云存储系统采用控制与数据分离的架构 脱离了单台设备的能力束缚 整个系统的性能主要受到网络吞吐能力的限制 高并发读写性能 摆脱单台设备能力束缚 已经撑不住了 毫无压力 云存储系统的控制节点采用集群架构 单点发生故障时 可无缝切换 系统业务不会中断 控制节点 工作节点 备份节点 备份节点 高可靠 系统业务不中断 云存储可为多个业务系统同时提供服务 内部架构对其透明 提供统一的访问入口 利于数据共享与融合 控制节点 控制节点 控制节点 存储节点 存储节点 存储节点 存储节点 存储节点 业务系统1 业务系统2 业务系统3 业务系统4 统一访问入口 多用户并行访问 云存储的特点 高可用 由及时维护变为定期维护 云存储系统摆脱单台束缚 采用数据冗余存储机制 硬盘或存储节点损坏时 其余节点可自动重组 数据不丢失 系统运行不受影响 一个月后 云存储的特点 高可用 由及时维护变为定期维护 维护人员仅需定期检查受损硬盘或节点 更换或修复即可
