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臺州數(shù)據(jù)分布式存儲系統(tǒng)原理解析

來源: 發(fā)布時間:2021-11-07

    由于異常的存在,分布式存儲系統(tǒng)設(shè)計時往往會將數(shù)據(jù)冗余存儲多份,每一份稱為一個副本)。這樣,當(dāng)某一個節(jié)點出現(xiàn)故障時,可以從其他副本上讀到數(shù)據(jù)??梢赃@么認(rèn)為,副本是分布式存儲系統(tǒng)容錯技術(shù)的手段。由于多個副本的存在,如何保證副本之間的一致性是整個分布式系統(tǒng)的理論核xin。數(shù)據(jù)一致性這個單詞在平常開發(fā)中,或者各種文章中都能經(jīng)??匆姡覀兂3B犚娛裁礀|西數(shù)據(jù)不一致了,造成了一定的損失,趕快修復(fù)一下。那有幾種一致性呢?a、時間一致性:要求所有數(shù)據(jù)組件的數(shù)據(jù)在任意時刻都是完全一致的;b、事物一致性:事務(wù)一致性只能存在在事務(wù)開始前的和事務(wù)完成之后,在事務(wù)過程中數(shù)據(jù)有可能不一致,比如A轉(zhuǎn)100元給B,A扣減100,B加上100,在事務(wù)開始前和事務(wù)完成之后都能保證他們的帳是對上的,那么這就是事務(wù)一致性。但是在事務(wù)過程中有可能會出現(xiàn)A扣減了100元,B沒有加上100元的情況,這就是不一致c、在應(yīng)用程序中涉及多個不同的單機(jī)事務(wù),只有在所有的單機(jī)事務(wù)完成之前和完成之后,數(shù)據(jù)是完全一致的。 布式存儲系統(tǒng),采用Scale-out擴(kuò)展架構(gòu),可實現(xiàn)超大集群規(guī)模的部署。臺州數(shù)據(jù)分布式存儲系統(tǒng)原理解析

實際上分布式存儲,高性能與高可用是矛盾的,比如要設(shè)計一個分布式存儲系統(tǒng),出于對性能的考慮,記錄數(shù)據(jù)時先寫一個份數(shù)據(jù)到某個機(jī)器上并立即返回,然后異步發(fā)起多個數(shù)據(jù)備份過程(副本)。這種設(shè)計的性能比較好,但存在“容錯性”的風(fēng)險,即寫完數(shù)據(jù)后,目標(biāo)機(jī)器立即發(fā)生故障,會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失!如果同時寫多個副本,每個副本寫成功以后再返回,則又導(dǎo)致性能下降,因為這個過程取決于慢的那臺機(jī)器的性能。這就是高性能與高可用之間的矛盾。而要真正從根本上克服這些矛盾,解決分布式存儲的高性能和高可用問題,更有效的是對于分布式文件系統(tǒng)和分布式存儲系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),從而從源頭解決這些問題。 淮安四大開源分布式存儲原理分布式存儲系統(tǒng)通過復(fù)制協(xié)議將數(shù)據(jù)同步到多個存儲節(jié)點,并確保多個副本之間的數(shù)據(jù)一致性。

分布式存儲的種類和比較:分布式存儲包含的種類繁多,除了傳統(tǒng)意義上的分布式文件系統(tǒng)、分布式塊存儲和分布式對象存儲外,還包括分布式數(shù)據(jù)庫和分布式緩存等,但其中架構(gòu)無外乎于三種;以HDFS(HadoopDistributionFileSystem)為代biao的架構(gòu)是典型的代biao。在這種架構(gòu)中,一部分節(jié)點NameNode是存放管理數(shù)據(jù)(元數(shù)據(jù)),另一部分節(jié)點DataNode存放業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),這種類型的服務(wù)器負(fù)責(zé)管理具體數(shù)據(jù)。這種架構(gòu)就像公司的層次組織架構(gòu),namenode就如同老板,只管理下屬的經(jīng)理(datanode),而下屬的經(jīng)理,而經(jīng)理們來管理節(jié)點下本地盤上的數(shù)據(jù)。

無論如何波折,分布式存儲未來可期:正所謂不管白貓、黑貓,抓到老鼠的就是好貓。我們相信在較長一段時間內(nèi),分布式存儲軟硬件一體和軟硬件解耦會長期共存??傮w而言,筆者認(rèn)為隨著數(shù)據(jù)價值的增高,場景對數(shù)據(jù)可靠性的要求隨之會越來越嚴(yán)苛,市場的天平就會更多偏向軟硬件一體;與此相反,場景對數(shù)據(jù)可靠性的敏感度越低、短期成本敏感度越高,市場的天平就會更多的偏向軟硬件解耦。分布式存儲的發(fā)展歷程無論如何波折,我們更愿意相信它終會是部正劇,在整個存儲市場中占據(jù)海量數(shù)據(jù)承載的主力軍位置,鏗鏘而立,并給人以無窮回味!分布式存儲的由來、發(fā)展及未來市場前景。

    分布式存儲系統(tǒng)具有如下特性:數(shù)據(jù)分為多個分片存儲在多臺服務(wù)節(jié)點上。每個分片有多個副本,存儲在不同的服務(wù)節(jié)點上。許多客戶端并發(fā)訪問系統(tǒng),執(zhí)行讀寫操作,每個讀寫操作在系統(tǒng)中需要花費不等的時間。除非下文中特別注明和討論,讀寫操作是原子的。與數(shù)據(jù)庫事務(wù)一致性的區(qū)別:數(shù)據(jù)庫事務(wù)的ACID的中也有一個一致性(consistency),但彼一致性非此一致性。ACID中的一致性是指,數(shù)據(jù)庫的事務(wù)的執(zhí)行,或者說事務(wù)觀察到的數(shù)據(jù),總是要滿足某些全局的一致性約束條件,如性約束,外鍵約束等。這個概念和數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)是否多副本沒關(guān)系。而本文的一致性在多副本的語境下才有意義。所以,數(shù)據(jù)庫事務(wù)的一致性,是指數(shù)據(jù)項之間總是滿足某些約束條件,或者說整個數(shù)據(jù)庫在滿足約束條件的意義上是正確的。 分布式存儲在企業(yè)數(shù)據(jù)治理體系中,無疑扮演著重要角色。江蘇大數(shù)據(jù)分布式存儲設(shè)備

分布式存儲在數(shù)據(jù)治理場景中的價值定位及優(yōu)勢解讀。臺州數(shù)據(jù)分布式存儲系統(tǒng)原理解析

開源分布式存儲軟件的出現(xiàn),一定程度上降低了存儲的門檻,小公司可快速包裝出存儲產(chǎn)品,帶動服務(wù)器銷售。但產(chǎn)品同質(zhì)化問題是所有開源不得不面臨的問題,由于架構(gòu)限制,很難在不動架構(gòu)的情況下,真正做出差異化競爭力。互聯(lián)網(wǎng)類公司、部分科研機(jī)構(gòu),以及有技術(shù)情結(jié)和充足資金投入的客戶可能選擇開源,而對于金融、電信運營商、大企業(yè)商用HPC、有關(guān)部門等對可靠性、性能、安全合規(guī)有要求的企業(yè),開源從來不是第yi選擇,因為數(shù)據(jù)太重要了。(聽說,國內(nèi)某知ming銀行曾經(jīng)投入500人基于開源軟件搭建分布式存儲,投入巨大且無法達(dá)銀行業(yè)務(wù)對性能、可靠性、易運維訴求,終于2年后放棄。) 臺州數(shù)據(jù)分布式存儲系統(tǒng)原理解析

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