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连云港什么是分布式存储系统架构

来源: 发布时间:2022年01月13日

为了保证分布式存储系统的高可靠和高可用,数据在系统中一般存储多个副本。当某个副本所在的存储节点出现故障时,分布式存储系统能够自动将服务切换到其他的副本,从而实现自动容错。分布式存储系统通过复制协议将数据同步到多个存储节点,并确保多个副本之间的数据一致性。客户端将写请求发送给主副本,主副本将写请求复制到其他备副本,常见的做法是同步操作日志(CommitLog)。主副本首先将操作日志同步到备副本,备副本回放操作日志,完成后通知主副本。接着,主副本修改本机,等到所有的操作都完成后再通知客户端写成功。下图中的复制协议要求主备同步成功才可以返回客户端写成功,这种协议称为强同步协议。 相较于传统存储黑盒子的管理方式,分布式存储实现了标准硬件的交付,标准硬件服务器的运维管理会更简单。连云港什么是分布式存储系统架构

    在分布式存储系统(包括OceanBase这样的分布式数据库)的使用中,我们经常会提到“一致性”这个词,但是这个术语在不同的系统、不同人的心目中有不同的内涵,很容易造成混淆。想象一个简单的存储系统,只有一个客户端(单进程)和一个服务端(单进程服务)。客户端顺序发起读写操作,服务端也顺序处理每个请求,那么无论从服务器视角还是从客户端视角,后一个操作都可以看到前一个操作的结果。然后,系统变的复杂一些,系统还是单个服务进程(单副本),但是有多个客户端并发进行操作。这个模型下,多个客户端的操作会互相影响,比如一个客户端会读到不是自己写的数据(另一个客户端写入的)。一般单机并发程序就是这样的模型,比如多个线程共享内存的程序中。 金华集中式分布式存储的一般架构为了保证分布式存储系统的高可靠和高可用,数据在系统中一般存储多个副本。

随着企业数字化转型的深入,分布式存储由初的开发测试、桌面云等非关键应用,逐步走向生产应用。生产应用除了上述可靠性SLA要求之外,对分布式存储的性能,尤其是数据访问的稳定低时延提出了更严苛的要求。软硬件解耦的分布式存储在性能设计上存在两大天然缺陷:标准服务器不具备机房突然断电时保护内存数据的电池(BBU),所以只能用SSD卡/盘来做数据缓存。SSD的时延远高于内存,导致业界绝大多数的软硬解耦的分布式存储时延无法和生产存储媲美。单独采购的分布式存储软件无法和第三方服务器的SSD盘紧密配合,从而无法像业界先进的全闪存存储一样实现全局垃圾回收,控制数量众多的SSD盘各自的垃圾回收导致的生产应用时延波动。

分布式存储系统需要使用多台服务器共同存储数据,而随着服务器数量的增加,服务器出现故障的概率也在不断增加。为了保证在有服务器出现故障的情况下系统仍然可用。一般做法是把一个数据分成多份存储在不同的服务器中。但是由于故障和并行存储等情况的存在,同一个数据的多个副本之间可能存在不一致的情况。这里称保证多个副本的数据完全一致的性质为一致性。分布式存储系统需要多台服务器同时工作。当服务器数量增多时,其中的一些服务器出现故障是在所难免的。我们希望这样的情况不会对整个系统造成太大的影响。在系统中的一部分节点出现故障之后,系统的整体不影响客服端的读/写请求称为可用性。 分布式存储、数据湖、数据治理之间有何关系呢?

面对海量数据的存储需求,分布式存储显然在架构上有着天然优势,但在这波数据洪流之中也面临着性能上的全新挑战。于分布式存储的工作原理是将各个存储节点使用网络互联的方式构建为集群,向外部提供更加可靠的高性能服务,因此可以说分布式存储本质上是一种网络存储,其性能在很大程度上受网络的影响。在高性能的分布式存储中,使用传统的TCP网络进行各存储节点之间的网络互联很容易形成网络瓶颈,而在分布式存储容易让用户诟病的IO延时方面,网络部分的开销是不可忽视的一部分。 分布式存储释放了大量被闲置的存储资源,让存储变得更廉价、便捷且安全。宿迁集中式分布式存储的一般架构

分布式存储系统中的多台服务器通过网络进行连接。连云港什么是分布式存储系统架构

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