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分析云存儲(chǔ)的系統(tǒng)架構(gòu)有哪些
發(fā)布時(shí)間:2014-5-23 瀏覽:7173 次

      要了解云存儲(chǔ)的系統(tǒng)架構(gòu),需要先了解其應(yīng)用架構(gòu)。我們以平安城市為例來(lái)看云存儲(chǔ)的應(yīng)用架構(gòu)。在平安城市中,云存儲(chǔ)可為多個(gè)系統(tǒng)提供存儲(chǔ)服務(wù),包括視頻監(jiān)控、卡口電警、圖像資源庫(kù)、圖偵分析研究等。其可完成日常視頻錄像資源,各個(gè)案件中所涉及的視頻和圖片等資源、卡口電警所產(chǎn)生的車(chē)輛抓拍圖片等資源的統(tǒng)一存儲(chǔ)。

        從應(yīng)用架構(gòu)上看,云存儲(chǔ)系統(tǒng)與傳統(tǒng)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)差異并不明顯,其更本質(zhì)的區(qū)別其實(shí)體現(xiàn)在內(nèi)部軟件架構(gòu)上。云存儲(chǔ)系統(tǒng)采用大規(guī)模分布式并行文件系統(tǒng),以大量的服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備為基礎(chǔ),構(gòu)建一個(gè)大規(guī)模存儲(chǔ)集群,提供上百PB的存儲(chǔ)容量,并能夠在線(xiàn)進(jìn)行容量的擴(kuò)充,由此搭建的大容量存儲(chǔ)系統(tǒng)整體成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)存儲(chǔ)架構(gòu),并且具有良好的可擴(kuò)充性和靈活性。

        云存儲(chǔ)系統(tǒng)通過(guò)元數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分離的非對(duì)稱(chēng)式架構(gòu),通過(guò)負(fù)載均衡和數(shù)據(jù)并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)策略,在普通硬件條件下獲得高達(dá)數(shù)十Gbps的傳輸速率以及上百PB級(jí)的存儲(chǔ)容量,并可根據(jù)用戶(hù)應(yīng)用發(fā)展的趨勢(shì),適時(shí)按需進(jìn)行在線(xiàn)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。與單機(jī)的文件系統(tǒng)不同,分布式文件系統(tǒng)不是將這些數(shù)據(jù)放在一塊磁盤(pán)上由上層操作系統(tǒng)來(lái)管理,而是存放在一個(gè)服務(wù)器集群上,由集群中的服務(wù)器,各盡其責(zé),通力合作,提供整個(gè)文件系統(tǒng)的服務(wù)。

      云存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)置了基于對(duì)象數(shù)據(jù)管理策略,能夠保證在系統(tǒng)局部發(fā)生故障時(shí)數(shù)據(jù)的安全性和可靠性,徹底消除存儲(chǔ)系統(tǒng)中的單點(diǎn)故障,結(jié)合自動(dòng)故障探測(cè)和快速故障恢復(fù)技術(shù),確保用戶(hù)的應(yīng)用持續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行,同時(shí)減少部署和管理的難度。

       更直觀的理解,云存儲(chǔ)系統(tǒng)本身也是構(gòu)建在通用磁盤(pán)陣列上的,它通過(guò)操作系統(tǒng)的API管理磁盤(pán)上的數(shù)據(jù),只不過(guò)這樣一個(gè)系統(tǒng)在邏輯上可以分為元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(控制節(jié)點(diǎn))、數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn))、管理節(jié)點(diǎn)以及客戶(hù)端四個(gè)部分,這四個(gè)部分分別對(duì)應(yīng)了上面提到的云存儲(chǔ)的4層結(jié)構(gòu)模型:

1)元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(控制節(jié)點(diǎn))

       元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)即控制節(jié)點(diǎn),用于記錄所存儲(chǔ)的文件的各種屬性,相當(dāng)于整個(gè)文件系統(tǒng)的大腦,管理各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn),收集數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)信息,了解所有數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)狀,然后給它們分配任務(wù),協(xié)調(diào)指示各數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)為系統(tǒng)服務(wù);

2)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn))

       數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)即存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn),用于管理磁盤(pán)和卷和存儲(chǔ)用戶(hù)的文件數(shù)據(jù),是整個(gè)系統(tǒng)的存儲(chǔ)資源提供者,它同時(shí)還負(fù)責(zé)集群構(gòu)建,包括節(jié)點(diǎn)管理和數(shù)據(jù)分析,并承擔(dān)數(shù)據(jù)冗余保護(hù)和對(duì)數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)的負(fù)載均衡;

3)管理節(jié)點(diǎn)

      管理節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一管理云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的集群節(jié)點(diǎn)、文件、日志、告警、網(wǎng)關(guān)等,同時(shí)提供日志管理、性能監(jiān)控、配置管理、故障管理等能力,方便系統(tǒng)管理維護(hù)人員管理云存儲(chǔ)系統(tǒng);

4)客戶(hù)端

      客戶(hù)端在一個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程中提供服務(wù),為用戶(hù)提供文件讀寫(xiě)、目錄操作等PAIS,當(dāng)用戶(hù)需要使用分布式文件系統(tǒng)進(jìn)行文件讀寫(xiě)的時(shí)候,將客戶(hù)端安裝至需使用系統(tǒng)的服務(wù)器,即可使用系統(tǒng)提供的服務(wù)。

      在創(chuàng)通寶科技提供的云存儲(chǔ)系統(tǒng)中采用三臺(tái)元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn),起到對(duì)元數(shù)據(jù)的重要保護(hù)(冗余)和負(fù)載均衡的作用(提供系統(tǒng)性能);數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)定期向元數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)匯報(bào)其狀況,等待并處理命令,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效、安全讀寫(xiě)。在系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)切片的大型可以調(diào)整,以滿(mǎn)足不同客戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)策略的設(shè)定要求,同時(shí)采用完全鏡像副本保護(hù)數(shù)據(jù)文件。

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