分布式存储基础C、eph、cinder及华为软件定义的存储方案.docxVIP

块存储与分布式存?储块存储，简?单来说就是提供了?块设备存储的接口?。通过向内核注册?块设备信息,在L?inux中通过l?sblk可以得到?当前主机上块设备?信息列表。本文?包括了单机块存储?介绍、分布式存储?技术Ceph介绍?，云中的块存储C?inder，以及?华为软件定义的存?储解决方案。单?机块存储一个硬?盘是一个块设备，?内核检测到硬盘然?后在/dev/下?会看到/dev/?sda/。因为需?要利用一个硬盘来?得到不同的分区来?做不同的事，通过?fdisk工具得?到/dev/sd?a1, /dev?/sda2等，这?种方式通过直接写?入分区表来规定和?切分硬盘,是最死?板的分区方式。?分布式块存储?在面对极具弹性的?存储需求和性能要?求下，单机或者独?立的SAN越来越?不能满足企业的需?要。如同数据库系?统一样，块存储在?scale up?的瓶颈下也面临着?scale ou?t的需要。分布?式块存储系统具有?以下特性：分布?式块存储可以为任?何物理机或者虚拟?机提供持久化的块?存储设备;分布?式块存储系统管理?块设备的创建、删?除和attach?/detach;?分布式块存储支?持强大的快照功能?，快照可以用来恢?复或者创建新的块?设备;分布式存?储系统能够提供不?同IO性能要求的?块设备。现下主?流的分布式块存储?有Ceph、AM?S ESB、阿里?云磁盘与shee?pdog等。C?ephCeph?概述Ceph目?前是OpenSt?ack支持的开源?块存储实现系统(?即Cinder项?目backend? driver之?一) 。Ceph?是一种统一的、分?布式的存储系统。?“统一的”意味着?Ceph可以一套?存储系统同时提供?对象存储、块存储?和文件系统存储三?种功能，以便在满?足不同应用需求的?前提下简化部署和?运维。“分布式”?在Ceph系统中?则意味着真正的无?中心结构和没有理?论上限的系统规模?可扩展性。Ce?ph具有很好的性?能、可靠性和可扩?展性。其核心设计?思想，概括为八个?字—“无需查表，?算算就好”。C?eph系统的层次?结构自下向上，?可以将Ceph系?统分为四个层次：?基础存储系统R?ADOS（Rel?iable, A?utonomic?, Distri?buted Ob?ject Sto?re，即可靠的、?自动化的、分布式?的对象存储）；?基础库LIBRA?DOS；高层应?用接口：包括了三?个部分：RADO?S GW（RAD?OS Gatew?ay）、 RBD?（Reliabl?e Block ?Device）和?Ceph FS（?Ceph Fil?e System?）。?RADOS由两?个组件组成：一种?是数量很多、负责?完成数据存储和维?护功能的OSD（? Object ?Storage ?Device）。?另一种则是若干个?负责完成系统状态?检测和维护的Mo?nitor。OS?D和monito?r之间相互传输节?点状态信息，共同?得出系统的总体工?作状态，并形成一?个全局系统状态记?录数据结构，即所?谓的cluste?r map。这个?数据结构与RAD?OS提供的特定算?法相配合，便实现?Ceph“无需查?表，算算就好”的?核心机制以及若干?优秀特性。OS?D可以被抽象为两?个组成部分，即系?统部分和守护进程?（OSD dea?mon）部分。O?SD的系统部分本?质上就是一台安装?了操作系统和文件?系统的计算机，其?硬件部分至少包括?一个单核的处理器?、一定数量的内存?、一块硬盘以及一?张网卡。在上述系?统平台上，每个O?SD拥有一个自己?的OSD dea?mon。这个de?amon负责完成?OSD的所有逻辑?功能，包括与mo?nitor和其他?OSD（事实上是?其他OSD的de?amon）通信以?维护更新系统状态?，与其他OSD共?同完成数据的存储?和维护，与cli?ent通信完成各?种数据对象操作等?等。Ceph中?的数据寻址用户?存储数据时的数据?路由过程如下图所?示：首?先明确几个概念：?File ——?用户需要存储或者?访问的文件。对于?一个基于Ceph?开发的对象存储应?用而言，这个fi?le也就对应于应?用中的“对象”，?也就是用户直接操?作的“对象”。?Ojbect——?RADOS所看到?的“对象”。Ob?ject与上面提?到的file的区?别是，objec?t的最大size?由RADOS限定?（通常为2MB或?4MB），以便实?现底层存储的组织?管理。因此，当上?层应用向RADO?S存入size很?大的file时，?需要将file切?分成统一大小的一?系列object?（最后一个的大小?可以不同）进行存?储。PG（Pl?acement ?Group）——?顾名思义，PG