随着数字化技术的不断发展,企业的数据内容愈发庞大,传统的集中式存储技术逐渐难以满足日益增长的数据存储需求。于是,分布式存储技术应运而生,成为了数据存储领域的新宠。那么,究竟什么是分布式存储技术?它又有哪些独特之处呢?
分布式存储技术的基本概念
分布式存储是一种数据存储技术,它通过网络将企业中每台机器上的磁盘空间利用起来,并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备,实现数据的分散存储。其将数据分散存储在多台独立的设备上,这些设备通过网络相互连接,形成一个整体的存储系统。
分布式存储的关键技术
数据分片与冗余存储
系统根据一定的规则将数据分割成多个数据块,并通过余存储机制将数据块复制到不同的节点上,确保数据的高可用性和容错性。
数据分布与负载均衡
系统根据数据的特性和访问模式将数据块分布存储在不同的节点上,并通过负载均衡机制来实现数据块的均衡分布,以提高数据的访问效率和系统的整体性能。
分布式元数据管理
通过分布式的元数据管理机制来维护数据块的存储位置、数据块的复制情况、访问控制等元数据信息,确保系统能够高效地管理海量数据。
分布式存储技术的优势
扩展性强
分布式存储系统具备出色的扩展性,它允许用户轻松地添加更多的存储节点,从而实现存储容量的扩展。这种灵活性意味着随着业务需求的增长,企业可以逐步增加资源,满足自身发展需要。
高可用性
分布式存储系统通过数据冗余和容错机制,确保了数据的高可用性。即使在部分硬件发生故障的情况下,系统依然能够正常运行,保证数据的持续可用性和业务的连续性。
成本低
分布式存储系统利用多台普通服务器来构建存储环境,这大大降低了对高端昂贵硬件的依赖。通过这种方式,企业可以使用成本较低的通用硬件来实现大规模的数据存储,从而有效控制和降低总体拥有成本。
分布式存储技术应用:深信服EDS高性能文件存储
在分布式存储技术的基础上,深信服推出了EDS高性能文件存储。深信服EDS提供基于分布式架构的高性能文件存储,使用通用服务器和硬盘组建可横向扩展的存储资源池,通过NVMe 或SATA固态盘构建高性能层,大容量机械盘构建大容量层,冷热数据自动智能分层,向应用提供高性能专有用户端、CIFS、NFS、FTP等多种访问方式。
深信服EDS核心优势
性能突破
全自研高性能文件系统,基于矩阵式存储算法和启发式预读机制提升内存命中率 ,巨量级、智能化的元数据能力大幅提升元数据处理性能,结合NVMe高性能介质和 RDMA低时延网络,实现卓越的大文件高吞吐性能(3节点6GB/s)和媲美业界高端型号的小文件性能。
扩展灵活
基于全对称分布式架构,支持容量(最大百PB级)和性能的灵活扩展(吞吐能力2GB/s ×节点数),Persistence层实现单一介质,无硬盘组绑定,解决SSD故障/寿命用尽后,需要进行整个磁盘组数据重建的问题,保证性能层和容量层可独立扩展,可提供海量存储空间,PB级项目超300家。
深度适配行业应用
支持广泛的协议,全应用、全流程数据统一管理;全面深度适配各行业生产应用,做到存储部署即可用;面向应用特征优化性能,激发卓越性能。
深信服EDS成功案例
自动驾驶是清华大学智能产业研究院的研究课题之一。作为一所面向第四次工业革命的国际化、智能化、产业化研究机构,这里汇聚了来自全球的国际顶尖科学家、产业变革领袖和世界级研创团队。
然而,训练AI数据集需要存储大量数据,数据量很快就达到百TB级,而传统存储阵列在庞大的数据量面前“不堪重负”,没有展示出最佳的性能、可扩展性等能力,导致科研工作者们在实际操作时遇到了卡慢问题。
面对存储性能提升的难题,深信服EDS为清华大学智能产业研究院设计了高性能文件存储方案。480TB存储空间配置完成后,有了充足的存储空间,科研工作者们可以放心地开展AI训练的工作。
在硬件上,深信服EDS采用通用的X86服务器搭配NVMe固态硬盘的组合形式,构建存储高性能层,这使得训练集群访问数据时,可以优先经过高性能层的缓存加速,相较于传统磁盘阵列,存储性能有了大幅提升。
在软件上,深信服EDS通过自研的分布式高性能文件系统,利用小文件合并、phxkv分布式元数据库、智能预加载等自研技术,提高KB级小文件的元数据和数据处理效率,有效保障AI训练过程中访问数据的效率,并大幅缩短了科研中的AI训练时间。
对于清华大学智能产业研究院而言,选择一款存储产品首要关注的是性能。因为科研工作者在标注数据时,需要不停地读取文件和创建文件,频繁的操作中无疑会增加元数据的访问耗时,CPU算力也会受到影响,而深信服EDS让读写文件的性能彻底告别了卡慢。
分布式存储技术无疑为企业提供了更高效、可靠、灵活的数据存储解决方案。尽管面临一些挑战,但随着技术不断发展和完善,分布式存储技术必将在更多领域得到广泛应用,推动数字化时代不断向前发展 。