CN111813332A - 一种高性能、高扩展和高安全的智能分布式存储系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能、高扩展和高安全的智能分布式存储系统,所述智能分布式存储系统中的服务器通过控制层连接核心层,然后通过API网关服务将存储的数据和外网进行互通;其中,核心层包括存储管理和系统管理,存储管理将整个集群中的存储资源虚拟化后,统一对外提供文件、块和对象服务,系统管理将多个存储设备组成资源池,统一管理和调度。智能分布式存储系统通过多个节点上分布式文件系统的集群,为用户提供高性能、高扩展和高安全的存储和管理的服务平台,将极大的满足用户对于数据存储、管理的需求,同时,系统提供的业务池管理功能,也极大的方便了对业务的管理、维护和监控,更好的保证了业务的稳定持续运行。
Description
技术领域
本发明涉及分布式存储系统技术领域,特别是涉及一种高性能、高扩展和高安全的智能分布式存储系统。
背景技术
传统文件系统是在单个物理设备的基础上构造的。为了利用多个设备和提供数据冗余性,引入了卷管理器以便无需修改文件系统即可利用多个设备,但也使得系统更加复杂,并最终阻碍了特定文件系统的继续发展,因为这类文件系统不能跨越数据的物理位置。
专用数据存储服务器架构可扩展性数据量的迅速增长推动了存储网络的出现。存储网络的实现方式主要分为SAN(Storage Area Networks)存储区域网络和NAS(NetworkAttached Storage)网络接入存储两种。但是在数字化、海量式信息发展环境下,已难以满足实际发展的需要,NAS传输速度慢,尽管单台NAS的最高容量已经达到了PB级别,但由于其扩展性、容错能力、性能容量方面的有限,仍然难以满足用户不断增长的需求,其仅提供文件级服务,未能提供块级服务;性能较低,管理对象过于单一。SAN互操作性差,源于不同厂家的设备难以融合,共享仅为存储空间内,如果为异构环境,则难以实现共享。
信息技术的发展带来数据的爆炸性增长,PB规模的非结构化数据越来越常见,如何有效地管理这些数据,并进一步发掘数据价值,已成为关键问题。同时大数据4V特性也对存储系统的大容量、高性能、易扩展、易用性等提出了更高要求。传统的SAN和NAS存储架构已经难以满足海量数据的密集型I/O并发访问需求。
智能分布式存储系统具备分布式架构的弹性按需服务能力,可向上层应用提供块存储、对象存储、大数据存储或文件存储资源,结合华为鲲鹏系列ARM处理器深度优化,实现相同硬件配置下的IOPS提升与功耗降低。可以提供高效、可靠和智能的存储服务,轻松应对智能时代大规模数据敏捷存取需求。
因此希望有一种高性能、高扩展和高安全的智能分布式存储系统能够解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明公开了一种高性能、高扩展和高安全的智能分布式存储系统,所述智能分布式存储系统中的服务器通过控制层连接核心层,然后通过API网关服务将存储的数据和外网进行互通;其中,核心层包括存储管理和系统管理,存储管理将整个集群中的存储资源虚拟化后,统一对外提供文件、块和对象服务,系统管理将多个存储设备组成资源池,统一管理和调度。
优选地,所述存储管理支持CIFS、NFS、iSCSI、S3和UDFS标准协议,所述存储管理包括:节点管理、资源池、卷管理、共享管理和安全服务。
优选地,所述卷管理提供快照、卷复制或卷镜像和数据保护,所述卷管理容量按需配置,随需扩展,设置数据保护机制实现容错处理,所述卷管理为用户管理提供了角色和部门的多维度权限管理机制。
优选地,所述共享管理包括文件存储管理、对象存储管理和块存储管理。
优选地,所述安全服务实现内容安全、数据安全、集群安全和容灾备份,保证系统数据的安全性。
优选地,所述系统管理包括智能运维和智能监控告警。
优选地,所述智能运维通过策略自动调整业务资源的服务,按需调整资源,在业务增长或下降时实现应用系统资源动态调整,并定期对系统进行健康巡检,对可能发生的故障进行预判和处理。
优选地,所述智能监控告警支持监控管理,实时监控硬件资源与业务系统资源的使用情况,通过告警策略,实时掌握系统及业务的运行情况。
本发明提出了一种高性能、高扩展和高安全的智能分布式存储系统,智能分布式存储系统通过多个节点上分布式文件系统的集群,为用户提供高性能、高扩展和高安全的存储和管理的服务平台,将极大的满足用户对于数据存储、管理的需求,同时,系统提供的业务池管理功能,也极大的方便了对业务的管理、维护和监控,更好的保证了业务的稳定持续运行。
附图说明
图1为高性能、高扩展和高安全的智能分布式存储系统的总体结构示意图。
图2为智能分布式存储系统的网络拓扑图。
图3为智能分布式存储系统的数据流程图。
图4为智能分布式存储系统中存储管理架构图。
图5为智能分布式存储系统中系统管理技术架构图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1和2所示,所述高性能、高扩展和高安全的智能分布式存储系统中的服务器通过控制层连接核心层,然后通过API网关服务将存储的数据和外网进行互通;其中,核心层包括存储管理和系统管理,存储管理将整个集群中的存储资源虚拟化后,统一对外提供文件、块和对象服务,系统管理将多个存储设备组成资源池,统一管理和调度。
通过分布式的可横向扩展的集群体系架构,可以实现高达100GB/s的带宽,动态的容量及性能扩展。由于对横跨集群内多个存储节点的文件进行块级拆分,借助文件系统资源管理,可以构建大规模、高性能、动态可扩展的共享存储架构。还可以实现存储、备份、归档及容灾的复合数据管理需求。
如图3和4所示,所述存储管理支持CIFS、NFS、iSCSI、S3和UDFS标准协议,所述存储管理可对海量文件进行检索、文件类型统计、文件数量统计、文件分布统计,可对集群进行健康评分,文件损坏后治愈。所述存储管理包括:节点管理、资源池、卷管理、共享管理和安全服务。
共享管理包括:文件存储、对象存储、块存储、HA和浮动IP。
文件存储主要采用NFS或CIFS命令集访问数据,以文件为传输协议,可扩展性好、价格便宜、用户易管理。文件存储能兼顾多个应用和更多用户访问,同时提供方便的数据共享手段。常见的的FTP服务,NFS服务,Samba共享这些都是属于典型的文件存储。几十个用户甚至上百用户的文件存储共享访问都可以用NAS存储加以解决。
文件存储服务满足用户对广泛兼容性和易用性的需求,可广泛适用于CRM系统,SCM系统,OA系统,邮件系统等。
对象存储提供RESTful API数据读写接口及丰富的SDK接口,并且常以网络服务的形式提供数据的访问,同时,对象提供了极高的灵活性,因为对象元数据是任意的,元数据并不仅限于存储系统认为很重要的对象,用户还可以手动添加任何类型或任何数量的元数据,此外,对象存储可扩展到很多PB字节大小,以适应巨大的数据集,同时提供固有数据保护功能。对象存储主要解决海量数据,海量并发访问的需求。
对象存储服务在非结构化数据存储、大数据存储、备份和恢复、档案存储及大数据分析等方面,具备极大的优势,适合电商、金融、在线教育、企业网盘、大数据分析、视频云等行业。
块存储所具备的高随机读写性能和高可靠性,使得块存储在单一网络环境且数据交换量不大、性能要求不高的环境中应用很广,此外,对于网速要求高、对数据可靠性和安全性要求高、对数据共享的性能要求高的环境,也具有极大的适用性。块存储通常是运行关键业务应用程序,需要可预测性能的数据库和工作负载的首选解决方案。
块数据存储服务满足用户对结构化数据存储、高可靠性、高安全性等方面的需求,可广泛适用于企业ERP、财务系统、医疗HIS数据库、教育一卡通、政府行政审批及其他核心数据库存储方面。
卷管理提供快照、卷复制/卷镜像、数据保护功能,容量按需配置,随需扩展,设置数据保护机制实现容错处理。
对于用户管理,提供了角色、部门等多个维度的权限管理机制,可满足更多不同业务共存的管理权限需求,大大增加系统的适用性。
安全服务可以实现内容安全、数据安全、集群安全、容灾备份功能,保证系统数据的安全性。
如图5所示,系统管理模块可对用户、服务、日志、监控等多个维度进行统一的管理。提供了统一监控服务、日志管理服务、告警服务及可视化展示,并管理存储资源和物理资源。由于系统整体采用分布式架构设计,因此,系统可针对集群中的每一个节点提供管理服务,而任何单一节点故障都不会引起整个平台的管理中断,最大程度保障业务的安全运行。此外,系统管理模块中,对于用户管理,提供了角色、部门等多个维度的权限管理机制,可满足更多不同业务共存的管理权限需求,大大增加产品的适用性。
智能运维通过策略自动调整业务资源的服务,按需调整资源。在业务增长或下降时能够实现应用系统资源动态调整。提高资源使用,减少资源浪费。可定期对系统进行健康巡检,对可能发生的故障进行预判和处理。
智能监控告警支持监控管理,可实时监控硬件资源与业务系统资源的使用情况,了解业务的运行情况。丰富的告警策略,可实时掌握系统及业务的运行情况。智能监控告警支持大屏查看实时监控,并通过邮件的方式通知到管理员。
智能分布式存储系统通过多个节点上分布式文件系统的集群,利用设计精良的分布式弹性卷组管理和并行文件系统技术,巧妙实现了跨节点的资源整合与资源动态变更;并对传统的NAS双控技术进行创新,结合高效率的动态负载均衡技术,在有效提升系统自愈能力与可靠性的同时满足海量数据共享环境对性能及可靠性的要求。为用户提供高性能、高扩展和高安全的存储和管理的服务平台,满足用户对于数据存储、管理的需求。
智能分布式存储系统提供的业务池管理功能,也极大的方便了对业务的管理、维护和监控,更好的保证了业务的稳定持续运行。
智能分布式存储系统基于国产化服务器或通用X86服务器,适用于业务多元化、业务数据量大的业务场景,最大化的提升业务系统性能,保证系统的安全可靠,增加其可扩展性。
智能分布式存储系统通过策略自动调整业务资源的服务,按需调整资源。在业务增长或下降时能够实现应用系统资源动态调整。提高资源使用,减少资源浪费。
智能分布式存储系统可定期对系统进行健康巡检,对可能发生的故障进行预判和处理。
智能分布式存储系统支持监控管理,可实时监控硬件资源与业务系统资源的使用情况,了解业务的运行情况。
智能分布式存储系统有丰富的告警策略,可实时掌握系统及业务的运行情况。
智能分布式存储系统可以支持大屏查看实时监控,并通过邮件的方式通知到管理员。
最后需要指出的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种高性能、高扩展和高安全的智能分布式存储系统,其特征在于,所述智能分布式存储系统中的服务器通过控制层连接核心层,然后通过API网关服务将存储的数据和外网进行互通;其中,核心层包括存储管理和系统管理,存储管理将整个集群中的存储资源虚拟化后,统一对外提供文件、块和对象服务,系统管理将多个存储设备组成资源池,统一管理和调度。
2.根据权利要求1所述的高性能、高扩展和高安全的智能分布式存储系统,其特征在于:所述存储管理支持CIFS、NFS、iSCSI、S3和UDFS标准协议,所述存储管理包括:节点管理、资源池、卷管理、共享管理和安全服务。
3.根据权利要求2所述的高性能、高扩展和高安全的智能分布式存储系统,其特征在于:所述卷管理提供快照、卷复制或卷镜像和数据保护,所述卷管理容量按需配置,随需扩展,设置数据保护机制实现容错处理,所述卷管理为用户管理提供了角色和部门的多维度权限管理机制。
4.根据权利要求2所述的高性能、高扩展和高安全的智能分布式存储系统,其特征在于:所述共享管理包括文件存储管理、对象存储管理和块存储管理。
5.根据权利要求2所述的高性能、高扩展和高安全的智能分布式存储系统,其特征在于:所述安全服务实现内容安全、数据安全、集群安全和容灾备份,保证系统数据的安全性。
6.根据权利要求1所述的高性能、高扩展和高安全的智能分布式存储系统,其特征在于:所述系统管理包括智能运维和智能监控告警。
7.根据权利要求6所述的高性能、高扩展和高安全的智能分布式存储系统,其特征在于:所述智能运维通过策略自动调整业务资源的服务,按需调整资源,在业务增长或下降时实现应用系统资源动态调整,并定期对系统进行健康巡检,对可能发生的故障进行预判和处理。
8.根据权利要求6所述的高性能、高扩展和高安全的智能分布式存储系统,其特征在于:所述智能监控告警支持监控管理,实时监控硬件资源与业务系统资源的使用情况,通过告警策略,实时掌握系统及业务的运行情况。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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