1、浅析分布式存储架构浅析分布式存储架构设计自设计自 己的己的存储存储 技术中心技术中心 架构部架构部 徐振华徐振华 2012-02-062012-02-06 内容概要 分布式存储架构介绍和现状 需要那些基础知识 高并发服务端架构 常用存储架构比较 如何设计分布式存储的架构 分析需求，做好平衡 如何做到RAS(可靠，可用，可扩展); 利用硬件,分级存储 介绍 重点 ： 架构 理论 ： CAP : Consistency Availability Partition tolerance 只能满足其 二 BASE :Basically Available（基本可用）Soft state（柔性状态） E
2、ventually consistent（最终一致） ACID （原子性 一致性 隔离性 持久性） I/O五分钟法则 Amdahl定律和Gustafson定律 , 摩尔定律 介绍和现状 现状 2011年，Amazon S3服务增加了5000亿份存储对象和文件 技术: SimpleDB ， Dynamo 目前全球累计已经有超过1400亿张照片发布在Facebook网站上 每天平均有超过2.5亿张照片上传至Facebook Facebook目前存储的照片和视频数据量超过100PB(1PB=1024TB) HBase每月存储1350亿条信息 技术: Facebook图片存储系统 HayStack,
3、cassandra，hbase 2008年 google谷歌网页索引数量突破1万亿 技术: Google Megastore , GFS, bigtable 介绍和现状 基础知识 数据结构 网络 集群 操作系统 存储领域 其它领域 基础知识 网络 服务器模型 s:1 , c:1 , bio; 一个请求一个线程 s:1 , c:n , nio ;多个请求，一个线程分发 seda :Staged Event-Driven Architecture Select (轮询) 和 epoll （事件驱动 callback）; C10K问题,C500K，C*K 本质 方法: I/O模型 职责划分 内核和协
4、议栈优化 目标 :尽量少占用CPU ，提高资源利用率 DRM的目标一致 常用网络库 Netty , Mina， libevent，libev, ACE，ASIO 基础知识 各种IO模型 分布式存储架构 数据结构 主要存储模型 Consistent hash, (去中心化 ) B+ tree , (实时,随机) LSM tree, (批量 顺序) 其它 Bitmap (bloom filter 缓存命中) Dynamo,hbase Merkle Tree (一致性) Dynamo Skip List ( 跳表 lsm变形) leveldb prio_tree (优先搜索树 mmap) mogno
5、db 基础知识 consistent hash 分布式存储架构 B+ tree 分布式存储架构 cassandra 数据存储过程 分布式存储架构 Lsm tree 分布式存储架构 Merkle Tree 分布式存储架构 集群 1无主 ；Master_slave ; P2P(全主) 操作系统 进程调度 内存管理 文件管理： 存储领域 存储硬件 事务和锁（ MVCC 二段提交 三段提交 ,paxos） 常用数字 扇区 512, 内存页4k , 磁盘块大小 4k mtu 1500 其它领域 人工智能 : k_means 基础知识 基础知识应用 Dynamo 数据同步 , BT下载 Merkle Tr
6、ee memcached linux 内存管理 + libevent + (consisten hash ) 基础知识 linux vfs体系 分布式存储架构 如何设计架构 分析需求，做好平衡 使用Kiss原则 , 做到RAS 设计和充分利用硬件,分级存储 实践 如何设计 分析需求，做好平衡 1 分析需求 数据结构 文件 table , object 数据特点 容量大小 访问模式 读写比例，实时读写，顺序读写 实时性 2 平衡 1 CAP理论 , BASE理论/ACID 2 选择存储模型 B+ or LSM 资源利用率和管理 高吞吐和低延迟 随机与顺序 规模与实时 B+ or LSM 3 实践
7、 Mongodb选择 如何设计 原则和目标 原则： kiss unix 设计哲学 目标: RAS RAS: Reliability, Availability, Scalability 高可靠，高可用，高扩展 R:过载控制 : Qos, (随机早期检测) A: 容灾 多副本 （同机柜，机房，数据中心） S 扩容 分片 ： a 取模 b 一致性hash c B+ tree 或变种 如何设计 利用硬件,分级存储 数据中心 Facebook开源服务器、数据中心,将开源存储方案, 分级存储 网络延迟 局部性原理 cdn 按对象访问热点进行迁移： 最热的进SSD，中等热度的放SAS，轻热度的存SATA 展望 硬件分离, 你的CPU在一台服务器上，而内存在另外一台服务器，网卡可能 在第三台服务器上 如何设计 facebook数据中心电力布局 分布式存储架构 淘宝cdn分级 分布式存储架构 数据分布 分布式存储架构 实践1: Google Megastore 分布式存储架构 实践2: Facebook Haystack图片存储架构 分布式存储架构 Q&AQ&A QQ ：254181919 msn : google_fans homesite : 26 谢谢 谢谢 27
