拉斯维加斯9888

海量数据存储

GS9300系列分布式存储采用存储服务器集群的方式来满足海量数据的存储需求，大量的存储服务器构成的一个分布式的虚拟化存储池，能够为应用提供单卷EB级别的存储容量。所有的应用客户端都可以共享访问虚拟化存储池中的数据，能够很好的保证应用系统数据的一致性，且存储池中的资源可以按照应用性能和容量需求进行动态的弹性分配。

海量文件高效检索

应用平台中，大量应用的持续运行会产生海量的数据，海量的数据不仅仅意味着容量的增长，也会带来大量的文件数量增长。为了满足应用平台的长期发展，集群存储系统必须要能够高效存储管理足够多的文件数量。集群存储系统采用元数据服务器集群的方式来满足海量文件数量的存储需求以及海量文件数量带来的元数据性能需求，可支撑单卷2千亿以上文件的快速检索需求。

元数据服务器集群中，元数据最大可扩展至128台，采用两两互备的形式提供访问，且集群中所有的元数据服务器都是对等的，元数据均衡地存放在所有的元数据服务器中。完全对等的元数据服务器集群架构使得每台元数据服务器都能够同时提供服务，突破了传统单元数据服务器架构对文件数量的限制以及存储服务能力的限制。

在元数据服务器中，所有的元数据都是存放在永久性存储区中，只有频繁访问的活跃性元数据才会在缓存中驻留，所有的元数据内容更新都会及时地刷新到永久性存储区中。上述的元数据存储方式在满足元数据服务器单元数据存储能力的同时也提高了单个元数据服务器的服务能力，即使整个平台突然断电也不会发生数据的丢失，甚至从而导致整个存储平台的崩溃。

元数据服务器集群是以内置的负载均衡机制来共同维护一个统一的名字空间，元数据的存储负载和访问负载都均匀地分布到各个元数据服务器上。元数据集群之上存在一个虚拟层，客户端在访问时可通过此虚拟层确定元数据存在于那台物理元数据节点上，所有元数据访问一步定位，无须中间代理转发。

高并发访问

在数据读取的过程中，元数据信息是采用随机读取的形式进行的，数据信息是采用顺序读取的形式进行，当高并发访问时，随机读取与顺序读取的同时进行会对服务器以至于整个文件系统造成很大的压力，造成并发访问性能低下。

GS9300文件系统是采用数据通道与元数据通道分离的形式实现，且元数据服务器与数据存储服务器可动态进行扩容，从而加大元数据服务器检索能力，与数据传输的性能，也就是说在高并发访问情况发生时，元数据服务器可迅速的检索到数据元数据信息，然后让数据存储端与访问端直接建立数据通道，进行并发数据读取，从而提升高并发访问效率。

GS9300的元数据可根据元数据服务器内存大小将热点的元数据尽量多地驻留在内存中，提升元数据访问的效率，同时得益于现在固态硬盘的发展，元数据在缓存中不命中的情况下也可以极高的带宽提供元数据查询服务。

实际应用中，十台元数据服务器的吞吐率可超过数十万文件/秒，且此值不是元数据极限值，只是根据应用实际环境得到的一个检测时的最高值。

高数据读写性能

整个集群存储系统是一个带外模式的IO访问架构，客户端访问存储系统模型如下图所示，数据通道和元数据通道完全分开，所有的数据读写都直接在Client（客户端）和iStore（存储服务器）之间进行，整个IO架构不存在任何单点性能限制。

存储服务器集群中所有的存储服务器都同时提供IO服务，能够向应用服务器提供GByte/s级的聚合IO带宽，能够满足云计算平台中大量的应用服务器同时访问存储系统带来的性能需求。

集群存储系统的双集群模式（元数据服务器集群和存储服务器集群）使得整个存储平台在架构上没有任何性能瓶颈，能够提供超过100GByte/s的聚合IO带宽以及1000万次以上的IOPS（每秒读写次数）。

动态在线扩展

集群存储系统中的元数据服务器集群和存储服务器集群都可以在线动态扩展。

存储服务器集群的扩展包括存储服务器数量和存储服务器中磁盘数量的扩展，存储服务器集群的扩展带来的是容量上的增长，在扩展过程中无需中断存储系统上应用的运行，扩展的容量即插即用。而且随着存储服务器数量的增多，整套集群存储系统的聚合带宽也会线性的增长。

元数据服务器集群的扩展带来的是文件数量存储能力的增长，整个扩展过程对整个应用平台完全透明，扩展的元数据服务器即刻能够提供服务，前端应用无需进行任何配置。随着元数据服务器数量的增多，整套集群存储系统所提供的元数据服务能力也会呈线性增长，能够管理的文件总个数也线性增加。

高可靠性

在集群存储系统设计中，假设任何硬件设备都是不可靠的，集群存储系统的可靠性不依赖任何硬件设备来实现，在集群存储系统中任何元数据服务器、存储服务器、磁盘以及网络设备的失效都不影响集群存储系统的稳定运行。

数据动态迁移

随着应用平台的持续运行和扩展，集群存储系统也需要进行不断的扩展。扩展带来了一个问题，新添加的存储服务器中没有任何的数据，而原有的存储服务器空间利用率却维持在一个较高的状态，此时集群存储系统只能在新添加的存储服务器上为数据分配空间，从而导致整个集群存储系统的写入性能不能得到有效提升。为此需要在系统扩容后可以将原有存储服务器上的一部分数据动态的迁移到新添加的存储服务器中，直到整个存储服务器集群的空间利用率都达到一个相同的状态。

在进行数据动态迁移过程中前端应用无需停止服务，而且数据动态迁移过程对前端的应用服务器是完全透明的，从而在扩容的同时也提高了整个平台的IO效率。数据动态迁移过程可以随时中断，用户可以在前端应用负载较高的情况下将数据迁移过程停止，在合适的时间重新启动数据动态迁移任务，数据动态迁移任务将继续进行。

数据动态迁移的实现还带来一个好处，存储系统可以籍此替换老旧的过保硬件。管理员可以将一台存储服务器上的数据动态迁移到剩余的完好存储服务器上，在数据迁移完成之后即可在集群存储系统中删除此存储服务器。借助数据动态迁移功能集群存储系统可以有效安全的撤除老旧设备，从而在线更新集群存储系统中的所有的硬件。从上述可以得到，集群存储系统可以确保云存储系统持续不断地运行下去，并进行自我更新，实现可伸缩性绿色节能。

数据隔离与交互

存储平台是一个公共的服务平台，存储系统需要在共享访问的基础上减少不同应用之间的相互干扰。在这里，GS9300系列分布式存储可以让不同的应用挂载到集群存储系统中不同的子目录下，这样既满足了同一应用不同服务器之间的共享访问需求，又隔离了不同应用的数据。这样的数据隔离是逻辑上的隔离，各应用在相互隔离的情况下还能够共享集群存储系统的剩余空间和整体IO性能，无需将集群存储系统像SAN系统那样分割成多个小块，在满足需求的同时也简化了整个存储平台的管理，且linu可动态的对此目录进行容量设置。

文件系统POSI接口兼容

为了广泛支持各种现有的应用和方面构建新的应用系统，GS9300系列分布式存储采用POSI接口作为应用访问接口。POSI接口是一个广泛应用于各个操作系统的一个API规范，采用POSI接口作为集群存储系统的访问方式能够满足应用领域中多样化的应用系统访问存储系统的兼容性。POSI也是一个应用广泛的编程模型，现有的应用可以无缝的迁移到应用平台上。

文件系统和对象存储互通

GS9300支持提供全面的S3对象存储接口能力，同时还支持文件系统和对象存储实现数据互通的功能。

为了融合两种场景，GS9300在对象系统里面加入了存储池的概念，对象的存储池分为不同的类型（普通、FS），租户基于存储池创建bucket，该bucket访问方式取决于bucket归属的存储池的模式。

业务和存储融合运行能力

GS9300存储系统具备在自身的存储节点之上运行相关业务系统（比如WebServer、流媒体、高性能计算、虚拟化）的能力，实现业务程序和存储系统在同一批物理服务器中融合运行的模式。

GS9300的融合运行模式能够大幅度降低构建成本和日常的运维管理工作难度，真正实现在扩展计算能力或者存储能力按需扩展。

秒级的快照功能

GS9300实现了秒级的ROW方式快照，具有以下几个特点：

ROW方式的快照，没有写放大

对数据写入性能没有影响

支持大量快照并存

基于切片的快照，快照颗粒度小，空间占用小。

快照功能可为文件或者卷创建多达无限数量的基于增量的历史时间点拷贝。当发生数据“软”故障，比如软件程序导致的数据损坏、病毒破坏、意外删除等，可以通过对合适的时间点标记进行“回滚”来快速恢复数据。该功能特别适用于关键性业务的连续数据保护。