IBM GPFS分布式存储架构解析
GPFS (General Parallel File System) 是IBM 公司第一个共享文件系统，GPFS 是一个并行的磁盘文件系统，它保证在资源组内的所有节点可以并行访问整个文件系统。GPFS 提供的文件系统操作服务可以支持并行应用和串行应用，它允许任何节点上的并行应用同时访问同一个文件或者不同的文件，提供统一命名接口。
GPFS文件系统架构
GPFS物理架构会分为三个层面：存储层、GPFS服务器层以及客户端层。存储层将存储通过SAN环境划分给服务器节点，服务器节点将这些存储磁盘进行配置并格式化形成最终的GPFS并行文件系统格式，客户端通过以太网与所有的服务器节点联通，他们通过私有文件系统协议来共享这个并行文件系统，实现IO的并发读写。
?网络共享磁盘NSD
所谓NSD，就是GPFS将存储设备划给服务器的物理磁盘转化为具备GPFS自己的物理磁盘。GPFS 文件系统就是要在其基础之上来实现。每一个NSD磁盘需要共享给所有的NSD服务集群节点。
?GPFS文件系统
GPFS文件系统就是在NSD磁盘基础之上创建的共享文件系统。文件系统创建会像其他文件系统一样创建文件系统管理信息及文件系统的地址空间表。
?GPFS服务集群节点及客户端节点
所谓GPFS服务集群节点，就是要提供GPFS文件系统服务的集群节点。服务节点和客户端节点在软件的安装上没有任何区别，他们的区别需要在集群配置时来具体定义。
?Quarum Node 和Tiebreaker Disk
它是GPFS集群为了避免在发生集群节点发生通讯故障，而通过本身资源数目无法判断集群状态，从而辅助判断集群状态的逻辑对象。节点本身可以作为仲裁资源，另外NSD也可以作为仲裁资源。
GPFS集群仲裁机制
GPFS 的数据完整性一方面是由以上提到的数据安全机制来保证，另外也通过一套可用性判断机制来完全保证数据完整性与系统安全。GPFS 提供三套不同的quorum 机制来判断系统当前的状态，其中File Descriptor Quorum 是系统内置的，不能做配置，另外两种Node quorum（仲裁节点机制）和Tiebreaker Diskquorum（仲裁磁盘机制）方式只能二者选其一，使用那种方式要基于我们的系统环境与可靠性分析。
?仲裁节点机制：
通过主机状态的来判断系统可用性的机制。GPFS 文件系统集群中，可以设置多个主机节点为仲裁节点。当超过半数的中袋节点在线时，判断系统为正常，反之，将关闭文件系统。仲裁节点数目最多可以128
个。如果采用这种机制，而我们的仲裁节点为2N+1,意味着我们只能容忍N台机器宕机。所以当机器数目越少，这种机制的故障容忍程度就越差。
仲裁磁盘机制：
通过磁盘的状态来判断系统的可用性。我们可以设置系统通过监视指定的一些磁盘作为仲裁磁盘。当超过半数的Tiebreaker Disk掉线时，则判断系统故障，将自动关闭文件系统。Tiebreaker最多只能配置两个用来监控磁盘状态的仲裁主机，当2 台仲裁主机都宕机的话，GPFS 系统也将会关闭。
比如我们有5个服务节点，那么任取两个节点作为仲裁主机，取2N+1个磁盘来作为仲裁盘，那么系统可以容忍的故障就是N个仲裁盘离线和1个仲裁节点离线。其优势在于节点数较少时可用性较高，但节点数较多的情况建议采用仲裁节点模式。
GPFS Failure Group失效组
一系列具有相同物理路径的网络共享磁盘组成一个Failure Group，Failure Group之间可以实施数据复制或日志复制来保证同一份数据可以有多分数据或者日志拷贝，以保证物理磁盘故障不会导致数据丢失。比如，在做NSD设计的时候，我们可以将来自同一个物理存储的卷作为一个Failure Group。这样每一份数据相当于在不同的存储设备上都可以做数据副本或者是日志的副本。
GPFS文件系统伸缩性
那么客户端发起IO写入的时候，要写入NSD1和NSD2的数据就会从服务节点1写入，而要写入NSD3和NSD4的数据就会从服务节点2写入。也就是说NSD配置的服务节点顺序决定了正常情况下的服务层节点的IO流向及负载。
云计算平台设计参考架构 在私有云当中，主要包含以下几个组件：物理基础架构、虚拟化层、服务自动化层、服务门户、安全体系、云API和可集成的其它功能。（如图私有云参考架构） 图3.4 私有云参考架构 a) 物理基础架构 物理架构的定义是组成私有云的各种计算资源，包括存储、计算服务器、网络，无论是云还是传统的数据中心，都必须基于一定的物理架构才能运行。
在私有云参考架构中的物理基础架构其表现形式应当是以资源池模式出现，也就是说，所有的物理基础架构应当是统一被管，且任一设备可以看成是无状态，或者说并不与其它的资源，或者是上层应用存在紧耦合关系，可以被私有云根据最终用户的需求，和预先定制好的策略，对其进行改变。 b) 虚拟化层 虚拟化是实现私有云的前提条件，通过虚拟化的方式，可以让计算资源运行超过以前更多的负载，提升资源利用率。虚拟化让应用和物理设备之间采用松耦合部署，物理资源状态的变更不影响到虚拟化的逻辑计算资源。且可以根据物力基础资源变化而动态调整，提升整体的灵活性。 c) 服务自动化层 服务自动化层实现了对计算资源操作的自动化处理。它可以集中的监控目前整体计算资源的状态，比如性能、可用性、故障、事件汇总等等，并通过预先定义的自动化工作流进行
相关的处理。 服务自动化层是计算资源与云计算服务门户相关联的重要部件，服务自动化层拥有自动化配置和部署功能，可以进行服务模板的制定，并将服务内容和选择方式在云计算服务门户上注册，用户可以通过服务门户上的服务目录来选择相应的计算资源请求，由服务自动化层实现服务交付。 d) 云API 云应用开发接口提供了一组方法，让云服务门户和不同的服务自动化层进行联系，通过云API，可以在一个私有云当中接入多个不同地方的计算资源池，包括不同架构的计算资源，并通过各自的服务自动化体系去进行服务交互。 e) 云服务门户 云服务门户是用户使用私有云计算资源的接口，云服务门户上提供了所有可用服务的目录，并提供了完善的服务申请流程，用户可以执行申请、变更、退回等计算资源使用服务。
1.1 云存储系统 1.1.1 系统概述 随着视频监控系统规模越来越大，以及高清视频的大规模应用，对视频监控系统中需要存储的数据和应用的复杂程度在不断提高，且视频数据需要长时间持续地保存到存储系统中，并要求随时可以调用，对存储系统的可靠性和性能等方面都提出了新的要求。在未来的复杂系统中，数据将呈现爆炸性的海量增长，提供对海量数据的快速存储及检索技术，显得尤为重要，存储系统正在成为视频监控技术未来发展的决定性因素。 面对几百TB，乃至PB级的海量存储需求，传统的SAN或NAS在容量和性能的扩展上会存在瓶颈。而云存储可以突破这些性能瓶颈，而且可以实现性能与容量的线性扩展，这对于追求高性能、高可用性的企业用户来说是一个新选择。 云存储是在云计算（cloud computing）概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，应用存储虚拟化技术将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。所以云存储可以认为是配置了大容量存储设备的一个云计算系统。 依据云存储的功能特点，海康威视公司专门针对大容量视频数据的存储和管理以及满足视频监控领域特殊的应用需求，量身设计了一套海康威视视频云存储监控系统。 海康威视视频云存储系统可以同时应用于视频、图片混合存储，承担整个系统内的视频/图片的数据写入/读取工作。云存储系统一方面采用了基于云架构的分布式集群设计和虚拟化设计，在系统内部实现了多设备协同工作、性能和资源的虚拟整合，最大限度利用了硬件资源和存储空间。另一方面，通过将云存储的存储功能、管理功能进行打包，通过开放透明的应用接口和简单易用的管理界面，与上层应用平台整合后，为整个安防监控系统提供了高效、可靠的数据存储服务。
一、业务挑战 无锡华夏计算机技术有限公司于2000年1月成立，是无锡软件出口外包骨干企业。公司主要以面向日本的软件外包开发为中心，致力于不断开拓国内市场、为客户提供优质的系统集成等业务。随着企业的发展，IT投入不断加大，随之而来的PC管理问题也越来越突出。 华夏目前PC总拥有数1000台，主要用于研发和测试，由于项目多、任务紧，一台PC经常要用于不同的项目开发，而每次更换都要对PC系统进行重新安装和环境搭建。根据实际统计，华夏一个员工平均每年参与4个项目的开发，也就是每年要重新搭建四次开发环境，对测试人员来说这个数量还要更多；平均每次更换环境花费时间10个小时，华夏每年大约花费4万小时用于PC系统和环境搭建，按照人均工资15元/小时，每年花费在60万左右。 除此之外，由于PC的使用寿命较短，更新升级频繁，大量的PC就意味着每年都要有很多PC需要淘汰和更新，现在这个数字大约是10台/月，而随着华夏的发展壮大，这个数字会进一步增加，这就意味着华夏每年花在PC升级和更新的费用最少在50~60万。与此同时，大量的PC也是的企业的能源消耗巨大，电力花费居高不下；按照平均180W/台，一台PC工作8小时/天，工业用电0.9元/度，华夏每年的电费就将近15万元。 与巨大的IT投入相对应的就是IT资源利用率较低，PC分布在企业各个项目小组的开发人员手中，很难进行统一的管理调度，也无从得知PC的使用情况。软件开发的各个阶段对IT的需求都是不同的，我们无法得知某个正在进行的项目使用的PC资源是否有多余，无法将项目完成用不到的PC资源及时收回，以便给下一个项目小组使用，造成大量的IT资源浪费。
云计算资源池平台架构设计
目录 第1章云平台总体架构设计 (4) 第2章资源池总体设计 (5) 2.1 X86计算资源池设计 (6) 2.1.1 计算资源池设计 (6) 2.1.2 资源池主机容量规划设计 (8) 2.1.3 高可用保障 (9) 2.1.4 性能状态监控 (12) 2.2 PowerVM计算资源池设计 (14) 2.2.1 IBM Power小型机虚拟化技术介绍 (14) 2.2.2 H3Cloud云平台支持Power小型机虚拟化 (16) 2.2.3 示例 (18) 2.3物理服务器计算资源池设计 (19) 2.4网络资源池设计 (20) 2.4.1 网络虚拟化 (20) 2.4.2 网络功能虚拟化 (34) 2.4.3 安全虚拟化 (36) 2.5存储资源池设计 (37) 2.5.1 分布式存储技术方案 (37) 2.6资源安全设计 (46) 2.6.1安全体系 (46) 2.6.2 架构安全 (47) 2.6.3 云安全 (52) 2.6.4 安全管理 (59)
2.6.5 防病毒 (62)
第1章云平台总体架构设计 基于当前IT基础架构的现状，未来云平台架构必将朝着开放、融合的方向演进，因此，云平台建议采用开放架构的产品。目前，越来越多的云服务提供商开始引入Openstack，并投入大量的人力研发自己的openstack版本，如VMware、华三等，各厂商基于Openstack架构的云平台其逻辑架构都基本相同，具体参考如下： 图2-1：云平台逻辑架构图 从上面的云平台的逻辑架构图中可以看出，云平台大概分为三层，即物理资源池、虚拟抽象层、云服务层。 1、物理资源层 物理层包括运行云所需的云数据中心机房运行环境，以及计算、存储、网络、安全等设备。 2、虚拟抽象层 资源抽象与控制层通过虚拟化技术，负责对底层硬件资源进行抽象，对底层硬件故障进行屏蔽，统一调度计算、存储、网络、安全资源池。 3、云服务层 云服务层是通过云平台Portal提供IAAS服务的逻辑层，用户可以按需申请
? 3.1 云存储的概念 ? 3.2 云存储技术简介 ? 3.3 云存储技术的应用及其面临的问题
网盘是提供文件寄存和文件上下载服务的网站，它们大部分是类似FTP的网络服务，加入简易的上下载功能。。用户可以把网盘看成一个放在网络上的硬盘或U盘，所以任何人都可以在任何时间、任何地点通过互联网来访问文件，只要你连接到因特网，你就可以管理、编辑网盘里的文件。 云存储是一种网络在线存储的模式，即把数据存放在通常由第三方托管的多台虚拟服务器，托管公司营运大型的数据中心，需要数据存储托管的人，则通过向其购买或租赁存储空间的方式，来满足数据存储的需求。数据中心营运商根据客户的需求，在后端准备存储虚拟化的资源，并将其以存储资源池的方式提供，客户便可自行使用此存储资源池来存放文件或对象。 网盘云存储
网盘只是一个应用 云存储
云存储的结构模型 云存储简易结构 存储节点（Storage Node）负责存放文件，控制节点（Control Node）则作为文件索引，并负责监控存储节点间容量及负载的均衡，这两个部分合起来便组成一个云存储。 NFS、 HTTP、 FTP、 WebDav 等是应用端，左上角的 Mgmt Console 负责管理云存储中的存储节点，一般为一台个人计算机。
云存储的结构模型 云存储结构模型
云存储的结构模型 存储层 存储层是云存储最基础的部分。存储设备可以是光纤通道存储设备、 NAS 和 iSCSI 等 IP 存储设备， 也可以是 SCSI 或 SAS 等 DAS 存储设备。 基础管理层 基础管理层是云存储最核心的部分，也是云存储中最难以实现的部分。基础管理层通过集群、分布式文件系统和网格计算等技术实现云存储中多个存储设备之间的协同工作，使多个存储设备可以对外提供同一种服务，并提供更大、更强、更好的数据访问性能。 应用接口层 应用接口层是云存储最灵活多变的部分。不同的云存储运营单位可以根据实际业务类型，开发不同的应用服务接口，提供不同的应用服务，如视频监控应用平台、 IPTV 和视频点播应用平台、网络硬盘引用平台、远程数据备份应用平台等。 访问层 任何一个授权用户都可以通过标准的公用应用接口来登录云存储系统，享受云存储服务。 云存储运营单位不同，云存储提供的访问类型和访问手段也不同。主要有服务模式、HW模式和SW模式。
一文看懂分布式存储与传统NAS、SAN优劣势 传统SAN存储设备一般采用双控制器架构，两者互为备份，配置两台交换机与前端的服务器进行连接，这种双控制器架构方式会有以下两个方面的缺点： 1．网络带宽容易变成整个存储性能的瓶颈； 2．如果一个控制器损坏，系统的性能将大幅下降，影响存储的正常使用。 传统存储架构的局限性主要体现在以下几个方面：1、横向扩展性较差 受限于前端控制器的对外服务能力，纵向扩展磁盘数量无法有效提升存储设备对外提供服务的能力。同时，前端控制器横向扩展能力非常有限，业界最多仅能实现几个控制器的横向。因此，前端控制器成为整个存储性能的瓶颈。 2、不同厂家传统存储之间的差异性带来的管理问题 不同厂商设备的管理和使用方式各有不同，由于软硬件紧耦合、管理接口不统一等限制因素无法做到资源的统一管理和弹性调度，也会带来存储利用率较低的现象。因此，不同存储的存在影响了存储使用的便利性和利用率。 分布式存储往往采用分布式的系统结构，利用多台存储服务器分担存储负荷，利用位置服务器定位存储信息。它不但提高了系统的可靠性、可用性和存取效率，还易于扩展，将通用硬件引入的不稳定因素降到最低。优点如下： 1．高性能 一个具有高性能的分布式存户通常能够高效地管理读缓存和写缓存，并且支持自动的分级存储。分布式存储通过将热点区域内数据映射到高速存储中，来提高系统响应速度；一旦这些区域不再是热点，那么存储系统会将它们移出高速存储。而写缓存技术则可使配合高速存储来明显改变整体存储的性能，按照一定的策略，先将数据写入高速存储，再在适当的时间进行同步落盘。 2．支持分级存储 由于通过网络进行松耦合链接，分布式存储允许高速存储和低速存储分开部署，或者任意
容器云平台监控架构设计及优化
目录 1. 概述 (1) 2. 价值和意义 (1) 3. 监控方案选型 (1) 3.1 容器云监控方案有哪些 (1) 3.2 方案对比并确定 (3) 4. 基于prometheus的容器云平台监控架构设计 (4) 4.1 prometheus介绍 (4) 4.2 架构设计 (5) 4.3 监控点有哪些 (7) 4.4 重要组件介绍 (10) 4.5 数据可视化 (14) 4.6 高可用设计 (16) 4.7 性能优化与容量预估 (22)
1 概述 随着容器化的大力发展，容器云平台已经基本由Kubernetes作为统一的容器管理方案。当我们使用Kubernetes进行容器化管理时，传统监控工具如Zabbix无法对Kubernetes做到统一有效的全面监控，全面监控Kubernetes也就成为我们需要探索的问题。使用容器云监控，旨在全面监控Kubernetes集群、节点、服务、实例的统计数据，验证集群是否正常运行并创建相应告警。本章旨在于介绍容器云平台监控的架构设计及优化。 2 价值和意义 监控是运维体系中是非常重要的组成部分，通过监控可以实时掌握系统运行状态，对故障提前预警，以及历史状态的回放，还可以通过监控数据为系统的容量规划提供辅助决策，为系统性能优化提供真实的用户行为和体验。为容器云提供良好的监控环境是保证容器服务的高可靠性、高可用性和高性能的重要部分，通过对本章的学习，能够快速认识当前容器环境下都有哪些监控方案，并对主流的监控方案有一个系统的了解和认识。 3 监控方案选型 3.1 容器云监控方案有哪些 （1）Zabbix Zabbix是由Alexei Vladishev开源的分布式监控系统，支持多种采集方式和采集客户端，同时支持SNMP、IPMI、JMX、Telnet、SSH等多种协议，它将采集到的数据存放到数据库中，然后对其进行分析整理，如果符合告警规则，则触发相应的告警。 Zabbix核心组件主要是Agent和Server，其中Agent主要负责采集数据并通过主动或者被动的方式采集数据发送到Server/Proxy，除此之外，为了扩展监控项，Agent还支持执行自定义脚本。Server主要负责接
基础架构云化的新趋势 企业在向混合云架构迈进的过程中，一方面随着技术的进步，有了更多的选项来满足各种新兴的业务需求。另一方面，也都会特别关注如何兼顾到当前业务系统的安全生产和稳健转型，以及如何利用基于过去多年积累的软硬件资产和能力。 让新的目标架构具备稳敏合一的能力，保持开源开放的方向，以及走上可以持续发展的模式，都将是企业推进架构转型过程中非常关键的需求。 基础架构云化的过程中面临的挑战及趋势 混合云成为大势所趋，采用A I、大数据、区块链和边缘计算等新技术展开创新也成为一种必需，大家已经不再争论是否要做 云化转型，更多地关注如何选择新架构和打造新的能力，以便更 快更好地实现转型。 企业在向混合云架构转型过程中已经出现一些比较明显的趋势，也面临一些共同的挑战。 一、大多数企业选择了基于开放开源的云化技术路线。新技术落 地需要合适的载体，以L i n u x为依托的开放开源生态几乎承载 了A I、云计算、大数据、区块链、边缘计算等大部分新技术的 落地。比如，与I a a S/P a a S云平台相关的 O p e n S t a c k/D o c k e r/K u b e r n e t e s,E L K/P r o m e t h e u s/A n s i b l e等等涉及日志管理、监控报警、自动化配置部署的工具，以及跟机器 学习、A I和区块链相关的各种框架和工具等等。 选择开放开源技术路线的好处是显而易见的。企业可以利用蓬勃发展的开放开源生态系统所带来的各种能力，打造商业软件+开源软件的新组合，推进I T架构的转型，并实现成本的优化；更容易做到软件层的自主可控，硬件层的可上可下，不会被锁定；同时因为都是基于开放标准，企业还可以让众多厂商和服务商在技术能力和商务定价等方面展开充分竞争，并且通过丰富供应链的多样性，进一步保障供应链本身的安全可靠。 二、L i n u x为企业带来业务上的优势，简化基础设施，提升投资回报。包括容器化技术在内的云化架构，能比较好地支撑敏态的创新业务，以及微服务之类的应用，但是在进入关键负载上云的新阶段之后，企业对于这些负载持续稳定的运行，有着非常严苛的要求。而且，因为转型所处阶段不同，转型策略不同，企业往往会出现多种不同模态的负载短期或长期并存的情形。比如云原生的应用，开
云存储基础架构剖析 模型，功能和内部机制 M. Tim Jones, 资深软件工程师 简介：云存储（或数据存储即服务）是对接口后的存储的抽象，可在该接口内按需管理存储。此外，接口抽象化存储的位置，这样一来，不管存储是在本地还是远程（或混合）都无关紧要。云存储基础架构引入新的架构，能够支持为大量潜在用户提供不同水平的服务，以及地理上分散的存储容量。了解云存储架构的关键架构属性—从数据保护和完整性到存储优化。 本文的标签:cloud, cloud-storage, computing, 云存储基础架构, 云计算, 存储, 应用开发, 硬件平台, 管理, 资产管理 常用缩略词 ?API：应用程序编程接口 ?FTP：文件传输协议 ?HTTP：超文本传输协议 ?HTTPS: 通过安全套接字层的 HTTP ?JFS: 日志文件系统 ?NFS：网络文件系统 ?NIC：网络接口卡 ?RAID：独立磁盘冗余阵列 ?REST：具象状态传输 ?SAN：存储区域网络 ?SCSI：小型计算机系统接口 ?SLA：服务级别协议 ?TCP：传输控制协议 ?UDP：用户数据报协议 ?WAN：广域网 以目前数据增长的速度来看，云存储越来越流行不足为奇。增长速度最快的数据是归档数据，鉴于很多因素它是云存储的理想之选，这些因素包括成本、访问频率、保护和可用性。但是并非所有云存储都是相同的。一家提供商可能主要关注于成本，而另一家提供商关注于可用性或性能。没有一个架构具有单一侧重点，但是一个架构实现给定特征的程度定义了其市场和适当的使用模型。
不从效用角度谈论架构是很难的。我的意思是，通过各种特征度量一个架构，包括成本、性能、远程访问，等等。因此，我首先定义一组可度量云存储模型的标准，然后探究云存储架构内的一些有趣的实现。 首先，我们讨论一个通用的云存储架构，设置上下文以供后面探究独特的架构特性。 通用架构 云存储架构主要关乎以一个高度可扩展和多租户的方式按需交付存储。通用（参见图 1）的云存储架构包含一个导出 API 以访问存储的前端。在传统的存储系统中，这个 API 是 SCSI 协议；但是在云环境中，这些协议在演化。在那里您可以找到 Web 服务前端、基于文件的前端，甚至更多传统前端（比如 Internet SCSI 或 iSCSI）。在前端后面是一个中间件层，我将它称作存储逻辑。该层通过传统的数据放置算法（考虑地理布局）实现各种功能，比如复制和数据简缩。最后，后端实现对数据的物理存储。这可能是一个实现特定功能的内部协议或物理磁盘的一个传统后端。 图 1. 通用的云存储架构 从图 1 中，您可以看到当前云存储架构的一些特征。注意，没有特征在特定层中是独有的，而是充当本文探讨的特定主题的指导。这些特征的定义见表 1。 表 1. 云存储特征 特征说明 可管理性以最少的资源管理系统的能力
产品彩页 分布式云计算系统 产品概述 ? 数梦飞天云平台是数梦工场基于阿里云平台为行业客户量身定制的专有云平台，数梦飞天云平台完全基于自主知识产权，先后获85项国家技术专利，获得国家发改委的云计算专项资金支持。 ? 数梦飞天云致力于打造云计算的服务能力平台，注重为政府、教育、医疗、金融、企业等行业客户提供大规模、低成本的云计算和大数据服务。数梦飞天的目标是通过构建支持多种不同业务类型的行业专有云平台，帮助行业用户简单快速建立自己业务系统，帮助用从关注运维向关注开发转变，将网络经济模式带入政府、行业客户，构建出以云计算为基础的全新生态链。 ? 数梦工场为用户提供互联网化云服务交付，真正体现计算能力的规模效益，致力于大数据的价值挖掘，让数据增值，辅助政府决策，助力经济产业升级，服务公众。让最卓越的数据技术，去实现人类最美好的梦想！ 数梦飞天云业务全景图 简单高效的弹性计算服务（ECS ） ? 稳定，云磁盘数据可靠性不低于99.999%，自动宕机迁移、数据备份和回滚，系统性能报警。 ? 安全，支持防DDos 攻击、安全组自动划分访问权限，多租户安全隔离，支持防密码暴力破解。 ? 弹性，10分钟内可创建和释放上百台云服务器，分钟级升级CPU 和内存。 ? 性能，随即IOPS 达到1.2万，300MB/s 的磁盘性能，高性价比，节约成本。 ? 运维，提供简单自动化的运维界面，支持通过工具实现自动化备份和自定义镜像，实现云服务器的快速扩展、复制。
产品彩页海量存储服务（OSS） ?空间无限：海量的存储空间，随用户使用量的增加，空间弹性增长，无需担心数据容量的限制。并同时支持高并发、大容量的读写服务。 ?压缩存储：对存储在开放存储服务上的图片，支持缩略、裁剪、水印、压缩和格式转换等图片处理功能。 ?安全可靠：服务可用性高达99.9%，系统规模自动扩展，不影响对外服务，数据三重备份，可靠性达到99.99999999%。安全稳定的数据库服务（RDS） ?数据库是应用的核心，数据库的安全、可伸缩是系统稳定的第一保证，数梦飞天提供一种即开即用、稳定可靠、可弹性伸缩的在线数据库服务。具有多重安全防护措施和完善的性能监控体系，并提供专业的数据库备份、恢复及优化方案，使您能专注于应用开发和业务发展，具体特点如下： 专业备份机制：每台RDS拥有两个物理节点进行主从热备，主节点发生故障，秒级切换至备节点，服务可用性高达99.95%，保证数据安全。 安全迁移：自定义访问IP白名单，防DDoS攻击，SQL注入告警控制平面的多级保护及安全性。完全兼容MySQL，SQL Server协议一键式数据迁移。 性能优化：提供直观的慢SQL分析报告和完整的SQL运行报告，并提供如主键检查、索引检查等多种优化建议。 简单运维：专有的数据库管理平台，使用户通过浏览器即可安全、方便的进行数据库管理和维护；可随时进行数据备份，能够根据备份文件将数据库恢复至7日内任意时刻；近20种性能资源监控视图，可对部分资源项设臵阈 值报警，并提供WEB操作、SQL审计等多种日志。 开放数据处理服务（ODPS） 海量计算：采用分布式集群架构，跨集群技术突破，机群规模可以根据需要灵活扩展至5000台，彻底无极限解决大数据存储与运算瓶颈，使您专心于数据分析和挖掘，最大化发挥数据价值。 数据安全：多层次数据存储和访问安全机制，保护您的数据：不丢失、不泄露、不被窃取；并且自动存储容错机制，所有计算在沙箱中运行，保障数据高安全性、高可靠性。 简单易用：无需关心集群的搭建和运维，仅需简单的几步操作，即可开始数据的分析和挖掘任务，全面支持基于SQL的数据处理。 高可用的安全防护（SLB + 云盾） SLB采用全冗余设计，无单点，支持同城容灾和跨REGION容灾，可用性高达99.99%。 根据应用负载进行弹性扩容，在流量波动情况下不中断对外服务。 与传统硬件负载均衡系统高投入相比成本能下降60%，私网类型实例免费使用，无需一次性采购昂贵的负载均衡设备，无需运维投入。 SLB结合云盾提供防DDoS攻击能力，包括：CC、SYN flood等DDoS攻击方式。 完善的第三方开放接口 数梦飞天云平台提供了完整的开放接口，通过此接口可快速实现对应用、资源和数据进行更灵活的部署、更快速的操作、更精确的使用、更及时的监控。
高并发分布式服务架构方案 下图是一个非常全面的架构蓝图，针对不同的应用系统需要的模块各有不同。此架构方案主要包括以下几个方面的设计：数据存储和读取，基础服务，应用层（APP/业务/Proxy），日志监控等，下面对这些主要的问题提供具体的各项针对性技术方案。 数据的存储和读取 分布式系统应该根据应用对数据不同的一致性、可用性等要求和数据的不同特性，采用不同的数据存储和读取方案，主要有以下几种可选方案： 1)内存型数据库。内存型的数据库，以高并发高性能为目标，在事务性方面没那么严格， 适合进行海量数据的存储和读取。例如开源nosql数据库mongodb、redis等。 2)关系型数据库。关系型数据库在满足并发性能的同时，也需要满足事务性，可通过 读写分离，分库分表来应对高并发大数据量的情况。例如Oracle，Mysql等。 3)分布式数据库。对于数据的高并发的访问，传统的关系型数据库提供读写分离的方案， 但是带来的确实数据的一致性问题提供的数据切分的方案；对于越来越多的海量数据，传统的数据库采用的是分库分表，实现起来比较复杂，后期要不断的进行迁移维护；对
于高可用和伸缩方面，传统数据采用的是主备、主从、多主的方案，但是本身扩展性比较差，增加节点和宕机需要进行数据的迁移。对于以上提出的这些问题，分布式数据库HBase有一套完善的解决方案，适用于高并发海量数据存取的要求。 基础服务 基础服务主要是指数据层之上的数据路由，Cache，搜索等服务。 1)路由Router。对于数据库切分方案中的分库分表问题，需要解决在请求对应的数据时 定位需要访问的位置，可根据一致性Hash，维护路由表至内存数据库等方案解决。 2)Cache。对于高并发的系统来讲，使用Cache可以减轻对后端系统的压力，所有Cache 可承担大部分热数据的读操作。当前用的比较多的是redis和memcache，redis比memcache有丰富的数据操作的API，redis对数据进行了持久化，而memcache没有这个功能，因此memcache更加适合在关系型数据库之上的数据的缓存。 3)搜索。搜索可以支持应用系统的按照关键词的检索，搜索提示，搜索排序等功能。开源 开源的企业级搜索引擎主要有lucene, sphinx，选择搜索引擎主要考虑以下三个方面： a)搜索引擎是否支持分布式的索引和搜索，来应对海量的数据，支持读写分离，提高 可用性 b)索引的实时性 c)搜索引擎的性能 Solr是基于Lucene开发的高性能的全文搜索服务器，满足以上三个方面的考虑，而且目前在企业中应用非常广泛。 应用层 应用层主要包括面向用户的应用，网站、APP等，还包括相关的业务处理的运算等。 1)负载均衡-反向代理。一个大型的平台包括很多个业务域，不同的业务域有不同的集群， 可以用DNS做域名解析的分发或轮询，DNS方式实现简单。但是因存在cache而缺乏灵活性；一般基于商用的硬件F5、NetScaler或者开源的软负载lvs在做分发，当然会采用做冗余(比如lvs+keepalived)的考虑，采取主备方式。Nginx是基于事件驱动的、异步非阻塞的架构、支持多进程的高并发的负载均衡器/反向代理软件，可用作反向代理的工具。
xx存储原理及系统构架 摘要： 云存储作为一个新兴的研究和应用领域，由于其快速部署、低成本、灵活调整规模等优势被越来越多的企业应用。基于以上研究云存储，本文基于《云存储解析》内容，具体分析了云存储系统构架模式、技术优势及特点，并与传统的存储架构模式进行了对比。 前言 作为近几年兴起的“云计算(CloudComputing)”的一大重要组成部分，“云存储(CloudStorage)”承担着最底层以服务形式收集、存储和处理数据的任务，并在此基础上展开上层的云平台、云服务等业务。与传统的存储设备相比，云存储不仅仅是一个硬件，而是一个网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网和客户端程序等多个部分组成的系统。 云存储提供的是存储服务，存储服务通过网络将本地数据存放在存储服务提供商(SSP)提供的在线存储空间。需要存储服务的用户不再需要建立自己的数据中心，只需向SSP申请存储服务，从而避免了存储平台的重复建设，节约了昂贵的软硬件基础设施投资。 1xx存储技术 云存储系统与传统存储系统相比，具有如下不同： 第一，从功能需求来看，云存储系统面向多种类型的网络在线存储服务，而传统存储系统则面向如高性能计算、事务处理等应用；第二，从性能需求来看，云存储服务首先需要考虑的是数据的安全、可靠、效率等指标，而且由于用户规模大、服务范围广、网络环境复杂多变等特点，实现高质量的云存储服务必将面临更大的技术挑战；第三，从数据管理来看，云存储系统不仅要提供类似于POSIX的传统文件访问，还要能够支持海量数据管理并提供公共服务支撑功能，以方便云存储系统后台数据的维护。 基于上述特点，云存储平台整体架构可划分为4个层次，自底向上依次是：
1.云计算参考架构 在私有云当中，主要包含以下几个组件：物理基础架构、虚拟化层、服务自动化层、服务门户、安全体系、云API和可集成的其它功能。（如图私有云参考架构） 图3.4 私有云参考架构 a) 物理基础架构 物理架构的定义是组成私有云的各种计算资源，包括存储、计算服务器、网络，无论是云还是传统的数据中心，都必须基于一定的物理架构才能运行。 在私有云参考架构中的物理基础架构其表现形式应当是以资源池模式出现，也就是说，所有的物理基础架构应当是统一被管，且任一设备可以看成是无状态，或者说并不与其它的资源，或者是上层应用存在紧耦合关系，可以被私有云根据最终用户的需求，和预先定制好的策略，对其进行改变。 b) 虚拟化层 虚拟化是实现私有云的前提条件，通过虚拟化的方式，可以让计算资源运行超过以前更
多的负载，提升资源利用率。虚拟化让应用和物理设备之间采用松耦合部署，物理资源状态的变更不影响到虚拟化的逻辑计算资源。且可以根据物力基础资源变化而动态调整，提升整体的灵活性。 c) 服务自动化层 服务自动化层实现了对计算资源操作的自动化处理。它可以集中的监控目前整体计算资源的状态，比如性能、可用性、故障、事件汇总等等，并通过预先定义的自动化工作流进行相关的处理。 服务自动化层是计算资源与云计算服务门户相关联的重要部件，服务自动化层拥有自动化配置和部署功能，可以进行服务模板的制定，并将服务内容和选择方式在云计算服务门户上注册，用户可以通过服务门户上的服务目录来选择相应的计算资源请求，由服务自动化层实现服务交付。 d) 云API 云应用开发接口提供了一组方法，让云服务门户和不同的服务自动化层进行联系，通过云API，可以在一个私有云当中接入多个不同地方的计算资源池，包括不同架构的计算资源，并通过各自的服务自动化体系去进行服务交互。 e) 云服务门户 云服务门户是用户使用私有云计算资源的接口，云服务门户上提供了所有可用服务的目录，并提供了完善的服务申请流程，用户可以执行申请、变更、退回等计算资源使用服务。 云服务门户收到最终用户的请求时，将根据预先定义好的策略对该请求进行立刻供应、预留或者排队。 不同的用户通过同一个云服务门户当中，将会看到只属于自己的应用、计算资源和服务目录，这是云计算当中的多租户技术，用户使用的资源在后台集中，但是在前端是完全的逻
探索基础架构：云也是建在地上的(1) 云的基本特征是动态、弹性、灵活，按需计算，传统的网络架构与技术虽然也能构筑云计算的基础平台，但是因此而形成的传统运行架构却无法支撑如此动态化的IT业务要求。它必然要求一种新的IT运行模式，将大量的计算资源以动态、按需的服务方式供应和部署。 一、云计算的基础架构挑战 传统业务结构下，由于多种技术之间的孤立性(LAN与SAN)，使得数据中心服务器总是提供多个对外IO接口：用于数据计算与交互的LAN接口以及数据访问的存储接口，某些特殊环境如特定HPC(高性能计算)环境下的超低时延接口。服务器的多个IO接口导致了数据中心环境下多个独立运行的网络同时存在，不仅使得数据中心布线复杂，不同的网络、接口形体造成的异构还直接增加了额外人员的运行维护、培训管理等高昂成本投入，特别是存储网络的低兼容性特点，使得数据中心的业务扩展往往存在约束。 由于传统应用对IT资源的独占性(如单个应用独占服务器)，使得数据中心的业务密度低，造成有限的物理空间难以满足业务快速发展要求，而已有的系统则资源利用效率低下。而且，传统业务模式下，由于规模小，业务遵循按需规划，企业应用部署过程复杂、周期漫长，难以满足灵活的IT运行要求。在云计算这种变革性运营与服务模式下，必须能够解决成本、弹性、按需增长的业务要求，并改进与优化IT运行架构。因此： 云计算服务必然要求一种大规模的IT运行方式，在极大程度上降低云计算基础设施的单位建设成本，大幅降低运行维护的单位投入成本。通过网络与IO的整合来消除数据中心的异构网络与接口环境，云计算中心需要优化、简化的布线与网络环境。 由于其业务集中度、服务的客户数量远超过传统的企业数据中心，导致了高带宽的业务流，如图1所示的亚马逊对外公布其2008年提供云计算服务后，云服务的带宽增长速度远高于其WEB服务的带宽增长。 总的来说，为满足云计算的业务要求，统一的基础网络要素必然包括：超高速交换、统一交换、虚拟化交换、透明化交换。
云存储系统与传统存储系统优势分析 云存储提供的是存储服务，存储服务通过网络将本地数据存放在存储服务提供商(SSP)提供的在线存储空间。需要存储服务的用户不再需要建立自己的数据中心，只需向SSP申请存储服务，从而避免了存储平台的重复建设，节约了昂贵的软 硬件基础设施投资。云计算将扩张并走向成熟，会诞生许多新的公共云热点、私有云服务、云应用以及将公共云与私有云联系起来的服务。 云存储系统与传统存储系统相比，具有如下不同：第一，从功能需求来看，云存储系统面向多种类型的网络在线存储服务，而传统存储系统则面向如高性能计算、事务处理等应用;第二，从性能需求来看，云存储服务首先需要考虑的是数据的 安全、可靠、效率等指标，而且由于用户规模大、服务范围广、网络环境复杂多变等特点，实现高质量的云存储服务必将面临更大的技术挑战;第三，从数据管 理来看，云存储系统不仅要提供类似于POSIX的传统文件访问，还要能够支持 海量数据管理并提供公共服务支撑功能，以方便云存储系统后台数据的维护。 数据存储层：云存储系统对外提供多种不同的存储服务，各种服务的数据统一存放在云存储系统中，形成一个海量数据池。从大多数网络服务后台数据组织方式来看，传统基于单服务器的数据组织难以满足广域网多用户条件下的吞吐性能和存储容量需求;基于P2P架构的数据组织需要庞大的节点数量和复杂编码算法保
证数据可靠性。相比而言，基于多存储服务器的数据组织方法能够更好满足在线存储服务的应用需求[，在用户规模较大时，构建分布式数据中心能够为不同地 理区域的用户提供更好的服务质量。 云存储的数据存储层将不同类型的存储设备互连起来，实现海量数据的统一管理，同时实现对存储设备的集中管理、状态监控以及容量的动态扩展，实质是一种面向服务的分布式存储系统。 数据管理层：云存储系统架构中的数据管理层为上层提供不同服务间公共管理的统一视图。通过设计统一的用户管理、安全管理、副本管理及策略管理等公共数据管理功能，将底层存储及上层应用无缝衔接起来，实现多存储设备之间的协同工作，以更好的性能对外提供多种服务。 数据服务层：数据服务层是云存储平台中可以灵活扩展的、直接面向用户的部分。根据用户需求，可以开发出不同的应用接口，提供相应的服务。比如数据存储服务、空间租赁服务、公共资源服务、多用户数据共享服务、数据备份服务等。
云计算环境下安全分布式存储架构与容错技术研究 摘要当前网络技术在我国应用的比较成熟，随着相关技术的不断开发与应用，一种新型的数据处理与储存技术云计算运营而成，同时基于云计算的各类储存技术的开发成为时下的一种主流趋势，尤其是分布式存储架构受到了相关领域的广泛关注，其不仅能够很大程度上提升数据存储的安全性，而且其中容错技术的应用还能够大大提升提供的实用性和可靠性。 关键词云计算；分布式存储架构；容错技术 1 云计算环境下安全分布式存储架构分析 数据中心是保障云计算有效运行的关键要素，其主要涉及两个部分：软件设施、硬件设施。其中在数据中心中软件设施主要起到提供服务与安装程序的作用；而硬件设施是促进数据中心有效运行的基础保障，其主要包含两个部分：计算机设备、支撑系统。在云计算环境下进行安全、高效的数据存储与数据中心节点结构有着极大的相关性，为此将数据中心内不同的路由转发功能节点类型进行分類，基于云计算的安全分布式存储架构主要有以下三类。 1.1 服务器为核心的结构 以服务器为主的系统架构主要是通过网线将服务器中的设置的所有网卡进行关联的结构。在此结构中服务器不仅要对数据进行安全的处理和保存，还要对数据包的转发提供有效的支持。基于服务器之上的系统架构在线路的连接与架构组成上极为的简便快捷，无须交换机等硬件设施，促使服务器与底层网络进行良好的交互，从而能够为路由算法进行有效的开发与应用。然而这种结构也存在一定的不足，例如：链路纷繁复杂，服务器需要大量的计算资源提供支持，服务器的负载压力不断上升，必然会降低服务器的整体计算效率，如此就会促使成本的升高、性能的降低等问题。 1.2 交换机为核心的结构 以往的数据存储基本都离不开交换机的支持，在云计算技术还没有得到完全普及的时候，部分用户还是利用交换机来发挥数据中心的作用，换而言之交换机就是用户连接网络系统与数据中心的桥梁。如此基于交换机之上的架构存储技术均为树形结构，其涉及的内容主要有三个部分：聚合层、边缘层和核心层。树形结构相对而言有着极为明显的优势，不仅具备高效的方法、简易的链接、较强的拓展性等。但是以交换机为基础的架构也有着一定的不足，例如：有限的存储空间、陈旧的存储技术等。然而在数据存储过程中，可数据处理与储存方面进行相应的优化，促使操作过程更加的灵活、高效。 1.3 服务器与交换机相结合的结构
本文作者Kate Matsudaira是一位美丽的女工程副总裁，曾在Sun Microsystems、微软、亚马逊这些一流的IT公司任职。她有着非常丰富的工作经验和团队管理经验，当过程序员、项目经理、产品经理以及人事经理。专注于构建和操作大型Web应用程序/网站，目前她的主要研究方向是SaaS（软件即服务）应用程序和云计算（如大家所说的大数据）。 本文是作者在AOSA一书介绍如何构建可扩展的分布式系统里的内容，在此翻译并分享给大家。 开源软件已经成为许多大型网站的基本组成部分，随着这些网站的逐步壮大，他们的网站架构和一些指导原则也开放在开发者们的面前，给予大家切实有用的指导和帮助。 这篇文章主要侧重于Web系统，并且也适用于其他分布式系统。 Web分布式系统设计的原则 构建并运营一个可伸缩的Web站点或应用程序到底是指什么？在最初，仅是通过互联网连接用户和访问远程资源。 和大多数事情一样，当构建一个Web服务时，需要提前抽出时间进行规划。了解大型网站创建背后的注意事项以及学会权衡，会给你带来更加明智的决策。下面是设计大型Web系统时，需要注意的一些核心原则： ?可用性 ?性能 ?可靠性 ?可扩展 ?易管理 ?成本 上面的这些原则给设计分布式Web架构提供了一定的基础和理论指导。然而，它们也可能彼此相左，例如实现这个目标的代价是牺牲成本。一个简单的例子：选择地址容量，仅通过添加更多的服务器（可伸缩性），这个可能以易管理（你不得不操作额外的服务器）和成本作为代价（服务器价格）。 无论你想设计哪种类型的Web应用程序，这些原则都是非常重要的，甚至这些原则之间也会互相羁绊，做好它们之间的权衡也非常重要。 基础
关于云存储系统的六大技术分析 随着监控领域的飞速发展，新技术的诞生也是接踵而至，云存储是人们最为乐道的高新技术产品。它具有如下几大主要的技术。 云存储系统具有如下特点：数据安全，超强的可扩展性，按照使用收费，可跨不同应用，自动切换故障，易于管理等。云存储主要应用于备份、归档、分配和共享协作等四大领域。云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云计算系统中就需要配置大量的存储设备，那么云计算系统就转变成为一个云存储系统，所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。 与云计算系统相比，云存储可以认为是配置了大容量存储空间的一个云计算系统。云存储系统具有如下特点：数据安全，超强的可扩展性，按照使用收费，可跨不同应用，自动切换故障，易于管理等。云存储主要应用于备份、归档、分配和共享协作等四大领域。 云存储系统是一个多设备、多应用、多服务协同工作的集合体，它的实现要以多种技术的发展为前提。根据云存储的特点及其应用领域，主要的云存储技术涉及到存储虚拟化，分布式文件系统，集群存储，存储集中管理，异质平台协同，自动分级存储等方面，当然还有重复数据删除、数据压缩等技术。 存储虚拟化存储虚拟化（StorageVirtualizaTIon）最通俗的理解就是对存储硬件资源进行抽象化表现。通过将一个（或多个）目标服务或功能与其它附加的功能集成，统一提供有用的全面功能服务。典型的虚拟化包括如下一些情况：屏蔽系统的复杂性，增加或集成新的功能，仿真、整合或分解现有的服务功能等。虚拟化是作用在一个或者多个实体上的，而这些实体则是用来提供存储资源或服务的。 存储虚拟化是一种贯穿于整个IT环境、用于简化本来可能会相对复杂的底层基础架构的技术。存储虚拟化的思想是将资源的逻辑映像与物理存储分开，从而为系统和管理员提供
云存储架构祥解 云存储(cloud storage)这个概念一经提出，就得到了众多厂商的支持和关注。Amazon在两年前就推出的Elastic Compute Cloud(EC2：弹性计算云)云存储产品，旨在为用户提供互联网服务形式同时提供更强的存储和计算功能。内容分发网络服务提供商CDNetworks和业界著名的云存储平台服务商Nirvanix 发布了一项新的合作，并宣布结成战略伙伴关系，以提供业界目前唯一的云存储和内容传送服务集成平台。 半年以前，微软就已经推出了提供网络移动硬盘服务的Windows Live SkyDr ive Beta测试版。近期，EMC宣布加入道里可信基础架构项目，致力于云计算环境下关于信任和可靠度保证的全球研究协作，IBM也将云计算标准作为全球备份中心的3亿美元扩展方案的一部分。 云存储变得越来越热，大家众说纷”云”，而且各有各的说法，各有各的观点，那么到底什么是云存储? 云状的网格结构 云存储在云计算(cloud computing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念。云计算是是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Comp uting)和网格计算(Grid Computing)的发展，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经计算分析之后将处理结果回传给用户。通过云计算技术，网络服务提供者可以在数秒之内，处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和”超级计算机”同样强大的网络服务。 云存储的概念与云计算类似，它是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。如果这样解释还是难以理解，那我们可以借用广域网和互联网的结构来解释云存储。 相信大家对局域网、广域网和互联网都已经非常了解了。在常见的局域网系统中，我们为了能更好地使用局域网，一般来讲，使用者需要非常清楚地知道网络中每一个软硬件的型号和配置，比如采用什么型号交换机，有多少个端口，采用了什么路由器和防火墙，分别是如何设置的。系统中有多少个服务器，分别安装了什么操作系统和软件。各设备之间采用什么类型的连接线缆，分配了什么xml:la ng=IP地址和子网掩码。 但当我们使用广域网和互联网时，我们只需要知道是什么样的接入网和用户名、密码就可以连接到广域网和互联网，并不需要知道广域网和互联网中到底有多少台交换机、路由器、防火墙和服务器，不需要知道数据是通过什么样的路由到达我们的电脑，也不需要知道网络中的服务器分别安装了什么软件，更不需要知道网络中各设备之间采用了什么样的连接线缆和端口。