分布式存儲(chǔ)技術(shù)有哪些

1、元數(shù)據(jù)管理

在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，元數(shù)據(jù)的體量也非常大，元數(shù)據(jù)的存取性能是整個(gè)分布式文件系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。常見(jiàn)的元數(shù)據(jù)管理可以分為集中式和分布式元數(shù)據(jù)管理架構(gòu)。集中式元數(shù)據(jù)管理架構(gòu)采用單一的元數(shù)據(jù)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單．但是存在單點(diǎn)故障等問(wèn)題。分布式元數(shù)據(jù)管理架構(gòu)則將元數(shù)據(jù)分散在多個(gè)結(jié)點(diǎn)上．進(jìn)而解決了元數(shù)據(jù)服務(wù)器的性能瓶頸等問(wèn)題．并提高了元數(shù)據(jù)管理架構(gòu)的可擴(kuò)展性，但實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，并引入了元數(shù)據(jù)一致性的問(wèn)題。另外，還有一種無(wú)元數(shù)據(jù)服務(wù)器的分布式架構(gòu)，通過(guò)在線算法組織數(shù)據(jù)，不需要專(zhuān)用的元數(shù)據(jù)服務(wù)器。但是該架構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)一致性的保障很困難．實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜。文件目錄遍歷操作效率低下，并且缺乏文件系統(tǒng)全局監(jiān)控管理功能。

2、系統(tǒng)彈性擴(kuò)展技術(shù)

在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，數(shù)據(jù)規(guī)模和復(fù)雜度的增加往往非常迅速，對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)展性能要求較高。實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)的高可擴(kuò)展性首先要解決兩個(gè)方面的重要問(wèn)題，包含元數(shù)據(jù)的分配和數(shù)據(jù)的透明遷移。元數(shù)據(jù)的分配主要通過(guò)靜態(tài)子樹(shù)劃分技術(shù)實(shí)現(xiàn)，后者則側(cè)重?cái)?shù)據(jù)遷移算法的優(yōu)化。此外，大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體系規(guī)模龐大．結(jié)點(diǎn)失效率高，因此還需要完成一定的自適應(yīng)管理功能。系統(tǒng)必須能夠根據(jù)數(shù)據(jù)量和計(jì)算的工作量估算所需要的結(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，并動(dòng)態(tài)地將數(shù)據(jù)在結(jié)點(diǎn)間遷移。以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡；同時(shí)．結(jié)點(diǎn)失效時(shí)，數(shù)據(jù)必須可以通過(guò)副本等機(jī)制進(jìn)行恢復(fù)，不能對(duì)上層應(yīng)用產(chǎn)生影響。

3、存儲(chǔ)層級(jí)內(nèi)的優(yōu)化技術(shù)

構(gòu)建存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)．需要基于成本和性能來(lái)考慮，因此存儲(chǔ)系統(tǒng)通常采用多層不同性?xún)r(jià)比的存儲(chǔ)器件組成存儲(chǔ)層次結(jié)構(gòu)。大數(shù)據(jù)的規(guī)模大，因此構(gòu)建高效合理的存儲(chǔ)層次結(jié)構(gòu)，可以在保證系統(tǒng)性能的前提下，降低系統(tǒng)能耗和構(gòu)建成本，利用數(shù)據(jù)訪問(wèn)局部性原理．可以從兩個(gè)方面對(duì)存儲(chǔ)層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。從提高性能的角度，可以通過(guò)分析應(yīng)用特征，識(shí)別熱點(diǎn)數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行緩存或預(yù)取，通過(guò)高效的緩存預(yù)取算法和合理的緩存容量配比，以提高訪問(wèn)性能。從降低成本的角度，采用信息生命周期管理方法，將訪問(wèn)頻率低的冷數(shù)據(jù)遷移到低速廉價(jià)存儲(chǔ)設(shè)備上，可以在小幅犧牲系統(tǒng)整體性能的基礎(chǔ)上，大幅降低系統(tǒng)的構(gòu)建成本和能耗。

4、針對(duì)應(yīng)用和負(fù)載的存儲(chǔ)優(yōu)化技術(shù)

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型需要支持盡可能多的應(yīng)用，因此需要具備較好的通用性。大數(shù)據(jù)具有大規(guī)模、高動(dòng)態(tài)及快速處理等特性，通用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型通常并不是最能提高應(yīng)用性能的模型．而大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)上層應(yīng)用性能的關(guān)注遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)對(duì)通用性的追求。針對(duì)應(yīng)用和負(fù)載來(lái)優(yōu)化存儲(chǔ)，就是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與應(yīng)用耦合。簡(jiǎn)化或擴(kuò)展分布式文件系統(tǒng)的功能，根據(jù)特定應(yīng)用、特定負(fù)載、特定的計(jì)算模型對(duì)文件系統(tǒng)進(jìn)行定制和深度優(yōu)化，使應(yīng)用達(dá)到最佳性能。這類(lèi)優(yōu)化技術(shù)在谷歌、Facebook等互聯(lián)網(wǎng)公司的內(nèi)部存儲(chǔ)系統(tǒng)上，管理超過(guò)千萬(wàn)億字節(jié)級(jí)別的大數(shù)據(jù)，能夠達(dá)到非常高的性能。