OpenStack Object Storage(Swift)是OpenStack開(kāi)源云計(jì)算項(xiàng)目的子項(xiàng)目之一，被稱(chēng)為對(duì)象存儲(chǔ)，提供了強(qiáng)大的擴(kuò)展性、冗余和持久性。本文將從架構(gòu)、原理和實(shí)踐等幾方面講述Swift。 Swift并不是文件系統(tǒng)或者實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，它稱(chēng)為對(duì)象存儲(chǔ)，用于永久類(lèi)型的靜態(tài)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存儲(chǔ)，這些數(shù)據(jù)可以檢索、調(diào)整，必要時(shí)進(jìn)行更新。最適合存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)類(lèi)型的例子是虛擬機(jī)鏡像、圖片存儲(chǔ)、郵件存儲(chǔ)和存檔備份。因?yàn)闆](méi)有中心單元或主控結(jié)點(diǎn)，Swift提供了更強(qiáng)的擴(kuò)展性、冗余和持久性。Swift前身是Rackspace Cloud Files項(xiàng)目，隨著Rackspace加入到OpenStack社區(qū)，于2010年7月貢獻(xiàn)給OpenStack，作為該開(kāi)源項(xiàng)目的一部分。Swift目前的最新版本是OpenStack Essex 1.5.1。

　　新浪SAE團(tuán)隊(duì)對(duì)Swift有將近一年的研究和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)。在深入剖析Swift架構(gòu)和原理、完全掌握Swift源碼，并且經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的測(cè)試和運(yùn)營(yíng)之后，我們決定將推出基于Swift的SAE Storage服務(wù)。目前，已完成開(kāi)發(fā)，并于一個(gè)月前開(kāi)始線(xiàn)上運(yùn)行，且表現(xiàn)非常出色。因此，下面將分享一下我們?cè)赟wift上的一些研究和工作。

　　Swift特性

　　在OpenStack官網(wǎng)中，列舉了Swift的20多個(gè)特性，其中最引人關(guān)注的是以下幾點(diǎn)。

　　極高的數(shù)據(jù)持久性

　　一些朋友經(jīng)常將數(shù)據(jù)持久性(Durability)與系統(tǒng)可用性(Availability)兩個(gè)概念混淆，前者也理解為數(shù)據(jù)的可靠性，是指數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到系統(tǒng)中后，到某一天數(shù)據(jù)丟失的可能性。例如Amazon S3的數(shù)據(jù)持久性是11個(gè)9，即如果存儲(chǔ)1萬(wàn)(4個(gè)0)個(gè)文件到S3中，1千萬(wàn)(7個(gè)0)年之后，可能會(huì)丟失其中1個(gè)文件。那么Swift能提供多少個(gè)9的SLA呢?下文會(huì)給出答案。針對(duì)Swift在新浪測(cè)試環(huán)境中的部署，我們從理論上測(cè)算過(guò)，Swift在5個(gè)Zone、5×10個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的環(huán)境下，數(shù)據(jù)復(fù)制份是為3，數(shù)據(jù)持久性的SLA能達(dá)到10個(gè)9。

　　完全對(duì)稱(chēng)的系統(tǒng)架構(gòu)

　　“對(duì)稱(chēng)”意味著Swift中各節(jié)點(diǎn)可以完全對(duì)等，能極大地降低系統(tǒng)維護(hù)成本。

　　無(wú)限的可擴(kuò)展性

　　這里的擴(kuò)展性分兩方面，一是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量無(wú)限可擴(kuò)展;二是Swift性能(如QPS、吞吐量等)可線(xiàn)性提升。因?yàn)镾wift是完全對(duì)稱(chēng)的架構(gòu)，擴(kuò)容只需簡(jiǎn)單地新增機(jī)器，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成數(shù)據(jù)遷移等工作，使各存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)重新達(dá)到平衡狀態(tài)。

　　無(wú)單點(diǎn)故障

　　在互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)大規(guī)模應(yīng)用的場(chǎng)景中，存儲(chǔ)的單點(diǎn)一直是個(gè)難題。例如數(shù)據(jù)庫(kù)，一般的HA方法只能做主從，并且“主”一般只有一個(gè);還有一些其他開(kāi)源存儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)中，元數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)一直以來(lái)是個(gè)頭痛的地方，一般只能單點(diǎn)存儲(chǔ)，而這個(gè)單點(diǎn)很容易成為瓶頸，并且一旦這個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)差異，往往能影響到整個(gè)集群，典型的如HDFS。而Swift的元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是完全均勻隨機(jī)分布的，并且與對(duì)象文件存儲(chǔ)一樣，元數(shù)據(jù)也會(huì)存儲(chǔ)多份。整個(gè)Swift集群中，也沒(méi)有一個(gè)角色是單點(diǎn)的，并且在架構(gòu)和設(shè)計(jì)上保證無(wú)單點(diǎn)業(yè)務(wù)是有效的。

　　簡(jiǎn)單、可依賴(lài)

　　簡(jiǎn)單體現(xiàn)在架構(gòu)優(yōu)美、代碼整潔、實(shí)現(xiàn)易懂，沒(méi)有用到一些高深的分布式存儲(chǔ)理論，而是很簡(jiǎn)單的原則。可依賴(lài)是指Swift經(jīng)測(cè)試、分析之后，可以放心大膽地將Swift用于最核心的存儲(chǔ)業(yè)務(wù)上，而不用擔(dān)心Swift捅簍子，因?yàn)椴还艹霈F(xiàn)任何問(wèn)題，都能通過(guò)日志、閱讀代碼迅速解決。

　　應(yīng)用場(chǎng)景

　　Swift提供的服務(wù)與Amazon S3相同，適用于許多應(yīng)用場(chǎng)景。最典型的應(yīng)用是作為網(wǎng)盤(pán)類(lèi)產(chǎn)品的存儲(chǔ)引擎，比如Dropbox背后就是使用Amazon S3作為支撐的。在OpenStack中還可以與鏡像服務(wù)Glance結(jié)合，為其存儲(chǔ)鏡像文件。另外，由于Swift的無(wú)限擴(kuò)展能力，也非常適合用于存儲(chǔ)日志文件和數(shù)據(jù)備份倉(cāng)庫(kù)。