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智慧广电:云存储平台解决方案
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1 概述
1.1??建设背景
云存储平台为本次云媒资系统总体解决方案的一部分。主要针对海量的办公文件、关键数据、知识库文件、音视频文件、共享资料及其它各类数据的集中存储与共享,建立一套具有高可靠、可在线弹性伸缩,满足高吞吐量并发访问需求的云存储平台。为云媒资系统数据存储提供便捷、统一管理和高效应用的基础平台支撑。
1.2??设计范围
本技术解决方案针对海量数据集中存储与共享,提供从系统软硬件技术架构、原理、硬件选型、网络接入以及软件与应用之间的接口等方面的全面设计阐述。
1.3??总体设计原则
针对本次工程的实际情况,充分考虑云媒资系统建设的建设发展需求,以实现系统统一管理、高效应用、平滑扩展为目标,以“先进、安全、成熟、开放、经济”为总体设计原则。
2 云存储系统平台设计
2.1??项目需求
2.1.1?容量需求
针对本次建设实际数据容量,一期拟建设48TB裸容量数据存储平台,主要存储办公文档、音视频文件、共享资料及其它各种文件类型数据。
2.1.2??吞吐量需求
为满足多用户或应用整体吞吐带宽需要,确保数据访问流畅,系统需提供多用户或应用并发访问高吞吐带宽设计,系统能够有效利用网络带宽,性能可通过规模增加实现平滑增长。
2.1.3??扩展性需求
未来根据业务应用的变化和发展,需要快速实施系统资源的升级,可以在业务服务不间断的状态下平滑扩展,不会导致架构发生根本性变化,为不断产生和变化的业务需求提供持续的支持,支持业务系统的快速整合和部署对核心系统基础架构的特别要求。
2.1.4??低成本需求
要求系统能够以低硬件成本、低维护成本实现高可靠高性能应用要求,充分提高资源利用率,简化管理,并能灵活、可持续扩展。
2.1.5??可维护性需求
要求系统具有自适应管理能力,安装、维护、升级简易方便,提供统一易用的WEB配置管理监控平台,实现智能化管理。
2.1.6??接口需求
要求能够提供通用的文件系统接口,方便用户及应用系统访问,减少与应用集成或开发工作量,实现系统快速部署与集成。
2.2??设计思想
采用业界成熟先进的云平台架构思想,采用软件实现对大量普通商用服务器存储空间资源进行虚拟化整合,实现软硬件故障高度容错,将系统控制流与数据流分离,同时使得数据在逻辑上集中、物理上分散,每台服务器同时对外提供服务,以达到多并发高吞吐量的性能要求,采用自注册机制、故障自动屏蔽、自动冗余重建技术实现系统自我维护和平滑扩展,系统服务7×24小时不间断。系统采用先进的编解码容错技术,可根据数据可靠性要求设置适当的冗余编解码策略进行系统部署,可以以极小的磁盘和硬件冗余度,实现高度的可靠性数据容错。
2.3??云存储系统方案
采用业界已经成熟的云存储资源管理系统,在多台普通商用服务器上构建高性能高可靠云存储系统,作为本次云媒资系统云数据中心存储平台,其应用部署示意图如下图所示。
云存储资源管理系统部署示意图
2.4??系统优势和特点
云存储系统是一套软件与硬件相结合的系统,其中专有技术和软件是高附加值部分,可以广泛应用于需要存储大量数据的应用场合(如安防、广电、电信、互联网、银行等领域)。该系统相比传统存储系统有如下技术优势:
2.4.1?高度可靠
存储系统采用云架构,数据被分块存储在不同的存储节点上,数据采用先进的1:1容错机制进行容错,可在任意损坏一个存储服务器节点的情况下实现数据完整可靠,系统对外存储访问服务不间断。?
云存储的管理节点采用了主备双机镜像热备的高可用机制,在主管理节点出现故障时,备管理节点自动接替主管理节点的工作,成为新的主管理节点,待故障节点修复并重启服务后,它则成为新的备管理节点,保障系统的7×24小时不间断服务。
2.4.2?优异性能
采用控制流与数据流分离的技术,数据的存储或读取实际上是与各个存储节点上并行读写,这样随着存储节点数目的增多,整个系统的吞吐量和IO性能将呈线性增长。
同时,采用负载均衡技术,自动均衡各服务器负载,使得各存储节点的性能调节到最高,实现资源优化配置。
2.4.3?无限容量
系统容量仅受限于卷管理服务器内存,可支撑的容量接近无限,经推算,理论容量为1024×1024×1024 PB (1G个PB容量)。
2.4.4??在线伸缩
云存储资源管理系统扩容非常方便,支持不停止服务的情况下,动态加入新的存储节点,无需任何操作,即实现扩容;同时,无需人为干预,也可以摘下任意节点,系统自动缩小规模而不丢失数据,存储在此节点上的数据将会重新备份到其他节点上。
2.4.5??通用易用
云存储系统提供符合POSIX标准的通用文件系统接口,无论
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