分布式存储系统Vepace技术白皮书高清.pdf版

分布式存储

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VeSpace Server SAN 产品

技术白皮书

文档版本：V2.0 发布日期：2017-5-24

VeSpace Server SAN 技术白皮书

一、VeSpace Server SAN 系统 ............................................................................................................. 3

1.1 系统简介 ............................................................................................................................................ 3

1.1.1 VeSpace Server SAN 特点 .............................................................................................. 3

1.1.2 VeSpace Server SAN 架构 .............................................................................................. 4

1.1.3 VeSpace Server SAN 功能模块 ..................................................................................... 5

1.1.4 VeSpace 未来 ..................................................................................................................... 5

1.2 应用场景 ............................................................................................................................................ 5

场景 1：软件定义数据中心 .......................................................................................................... 5

场景 2：容器存储 ........................................................................................................................... 6

场景 3：虚拟桌面基础设施 VDI .................................................................................................. 6

场景 4：超融合 ............................................................................................................................... 7

场景 5：大数据应用 ....................................................................................................................... 7

场景 6：数据库存储 ....................................................................................................................... 7

1.3 软件部署 ............................................................................................................................................ 8

1.3.1 驱动层/控制层部署 ............................................................................................................. 8

1.3.2 策略层部署 ........................................................................................................................... 8

1.3.3 引擎层部署 ........................................................................................................................... 8

二、VeSpace 策略子系统 ........................................................................................................................ 9

2.1 元数据 ................................................................................................................................................. 9

2.1.1 元数据组织示意 .................................................................................................................... 9

2.1.2 基于 Raft 算法实现的分布式 KV 模块 RStore ............................................................. 11

2.1.2.1 元数据一致性 .................................................................................................................. 11

2.1.2.2 元数据存储 ...................................................................................................................... 14

2.1.3 元数据在策略子系统中位置 ............................................................................................ 15

2.2 存储策略 ......................................................................................................................................... 15

2.3 调度 .................................................................................................................................................. 16

2.4 弹性扩展调度 ................................................................................................................................. 18

2.4.1 数据分布.............................................................................................................................. 18

2.4.2 平滑扩容.............................................................................................................................. 18

2.5 仲裁机制 ......................................................................................................................................... 19

2.6 高级特性 ......................................................................................................................................... 20

2.6.1 克隆 ...................................................................................................................................... 20

2.6.2 重建 ...................................................................................................................................... 20

VeSpace Server SAN 技术白皮书

2.6.3 自动迁移 ............................................................................................................................ 20

2.6.4 扩容 ..................................................................................................................................... 21

2.6.5 备份 ..................................................................................................................................... 21

2.6.6 只读 ..................................................................................................................................... 21

2.6.7 校验 ..................................................................................................................................... 21

2.6.8 多路径 ................................................................................................................................ 21

2.6.9 切换设备类型 .................................................................................................................... 21

2.6.10 IOPS QoS ........................................................................................................................ 22

2.7 集群监控 ........................................................................................................................................ 22

2.8 日志和告警管理 ............................................................................................................................ 22

2.8.1 日志管理 ............................................................................................................................ 22

2.8.2 告警管理 ............................................................................................................................ 22

三、VeSpace 驱动子系统 ..................................................................................................................... 22

3.1 驱动容器 ......................................................................................................................................... 22

3.2 驱动虚拟机 ..................................................................................................................................... 23

3.3 驱动 OpenStack............................................................................................................................ 23

3.4 驱动子系统框架图 ......................................................................................................................... 24

四、VeSpace 存储子系统 ..................................................................................................................... 24

4.1 标准块接口，iSCSI/iSER ............................................................................................................. 24

4.1.1 标准块设备 ........................................................................................................................ 25

4.1.2 iSCSI/iSER Target ............................................................................................................ 25

4.2 卷类型 .............................................................................................................................................. 25

4.2.1 线性分布.............................................................................................................................. 25

4.2.2 条带分布.............................................................................................................................. 26

4.2.3 EC 分布................................................................................................................................ 26

4.3 微控制器 ......................................................................................................................................... 26

4.3.1 应用端 Cache ..................................................................................................................... 27

4.3.1.1 Read Cache 机制 .......................................................................................................... 27

4.3.1.2 Write Cache 机制 ......................................................................................................... 28

4.3.2 QoS（IOPS 限制值） ...................................................................................................... 28

4.3.3 压缩传输.............................................................................................................................. 29

4.3.4 数据安全等级 ..................................................................................................................... 29

4.3.5 智能读 IO 处理 ................................................................................................................... 29

4.4 快照 .................................................................................................................................................. 31

4.5 自动精简配置 ................................................................................................................................. 31

4.6 卷克隆 .............................................................................................................................................. 32

4.7 数据重建 ......................................................................................................................................... 33

4.8 分层存储 ......................................................................................................................................... 34

VeSpace Server SAN 技术白皮书

4.9 多级 Cache 机制 ........................................................................................................................... 35

4.10 数据卷备份 ................................................................................................................................... 37

4.11 数据迁移 ....................................................................................................................................... 38

4.12 数据加密存储 ............................................................................................................................... 38

五、VeSpace 网关子系统 ..................................................................................................................... 39

5.1 NFS/CIFS 接口 ............................................................................................................................... 39

5.2 网关原理 ......................................................................................................................................... 39

六、VeSpace 管理子系统 ..................................................................................................................... 40

6.1 用户 .................................................................................................................................................. 40

6.2 多集群管理 ..................................................................................................................................... 42

6.3 高可用负载均衡 ............................................................................................................................. 43

6.4 管理系统 UI 界面.......................................................................................................................... 44

6.4.1 集群概览 ..................................................................................................................................... 44

6.4.2 硬件管理--存储主机................................................................................................................. 44

6.4.3 硬件管理--策略主机................................................................................................................. 45

6.4.4 硬件管理--应用主机................................................................................................................. 45

6.4.5 存储管理--命名空间................................................................................................................. 46

6.4.6 存储管理--存储池 ..................................................................................................................... 46

七、兼容性 .............................................................................................................................................. 48

7.1 硬件平台 ......................................................................................................................................... 48

7.2 操作系统 ......................................................................................................................................... 48

7.3 规格参数 ......................................................................................................................................... 48

7.4 缩略语表 ......................................................................................................................................... 49