FusionStorage深入剖析 原创

　　什么是Server San

　　先了解一下 Server San：是由多个独立服务器自带的存储组成一个存储资源池，同时融合了计算和存储资源 。FusionStorage 就是华为的Server San 软件。

　　Server San 的特点：

　　1、与硬件解耦，专有设备变通用设备。

　　2、计算与存储线性扩展 。

　　为什么需要server san：

　　1、在传统存储上，组成为控制框+硬盘框的结构完成存储服务，那么，存储的设备则必须要一个厂商的的，否则无法提供存储服务。这种专有单一厂商设备，对用户来说是弊大于利的。而华为FusionStorage分布式存储软件是软件定义存储，只需在通用的物理服务器上部署相应软件，就可以提供储存服务，与厂商无关。

　　2、对于传统存储来说，瓶颈很大程度上是在控制框上，双控模式下。多套硬盘框使用一套控制框，这大大限制了传统存储的扩容。对于Server San来说，扩容是线性扩展，计算与储存能力一同扩容，理论上节点越多，性能越好。

　　分布式存储软件系统

　　分布式存储软件系统的特点：

　　一、高性能：

　　分布式哈希数据路由，数据分散存放，实现全局负载均衡，不存在集中的数据热 点，大容量分布式缓存;

　　二、高可靠：

　　采用集群管理方式，不存在单点故障，灵活配置多数据副本，不同数据副本存放 在不同的机架、服务器和硬盘上，单个物理设备故障不影响业务的使用，系统检测到设备故障后可 以自动重建数据副本;

　　三、高扩展：

　　没有集中式机头，支持平滑扩容，容量几乎不受限制;

　　四、易管理：

　　存储软件直接部署在服务器上，没有单独的存储专用硬件设备，通过 Web UI的 方式进行软件管理，配置简单。

　　华为存储分布式软件-FusionStorage

　　组件架构：

　　1、FSM：fusionstorage manager：提供配置，告警，监控等工作，是提供web界面的维护组件。

　　2、FSA：fusionstorage agent：进程代理，运行在各节点上，实现与FSM通信。FSA 包含MDC、VBS和OSD 三种不同的进程。根据系统不同配置要求，分别在不同的节点上启用不 同的进程组合来完成特定的功能

　　3、MDC：元数据控制组件，：实现对分布式集群的状态控制，以及控制数据 分布式规则、数据重建规则等。 MDC默认部署在3个节点的 ZK(Zookeeper)盘上，形成 MDC 集群 。

　　4、VBS：(Virtual Block System)虚拟块存储管理组件，提供存储资源接入服务，默认每个节点部署一个vbs，也可以部署多个vbs提高io性能。

　　5、OSD(Object Storage Device)：对象存储设备服务，执行具体的I/O操作。在每个服务器上 部署多个OSD进程，一块磁盘默认对应部署一个OSD进程。在SSD卡作主存时，为了充分发挥 SSD卡的性能，可以在1 张SSD卡上部署多个OSD 进程进行管理，例如2.4TB 的SSD卡可以部 署6个OSD进程，每个OSD进程负责管理400GB

　　VBS组件内部模块介绍：

　　vbs-scsi：负责将io引入

　　vbs-vbp：将系统通用的块格式转化为fusionstorage内部的key-volue格式。

　　vbs-client:进行哈希计算得出数据的partion信息

　　vbs-vbm：负责卷快照管理工作

　　OSD组件内部模块介绍：

　　osd-rsm：内部的复制协议，负责副本双写。

　　osd-snap：负责卷和快照io功能，对磁盘快照管理。

　　osd-cache：负责缓存机制功能

　　osd-aio;实现io下发到osd-smio模块

　　osd-smio：负责io写入。

　　fusionstorage视图信息

　　fusionstorage视图信息： mdc进行管理，保存在zk盘中。

　　1、osd view：保存着 osd的状态信息

　　2、io view：负责记录 osd与partion之间的信息

　　3、partion view：负责记录主osd 与备osd之间的信息

　　fusionstorage强一致性机制：

　　fusionstorage系统为了保证系统访问的数据都是最新的数据，采用了强一致性机制，就是当主osd写完成后，不会进行反馈写完成，会等待备osd写完成后，在进行反馈写完成，由osd的rsm模块实现。保证所有副本的数据都是最新的。

　　fusionstorage数据重建机制：

　　相比较传统存储的数据重建速度大大提升，因为内部数据都是打散存放的，所有当有硬盘故障时，其故障数据的所在节点都进行数据恢复，采用平行的方式进行数据重建。

　　fusionstorage的副本机制：

　　用于数据保护，有两副本和三副本机制，最低两副本。所谓副本机制就是数据写几份用于数据保护，二副本就是将数据写两分，三副本就是写三份。按照副本机制，数据存放在不同硬盘，不同服务器，不同机柜中，更加高效的保护数据。

　　Fusionstoraged的部署方式：

　　1、融合部署：

　　vbs 与 osd 部署在同一个节点上。

　　优点：vbs与osd部署在一起，可以节省部署成本，资源利用率高

　　缺点：vbs与osd部署在一起 那么osd也会占用计算节点的资源。所以不太适合数据库等对存储要求较高的场景。

　　应用场景：小规模的私有云场景，对存储性能较低的场景。

　　2、分离部署：

　　vbs与osd分开在不同的节点上。

　　优点：分开部署，提高存储的性能，计算节点和存储节点都是独立，不会出现资源抢占，计算节点故障不会影响存储节点可靠性高

　　缺点：存储节点单独部署，不能充分利用资源

　　应用场景：对存储性能较高的场景：数据库，公有云。

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