分布式數據存儲原理
分布式存(cun)(cun)儲架構通常由三個(ge)部分組成(cheng):客戶(hu)端、元(yuan)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)服(fu)務(wu)(wu)器(協調節(jie)點(dian))和(he)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)服(fu)務(wu)(wu)器(數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)節(jie)點(dian))。其(qi)主(zhu)要流程(cheng)是:客戶(hu)端負(fu)責發送(song)讀寫請求,緩存(cun)(cun)文(wen)件元(yuan)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)和(he)文(wen)件數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)。元(yuan)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)服(fu)務(wu)(wu)器(協調節(jie)點(dian))管理元(yuan)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)和(he)處理客戶(hu)端的請求。數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)服(fu)務(wu)(wu)器(數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)節(jie)點(dian))存(cun)(cun)放文(wen)件數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju),保證(zheng)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的可用性和(he)完整(zheng)性。分布式存(cun)(cun)儲主(zhu)要通過以下幾種方式實現:
- 數據分片?:在分布式存儲系統中,數據被分成多個部分,每個部分存儲在不同的數據節點上,以實現數據的分布式存儲和管理。這種分片通常使用哈希函數或一致性哈希算法來實現。
- 主備復制?:為了提高數據的可靠性和可用性,分布式存儲系統通常分為主備節點。每個數據都存儲在不同的數據節點上,以確保即使某些節點出現故障,仍然可以從其他節點中恢復數據。
- 數據一致性?:確保數據在不同節點之間的一致性是分布式存儲系統的關鍵。為了實現數據同步和管理,分布式存儲系統使用數據同步和管理機制,如Paxos算法、Raft算法或ZooKeeper等分布式協調服務。
- 數據訪問?:在分布式存儲系統中,數據可以并行地從多個節點中讀取和寫入,以提高讀寫性能和吞吐量。數據訪問使用負載均衡機制實現,如分布式哈希表、分布式緩存或分布式文件系統等技術。
通過這種存(cun)儲方(fang)式(shi)可實現(xian)TeleDB在(zai)線擴容能力,在(zai)業務無感(gan)知的情況下(xia),在(zai)線彈性伸縮,提升系統(tong)容量和(he)處(chu)理(li)能力,以便滿足大規模(mo)存(cun)儲應用的需求。
在線擴容能力實現策略
在分(fen)布式數(shu)(shu)據(ju)庫(ku)中,當對(dui)其進行擴(kuo)容并增加節點數(shu)(shu)后(hou),數(shu)(shu)據(ju)分(fen)布的(de)(de)計算邏(luo)輯就(jiu)會導致(zhi)已經存在的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)無法正常(chang)訪問(wen)。為(wei)處(chu)理(li)這一變化,我們通常(chang)采取以下兩種策略(lve)來確保(bao)數(shu)(shu)據(ju)的(de)(de)均勻(yun)分(fen)布和高效路由(you),以維持(chi)系統的(de)(de)性能和可用性。
- ?哈希槽方式?:這種方式通過引入一個中間層,如哈希槽,將數據與節點建立映射關系。每個節點存儲分配到本節點的哈希槽信息,進而進行可見性判斷。當增加節點時,只需要將新的哈希槽分配給新節點,而不需要移動大量數據。這種方式在增加節點時,影響的數據范圍有限,從而降低了數據遷移的成本?。
- 一致性哈希?:一致性哈希通過將數據和節點都映射到一個哈希環上,當增加或刪除節點時,只需要影響環上相鄰的節點,從而減少了數據遷移的需求。這種方式在增加節點時,能夠分攤已有節點的壓力,同時在節點故障時,也能有效地將壓力轉移到其他節點上?。