由于SSD采用閃存芯片取代了機(jī)械臂移動(dòng)和盤(pán)片旋轉(zhuǎn)，讀寫(xiě)速度非?？?，普通的SSD讀寫(xiě)都在500MB/s以上。

RAID?RAID（Redundant Array of Independent Disk，獨(dú)立磁盤(pán)冗余陣列），它的基本思想就是把多個(gè)相對(duì)便宜的硬盤(pán)組合起來(lái)，成為一個(gè)硬盤(pán)陣列組，使得性能達(dá)到甚至超過(guò)一個(gè)價(jià)格昂貴、容量巨大的硬盤(pán)。

RAID技術(shù)提供了一種高性能、高可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，通過(guò)RAID技術(shù)組合多個(gè)盤(pán)，當(dāng)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)時(shí)可以分散到多個(gè)磁盤(pán)，從而提高讀寫(xiě)速度。并且配合校驗(yàn)、糾錯(cuò)技術(shù)，當(dāng)有一個(gè)磁盤(pán)，出現(xiàn)故障后，能恢復(fù)數(shù)據(jù)，從而保證數(shù)據(jù)的高可靠。

分布式存儲(chǔ)和 RAID 有相同的設(shè)計(jì)思想：數(shù)據(jù)拆分存儲(chǔ)。

RAID等級(jí)從RAID0～RAID6七個(gè)等級(jí)。其中，RAID 0只做條帶化，沒(méi)有數(shù)據(jù)高可用保障；RAID 1通過(guò)鏡像技術(shù)將數(shù)據(jù)同時(shí)原樣寫(xiě)入兩個(gè)磁盤(pán)，保障數(shù)據(jù)高可靠性；而RAID 5通過(guò)校驗(yàn)碼的方式保存數(shù)據(jù)。

RAID 1采用的就是鏡像技術(shù)，它的寫(xiě)入速度會(huì)比較慢，但讀取速度會(huì)比較快，如圖4-4所示。讀取速度可以接近所有磁盤(pán)吞吐量的總和，寫(xiě)入速度受限于最慢的磁盤(pán)，沒(méi)有校驗(yàn)數(shù)據(jù)。RAID1由于是數(shù)據(jù)鏡像，所以浪費(fèi)了一組磁盤(pán)，并且寫(xiě)性能不好，而讀性能提升了。

RAID 5是當(dāng)前最流行的RAID, RAID 5是通過(guò)計(jì)算數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和，如果圖4-5所示數(shù)據(jù)文件A被拆分成 A1、A2、A3三個(gè)數(shù)據(jù)塊，通過(guò)校驗(yàn)算法計(jì)算出校驗(yàn)塊Ap，并將這四個(gè)數(shù)據(jù)塊保存到四個(gè)磁盤(pán)上面。無(wú)論是哪一個(gè)磁盤(pán)發(fā)生故障，都可以通過(guò)逆向生成數(shù)據(jù)塊，從而保障數(shù)據(jù)的安全，RAID 5可以允許一個(gè)磁盤(pán)發(fā)生故障。

存儲(chǔ)按照使用的方式分為塊存儲(chǔ)、文件存儲(chǔ)和對(duì)象存儲(chǔ)。

分塊存儲(chǔ)

分布式塊存儲(chǔ)主要考量的性能指標(biāo)有IOPS（Input/OutputOperations per Second，即每秒能處理的I/O個(gè)數(shù)，用于表示塊存儲(chǔ)處理讀寫(xiě)能力）、吞吐量（單位時(shí)間內(nèi)可以成功傳輸?shù)臄?shù)據(jù)數(shù)量）和訪問(wèn)延遲（塊存儲(chǔ)處理一個(gè)I/O需要的時(shí)間）。

文件存儲(chǔ)

文件存儲(chǔ)（File storage）是以文件目錄的方式提供的，直接將文件系統(tǒng)呈現(xiàn)給用戶。我們每天使用的桌面系統(tǒng)，使用的就是文件系統(tǒng)。

對(duì)象存儲(chǔ)

對(duì)象存儲(chǔ)（Object storage）是以二進(jìn)制對(duì)象的方式提供服務(wù)，它既不像塊存儲(chǔ)那樣提供塊的讀取，也不像文件存儲(chǔ)那樣讀寫(xiě)文件，而是以HTTP API的方式上傳或者下載二進(jìn)制對(duì)象。我們使用的網(wǎng)盤(pán)服務(wù)就是一種對(duì)象存儲(chǔ)，當(dāng)然，最著名的對(duì)象還是 AWS的 S3存儲(chǔ)。

對(duì)象存儲(chǔ)的另一個(gè)重要作用是存儲(chǔ)大文件，如視頻、圖片等，相比文件存儲(chǔ)和塊存儲(chǔ)，對(duì)象存儲(chǔ)的容量更大，價(jià)格更便宜，并且消除了文件存儲(chǔ) inode 個(gè)數(shù)的限制，在處理大量文件遍歷的場(chǎng)景也比文件存儲(chǔ)要快，但對(duì)象存儲(chǔ)也不是萬(wàn)能的，它必須通過(guò)HTTP接口的方式傳輸數(shù)據(jù)，這導(dǎo)致讀寫(xiě)的性能不會(huì)太高，并且也無(wú)法組織復(fù)雜的目錄結(jié)構(gòu)。

對(duì)象存儲(chǔ)通常分為兩級(jí)，bucket（桶）和object（對(duì)象），可以將bucket當(dāng)作一個(gè)大的目錄，而 object 則是這個(gè)目錄下的文件。為了安全訪問(wèn)，還可以分別針對(duì) bucket 和object設(shè)置讀寫(xiě)權(quán)限。

開(kāi)源存儲(chǔ)

Ceph需要具有可靠性（reliability）、可擴(kuò)展性（scalability）、統(tǒng)一性（unified）和可分布式（distributed）存儲(chǔ)特性。

可靠性主要分為兩點(diǎn)，第一，寫(xiě)入數(shù)據(jù)的強(qiáng)一致性，它并非是最終一致性，必須完成多副本的成功寫(xiě)入才能提交；第二，通過(guò)多副本保證數(shù)據(jù)不丟失，避免因?yàn)閱蝹€(gè)服務(wù)器或者單個(gè)機(jī)架的故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。

可擴(kuò)展性，主要指通過(guò)增加系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)，擴(kuò)大系統(tǒng)規(guī)模的同時(shí)，系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量也相應(yīng)提高，當(dāng)然在理想情況下應(yīng)該成線性關(guān)系，Ceph的OSD支持動(dòng)態(tài)添加，當(dāng)集群容量不足時(shí)，通過(guò)增加OSD節(jié)點(diǎn)便可以擴(kuò)展集群的容量，并且Ceph能夠自動(dòng)完成數(shù)據(jù)重新分配。

統(tǒng)一性，是指Ceph能夠同時(shí)支持文件存儲(chǔ)、對(duì)象存儲(chǔ)和塊存儲(chǔ)。這些特點(diǎn)最終都得利用Ceph分布式的架構(gòu)設(shè)計(jì)和去中心化的設(shè)計(jì)思想。

SeaweedFS是Golang實(shí)現(xiàn)的具有文件存儲(chǔ)和對(duì)象存儲(chǔ)功能的分布式存儲(chǔ)。SeaweedFS系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖4-25所示。

Master負(fù)責(zé)維護(hù)集群信息，并管理多個(gè)VolumeServer,Master之間通過(guò)Raft協(xié)議保持?jǐn)?shù)據(jù)一致，而每個(gè)VolumeServer又負(fù)責(zé)管理多個(gè)卷（大小固定）。如果Client需要寫(xiě)數(shù)據(jù)，需要先請(qǐng)求Master寫(xiě)入數(shù)據(jù)，Master 返回fid和VolumeServer地址。其中，fid前32位代表Volume ID，這樣客戶端便可以通過(guò)HTTP的方式上傳文件。SeaweedFS也是一個(gè)多副本、強(qiáng)一致性的方案，只不過(guò)它的副本是卷，并非單個(gè)文件。SeaweedFS還提供了 FUSE文件掛載，這樣便可以通過(guò)mount方式掛載到機(jī)器上。