分散服务集中管理的 NAS 集群方案研究与实现
曾国兵,钟宁益 (珠海市公安局通讯计算机管理监察处 万继光,顾鹏 (华中科技大学计算机学院 武汉 430074) 珠海 519000)
摘要:通过分析传统集群方案的基本原理,体系结构,深入剖析了传统集群方案的优缺点,提出了一种高性能的 NAS 集群方案.它对用户采用分散服务,对全局源数据采用集中管理,发挥了分散和集中的各自优势,并详细讨论了它的 实现原理. 关键词:分散服务,集中管理,网络存储,附网存储(NAS) ,集群
Service Distributed and Management centralizedly NAS cluster solution, Design and Implementation
Guobing Zeng, Ningyi Zhong Communication and Computer supervisory department of ZhuHai Police office, Guangdong Zhuhai 519000 P. R. China , Peng Gu Wuhan 430074 P. R. China
Jiguang Wan
Computer School of Huazhong University of Science and Technology, Hubei
Abstract: By analyzing the basic theory and architecture of traditional cluster solutions and insightful study on the advantages and disadvantages of traditional cluster solutions, we designed a high performance NAS cluster model, which provide distributed services for customers while centralizedly managing the global metadata, thus make the most use of the advantages of both distribution and centralization. And the method of implementation is discussed in details. Key words: distributed service, centralized management, network storage, Network Attached Storage(NAS), cluster 中图分类号:TP303
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前言
目前,在信息存储方面,NAS(Network Attached Storage)是发展最为成熟的网络存储技术,在 这种新的存储结构中,存储系统不再通过 I/O 总线附属于某个特定的服务器或客户机,而是直接通过 网络接口与网络直接相连,由用户通过网络访问.附网存储系统具有非常好的可扩展性 (Scalability) ,并且由于数据不再通过服务器内存转发(这会引起额外延迟和阻塞) ,数据直接在 客户机和存储设备间传送(即所谓第三方传送) ,服务器仅起控制管理的作用,因而具有更快的响应 速度和更高的数据带宽. 但是,随着计算机和网络技术的飞速发展,数字化信息呈爆炸性增长的趋势,单一的 NAS 已经不 能够满足用户的需要,而且用户对存储系统的可用性和可扩展性提出了更高的要求,这些都导致了一 种新的技术(NAS 集群技术)的出现. 广义说,一个集群是相互独立的一些系统作为一个系统工作,他们构成了一个组,叫集群.一个 客户与集群相互作用时,集群像是一个独立的服务器.集群配置是用于提高可用性和可缩放性.可用 性(availability)是指当集群中的一个系统发生故障时,集群软件迅速做出反映,将该系统的任务分 配到集群中其它正在工作的系统上执行.规模扩展性(Scalability)是指当总体的工作流量超出了
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一个集群中各系统的能力时,将有其它系统加入到该集群中.用户只需根据需要添加较少,标准的系 统,达到增容的目的. 2 现有集群方案的分析 2.1 网络地址映射(nat) nat 方式有一个负责管理的服务器,所有的请求都由这个管理服务器接收,它根据策略交给其它 的服务器处理,处理完的数据由这个管理服务器转发给客户端.它的用户请求处理过程如图 1,首先 管理服务器收到来自用户的请求(如步骤⑴);然后将用户的请求转发给选定的服务器(如步骤⑵); 此服务器处理数据并将请求的结果发给管理服务器(如步骤⑶);最后管理服务器将请求的结果转发 给用户(如步骤⑷).这种方式可支持任何的操作系统,以及私有网络,并且只需一个外部 ip 地址, 但是整个系统的性能受到限制. 因为所有的请求和数据都要通过管理服务器, 管理服务器会成为瓶颈.

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