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产品介绍

详细介绍

 教育资源共享的云存储平台解决方案

一、系统需求分析(背景)

全区共有100所学校和教育机构,目前拟在区教育局建立一套统一的资源管理数据中心。该中心将集中存储区教育局现有应用系统所涉及的数据库,包括区教育局门户网站、内置网站集群管理功能以及区下属各校的网站数据库,同时也集中存储各校的资源库数据,主要包括课件、题库、教案的文本数据。

目前各校的资源库所占据的数据量在500GB~600GB,并且数据量是逐年递增。

容量需求

根据目前各学校等教育机构的数据存储和增长情况,估计总数据量在60TB,考虑3年内数据量的递增性,规划为180TB,按照至少1:1备份,实际容量需求为360TB,本次规划总容量为300TB

吞吐率需求

按照项目网络规划,各学校连接到区教育局带宽为10M~20M,区教育局的总出口带宽300~400MB以上,因此要求云存储系统的总吞吐率至少要保证300M的应用需求。

可靠性需求

在存储平台上除了存储各校的教学资源外,还部署有应用服务数据库,该数据库支撑各个学校门户网站的建设,提供教研平台、VOD点播、资源库以及数字图书馆等服务,因此在设计上必须保证存储系统的安全可靠性,要保证系统7×24小时全天候的不间断运行,提供可靠的服务。

扩展性需求

根据业务应用的发展,未来可能会面临扩展性的需求,这就要求系统的设计具有前瞻性,保证所采用的架构是可扩展的,并且在系统规模扩展的过程中,系统对外服务不中断。


二、系统方案


总体设计思想

根据建设的需要,拟采用云存储平台对数据进行统一集中的管理,通过分布式云平台的高可靠容错来对外提供稳定可靠的服务,同时依托分布式的云存储节点对外提供高速的存储访问服务。并且,基于分布式架构的云存储平台,具有在线伸缩规模的能力,为系统的扩展提供良好的支撑。


系统总体架构

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1 GloStor云存储资源管理系统部署示意图


架构描述

采用GloStor云存储系统构建本次云平台的基本数据存储平台,其具体描述如下:

基本存储采用GloStor分布式云存储平台,该平台对上层应用服务器(包括文件服务器、网站服务器、数据库服务器等)提供容量支撑,通过GloStor客户端可以将存储容量映射成本地磁盘(Windows系统)或者挂载到本地目录(Linux/Unix系统);

用户通过文件服务器,如FTPNFS等服务器访问GloStor云存储,也可以通过GloStor客户端直接访问云存储系统(需要保证用户PC能够与GloStor所有节点网络互通),GloStor系统支持用户配额和权限控制;

GloStor云存储系统主要用来存储课件、教学视频等海量的非结构化数据;

采用主备双机热备的容错方式搭建数据库服务器,数据库中所涉及到的非结构化数据,如图片、视频、文档等,迁移至云存储系统中进行存储;数据迁移后,原有的系统,如网站服务系统、视频点播服务系统等,对数据的访问方式不变。



系统优势和特点

GloStor云存储系统是一套软件与硬件相结合的系统,其中专有技术和软件是高附加值部分,可以广泛应用于需要存储大量数据的应用场合(如安防、广电、电信、互联网、银行等领域)。该系统相比传统存储系统有如下技术优势:

高度可靠

存储系统采用云架构,数据被分块存储在不同的存储节点上,数据采用先进的1:1容错机制进行容错,可在任意损坏一个存储服务器节点的情况下实现数据完整可靠,系统对外存储访问服务不间断。

云存储的管理节点采用了主备双机镜像热备的高可用机制,在主管理节点出现故障时,备管理节点自动接替主管理节点的工作,成为新的主管理节点,待故障节点修复并重启服务后,它则成为新的备管理节点,保障系统的7×24小时不间断服务。


优异性能

GloStor采用控制流与数据流分离的技术,数据的存储或读取实际上是与各个存储节点上并行读写,这样随着存储节点数目的增多,整个系统的吞吐量和IO性能将呈线性增长。

同时,GloStor采用负载均衡技术,自动均衡各服务器负载,使得各存储节点的性能调节到最高,实现资源优化配置。


无限容量

系统容量仅受限于卷管理服务器内存,可支撑的容量接近无限,经推算,理论容量为1024×1024×1024 PB (1GPB容量)


在线伸缩

GloStor云存储资源管理系统扩容非常方便,支持不停止服务的情况下,动态加入新的存储节点,无需任何操作,即实现扩容;同时,无需人为干预,也可以摘下任意节点,系统自动缩小规模而不丢失数据,存储在此节点上的数据将会重新备份到其他节点上。


通用易用

GloStor云存储系统提供符合POSIX标准的通用文件系统接口,无论是哪种操作系统下的应用程序,都可以不经修改将云存储当成自己的海量磁盘来使用。同时,也提供专用的API接口,供开发人员调用。


智能管理

提供基于WEB的 管理控制平台,所有的管理工作均由GloStor管理模块自动完成,使用人员无需任何专业知识便可以轻松管理整个系统。通过管理平台,可以对GloStor中的所有节点实行实时监控,用户通过监控界面可以清楚地了解到每一个节点和磁盘的运行情况;同时也可以实现对文件级别的系统监控,支持损坏文件的 查找和修复功能。系统提供用户安全认证及对不同用户进行配额设置与权限管理功能,满足应用的日常维护和安全管理需求。



三、客户受益


优异的性能

GloStor采用控制流与数据流分离的技术,数据的存储或读取是与各个存储节点上并行读写,随着存储节点数目的增多,整个系统的吞吐量和IO性能将呈线性增长。同时,GloStor采用负载均衡技术,自动均衡各服务器负载,使得各存储节点的性能调节到最高,实现资源优化配置。


更高的可靠性

任意节点宕机,系统不停止服务;任意硬盘、网卡等部件损坏,不影响系统服务,系统能够自动容错,将数据分散在各个节点上,不会出现丢失数据的现象。任务处理过程中,节点宕机,任务自动切换并保留现有进度,保障任务继续执行下去。


更方便的管理

提供基于WEB的 管理控制平台,所有的管理工作均由GloStor管理模块自动完成,使用人员无需任何专业知识便可以轻松管理整个系统。通过管理平台,可以对GloStor中的所有节点实行实时监控,用户通过监控界面可以清楚地了解到每一个节点和磁盘的运行情况;同时也可以实现对文件级别的系统监控,支持损坏文件的 查找和修复功能。系统提供用户安全认证及对不同用户进行配额设置与权限管理功能,满足应用的日常维护和安全管理需求。


优异的扩展性

在数据量和处理要求不断提高的实时业务中,平台扩容十分便捷,在不停机的情况下,添加节点或一体机数量,平台的存储及处理能力自动增加;随着业务内容需求的提升,仅需对分批对平台内设备的软件进行升级,平台服务不会中断。


降低成本

在数据量和处理要求不断提高的实时业务中,平台扩容十分便捷,在不停机的情况下,添加节点或一体机数量,平台的存储及处理能力自动增加;随着业务内容需求的提升,仅需对分批对平台内设备的软件进行升级,平台服务不会中断。

降低初期软硬件投入成本的同时降低能耗,以及长期管理和维护的成本。