cStor云存储系统C1000系列产品技术白皮书

cStor 2012
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1 概述
1.1 云存储的概念
云存储是在云计算 (cloud computing)概念上延伸和发展出来的一 个新的概念， 是指通过集群应用、 网格技术或分布式文件系统等功能， 将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同 工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。 当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云 计算系统中就需要配置大量的存储设备， 那么云计算系统就转变成为 一个云存储系统， 所以云存储也可以认为是一个以数据存储和管理为 核心的云计算系统。 与传统的存储设备相比，云存储不仅仅是一个硬件，而是一个网 络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网、和 客户端程序等多个部分组成的复杂系统。各部分以存储设备为核心， 通过应用软件来对外提供数据存储和业务访问服务。 云存储系统的结 构由存储管理、存储服务、应用接口以及存储访问等四部分组成。 各部分的功能具体描述为： 1) 存储管理 存储管理是云存储最重要的部分，它负责管理所有的存储服务节 点，并且对外提供统一的命名空间，采用负载均衡技术将客户端的应 用请求分配到各个具体的存储节点上。
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cStor 每个标准机架的最高容量可达 1024TB 以上， 是国际最高水平的 3 倍，拥有成本和运营成本都仅为同类产品的几分之一。 下图 1-1 为 cStor 云存储产品 C1000 系列存储机柜。
图 1-1 cStor C1000 系列产品存储机柜
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目
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录
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概述........................................................................................................................................... 3 1.1 云存储的概念............................................................................................................... 3 1.2 cStor 云存储系统简介 ................................................................................................. 4 1.3 C1000 系列产品特性 ................................................................................................... 6 1.3.1 高可靠性 ........................................................................................................... 6 1.3.2 高性能............................................................................................................... 6 1.3.3 在线伸缩 ........................................................................................................... 7 1.3.4 通用易用 ........................................................................................................... 7 1.3.5 智能管理 ........................................................................................................... 7 产品技术架构与关键技术 ....................................................................................................... 8 2.1 技术架构....................................................................................................................... 8 2.1.1 工作原理 ......................................................................................................... 10 2.1.2 管理机制 ......................................................................................................... 13 2.2 关键技术..................................................................................................................... 13 2.2.1 负载自动均衡技术 ......................................................................................... 13 2.2.2 高速并发访问技术 ......................................................................................... 14 2.2.3 高可靠性保证技术 ......................................................................................... 15 2.2.4 高可用技术 ..................................................................................................... 15 产品应用模式与部署方案 ..................................................................................................... 17 3.1 企业典型云存储应用模式 ......................................................................................... 17 3.2 大规模虚拟机映像文件云存储应用模式 ................................................................. 19 3.3 广电媒资系统云存储应用模式 ................................................................................. 20 3.4 城市视频监控云存储应用模式 ................................................................................. 22 3.5 公安图像侦查云存储应用模式 ................................................................................. 24 3.6 数据灾备中心云存储应用模式 ................................................................................. 26 产品技术规格......................................................................................................................... 27 4.1 经济型配置................................................................................................................. 27 4.2 中等规模配置............................................................................................................. 28 4.3 高性能配置................................................................................................................. 29
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2) 存储服务 存储服务是云存储最基本的部分， 它主要负载对海量数据的存储， 个存储节点均采用廉价的硬件， 通过硬件冗余的方式来解决硬件不可 靠的问题， 各客户端与存储服务节点间直接进行数据交互而不经过管 理节点。 云存储系统的整体性能随着存储服务节点的增多程线性的增加。 3) 应用接口 应用接口是云存储最灵活多变的部分，具有很强的定制性。不同 的云存储运营单位可以根据实际业务类型，开发不同的应用服务接 口，提供不同的应用服务。 4) 存储访问 任何一个授权用户都可以通过相应的客户端来登录云存储系统， 享受云存储服务。云存储运营单位不同，云存储提供的访问类型和访 问手段也不同。
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1.2 cStor 云存储系统简介
cStor 云存储系统是南京云创存储科技有限公司自主研发的高科 技产品，是一种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。 与目前国际上知名的云存储技术相比， 具有超高性价比、 高可靠、通用、免维护的优势，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） 。特别地，
云存储系统 C1000 系列产品 技术白皮书
南京云创存储科技有限公司 2012 年 4 月
提要
本白皮书阐述了云创存储 cStor云存储系统技术架构与原理 本白皮书阐述了云创存储 C1000 系列产品的产品特性 本白皮书阐述了云创存储 C1000 系列产品的应用模式 本白皮书阐述了云创存储 C1000 系列产品的部署方案 本白皮书阐述了云创存储 C1000 系列产品的技术规格
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1.3 C1000 系列产品特性
C1000 系列云存储产品是南京云创存储科技有限公司的第一代云 存储产品，它具有如下特性： 1.3.1 高可靠性 系统中采用廉价的大容量存储服务节点，通过 cStor 系统软件实 现统一管理和容错，提供高效、稳定服务。与使用专用服务器相比， 可以将系统构建成本节省 5-10 倍以上，且规模越大，优势越明显。 在降低系统的构建成本的同时，系统的可靠性不仅没有收到影响，相 反，通过一系列的可靠性保障机制，使得 cStor 系统具有高可靠性的 特性。 在 cStor 云存储系统中， 数据具有多个副本 （默认情况下是 2 份， 可以根据需要设置） ，任意节点出现故障，系统将会自动复制数据副 本到新的节点上，不会丢失数据。这样，在节点发生故障的情况下， 也可以实现数据的无间断服务。 同时，元数据管理节点采用双机镜像模式容错，如果有一节点出 现故障，另一节点自动接替。 1.3.2 高性能 cStor 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