Isilon集群存储介绍

Isilon集群存储介绍

2009-05

目录

ISILON集群存储介绍 (3)

开放式架构 (3)

分布式操作系统 (9)

统一命名空间 (11)

易管理 (13)

负载均衡 (14)

高性能 (14)

ISILON集群存储四大特点 (17)

易于安装和维护 (17)

性能非常好 (17)

数据安全性高 (17)

数据利用率高 (25)

Isilon集群存储介绍

在上一期集群存储介绍中，我们提到了六个特征，分别是：

z开放式架构

z分布式操作系统

z统一命名空间

z易管理性

z负载均衡

z高性能

针对以上六个特征，本期将详细介绍一家集群存储产品：美国赛龙集群存储系统有限公司（ISILON）。

美国赛龙集群存储系统有限公司是2001年成立于美国西雅图，并由美国红杉投资集团投资，专门面向集群存储领域的存储提供商；2006年在NASDAQ上市，2007年十月进入中国市场，目前在中国市场有比较多的客户，主要集中在能源、媒体、高性能、生命科学等领域。2008年Gartner的统计数据显示，Isilon在scale-out NAS领域处于遥遥领先的位置，技术上至少领先同类厂家五年以上。

开放式架构

首先，需要解释一个概念，scale-up和scale-out是什么？

Scale-up和scale-out技术都是从服务器领域衍生出来的概念。在服务器领域，从早期的mainframe到Unix小型机到现在最为流行的集群架构，就经历了从scale-up架构到scale-out架构的转变。

开始的mainframe和Unix小型机都是标称最大可以支持若干CPU和若干内存，但是实际购买时，却不会一次到位，而是按需扩展，比如第一次先买4个CPU，8G内存。过一两年以后，扩展到8个CPU和16G内存；当某一天达到此系统的上限以后，服务器的处理能力就不能通过在原来服务器里面扩展CPU和内存来实现了，而只能购买新的服务器来实现。这种架构就叫做scale-up架构，其含义就是设备处理能力上限在购买时已经确定，如果需求超过上限，只能重新购买更高性能的设备。

现在流行的集群架构是完全采用了积少成多，采用搭积木的方式来实现高端服务器的处理性能。构成集群系统的个体本身性能并不高，但是通过把成百上千台个体聚合起来，其提供的

处理能力就可以比高端的服务器还要高。目前世界上最快的计算系统，就是采用这种架构来完成的。这种采用搭积木模式搭建起来的系统采用的就是scale-out的架构。这种scale-out 架构本身就是一种开放式的架构。当把这种架构移植到存储设备上，就形成了scale-out架构的存储。

ISILON公司的集群存储作为scale-out NAS领域的领头羊，具有如下的架构特点：

如图所示，Isilon集群存储分为三个组成部分：

z前端网络

ISILON集群存储前端网络目前采用千兆以太网，接入客户现有环境的核心交换机内部。

在可见的将来，如果万兆网成为主流，ISILON集群存储也将提供万兆接入端口。

z存储节点

ISILON集群存储的存储节点分为五大系列（其中S，X，NL三大系列又被称为平台节点，Accelerator和EX扩展节点又被统称为扩展节点），十四小类：

ISILON IQ S系列：包括一小类产品，5400S，采用15000转SAS硬盘，两个四核intelCPU，8G内存。每节点的存储容量为5.4TB

ISILON IQ X系列：包括六小类产品。

ISILON IQ NL系列：包括一小类产品。

ISILON IQ Accelerator：包括三小类。

1G加速器和10G加速器

备份加速器

ISILON IQ EX扩展节点：包括三小类。

通过任意的组合，可以达到单独扩展容量（使用平台节点+EX扩展节点），单独扩展性能（使用Accelerator节点）和即扩展性能也扩展容量（使用同型号的S，X，NL系列节点）。因为ISILON集群存储的架构特点，决定了性能和容量同步增长的特点。

ISILON集群存储的架构，决定了参与其中的所有节点在集群里面的地位平等，没有主次、先后，元数据、数据的区分，因此大大降低了出现数据热点的概率。

z后端网络

目前ISILON集群存储架构支持SDR、DDR和QDR的infiniband交换机。

支持的厂家包括flextronics，Qlogic，CISCO，Voltire等。

分布式操作系统

ISILON是软硬件一体的解决方案提供商，其底层硬件结构是基于一种开放式结构的（参见上节，开放式结构）。硬件层之上是ISILON拥有完全版权的操作系统OneFS，它既是操作系统又是文件系统，是一种全分布的操作系统。

OneFS 是Isilon 已经提出专利申请的分布式文件系统，为Isilon IQ 提供了核心智能特征。OneFS 通过使用一个分布式锁管理器、一个缓存和一个维持集群内全局一致性的区域管理器，来保持节点的同步。正是由于这种整个集群节点间的全局一致性，避免了访问文件系统时的单点故障。集群内的任何一个节点都能处理读写要求，都能代表整个文件系统的功能特色。集群内的所有节点都具有同等地位， 因此整个系统是完全对称的，克服了节点的等级差异和内在的瓶颈。

其他存储系统通过RAID和卷管理层来传输数据，产生了数据布局的低效率。而OneFS直接在单独的磁盘上控制文件的布置，通过优化文件在集群上的分配，极大地改善了磁盘子系统的性能。 通过以一个文件接着一个文件的方式在磁盘上布置数据，OneFS能在卷、目录甚至是文件的层级上来控制存储系统的冗余水平。

OneFS还有其他几个特点和好处。FlexProtect-AP?软件提供了最新的功能性，能在短时间内重建发生故障的磁盘，利用整个集群内的空余存储空间来规避数据丢失的风险，主动地监控和抢先将数据从有风险的组件迁移出去。传统的企业存储系统将等值重建操作局限在存储

系统的子集内进行，这导致出现了恢复的瓶颈，增加了重新保护数据的时间，大大增加了当单个组件发生故障时数据丢失的风险。传统的RAID-5等值保护如果在重建工作完成之前如果出现多个组件故障，就会引起数据丢失。相比之下，FlexProtect-AP能自动地将所有的数据和错误更正信息分布到整个集群上，其高效可靠的错误更正技术保证了所有的数据保持完整，即使在同时出现多个组件故障的情况下也能被方便地被存取。

在OneFS之外，有五个需要单独付费购买的模块：

z SnapShotIQ：ISILON SnapShotIQ 提供了秒级快照的解决方案，和其他厂商的快照方案不同的是，snapshotIQ是基于目录或者子目录层次做快照；而且每个目录可以维护高达1024个快照；做快照不需要预留空间。

z SmartConnect：SmartConnect IQ提供了前端网络的负载均衡模式，可以提供roundrobin，CPU忙闲，网络吞吐量，网络连接数等四种均衡策略。另外对于NFS协议，SmartConnect提供了基于NFS协议的的IP failover方式，提供了对TCP连接的容错。

z SmartQuotas：ISILON smartquotas是空间访问限额模块，通过此模块可以对目录和用户实现空间限额。另外此模块，可以非常容易的加入客户环境中现有的AD，NIS，LDAP 等用户控制域，更好的提供基于用户的访问空间限额。另外还可以提供thin provisioning的功能，实现跨用户空间的共享。

z Aspera for ISILON IQ：此模块提供跨城域网WAN，快速数据同步的机制。

z SyncIQ：ISILON SyncIQ是用于异地容灾的模块，可以在两个集群存储之间同步数据。z Ocarina for ISILON IQ：此模块提供de-dup的功能。

传统的文件系统使用集中服务器来管理多个存储资源，致使出现了存储系统内的依赖性，故

障点和热点。使用OneFS操作系统软件，Isilon集群存储系统内的每个节点享有同等地位，因此任何节点都能处理请求。OneFS使用Infiniband?进行集群内通信和同步，使用拥有专利的B-tree技术，将所有数据(包括元数据)完全并行的分布到所有节点中，这样每个节点都清楚整个文件系统的布局，以及每个文件和文件部分存放在哪个地方，不需要专门的元数据服务器，从而杜绝了其他存储架构出现元数据服务器热点问题。

在使用过程中，可以根据应用的需求，随时调整客户端可访问存储节点的数量。例如在网段一中，作业分为paradigm group1和paradigm group2，其中paradigm group1要求完成的时间更紧张些，通过实时的调整配置，而把尽量多的存储节点的数量优先让给group1的作业使用；

如上图所示，可以调整配置，对于时间要求不太紧的paradigm group2作业，可以只让访问三个节点，而其他全部节点的处理能力都由paradigm group1来使用。

如果在使用过程中，有更多网段的客户端需要访问集群存储的节点，可以实时按照要求更改存储节点的网段配置，以满足不同数据访问的需求。

统一命名空间

真正的分布式单一全局命名空间与简单的命名空间综合不同，Isilon的OneFS分布式文件系统可以智能地将数据存放到集群的节点上，创建一个共享存储池，应用范围很广，包括对非结构化数据的制作、分析、传输和归档。

图1 Isilon? IQ开放式系统架构示意图

目前业界有很多存储也声明支持大容量（上P级）的统一命名空间，但是底层无一不是通过将若干卷挂载在一个根目录下来形成的大容量统一命名空间。这里试想传统存储的一个场景，假如A机头挂接了D1的LUN，B机头挂接了D2的LUN。那么无论怎样将数据分布，通过B机头访问D1lun里面的数据，必然要通过A机头将数据从D1LUN读出，传给B机头，这样很容易出现存储热点问题。而ISILON集群存储则是将所有节点的存储空间通过专利技术整合到真正的单一文件系统OneFS中，因为是单一文件系统，就不会发生跨LUN 而发生的性能问题。

目前ISILON的集群存储，最少需要三个节点，最多支持96个节点（96的限制不是系统本身的上限，而是infiniband交换机端口数的上线，目前最多端口的IB交换机是144端口，ISILON将会很快支持144个节点），最大单一文件系统的大小为3.45PB。

ISILON的单一文件系统OneFS，提供了非常好的扩展功能，在扩展节点的时候，不影响原有存储系统的使用，而且在60秒之类，新加入的节点空间就可以被客户端看到并且可以使用。

当集群增加新的节点和容量后，Isilon? IQ专有的AutoBalance功能会自动实时通过IB交换机平衡数据在集群节点上的分布，而且OneFS（单一文件系统）能够动态调节数据重新分布进程的级别，更好的利用存储和服务器的资源，为客户端提供更加有效的性能，最大化程度提高性能和存储利用率，消除停机时间。有了Isilon? IQ，当您升级存储系统时，再也不需要手动地迁移数据或者是改变应用逻辑了。

易管理

ISILON集群存储易管理性体现在如下三个方面：

z安装和扩展简单

传统的SAN和NAS存储在配置过程中，必然要提前做好规划工作，包括硬件上架，连线，存储网络配置，RAID group划分，HBA卡配置，SAN switch配置，LUN划分，卷划分，文件系统创建等等。任何一步出现问题都会影响到存储的使用。

而ISILON集群存储，因为采取了很多专利技术，在客户端看来没有任何RAID，LUN，Volume等这些概念，因此安装起来非常简单，只需要将所有硬件上架，连线，存储网络配置即可，存储系统就可以上线交付使用。

在扩展存储的案例中，由于OneFS的单一文件系统功能，可以做到不影响客户端使用的情况下，动态的添加节点到原有系统中，而且只需要60秒钟的时间。

z管理和配置简单

ISILON集群存储的管理和配置非常简单，管理存储的精力不会随着存储容量的增加而增加。ISILON集群存储提供两种管理界面，一个是基于浏览器的管理界面，一个是全命令行的管理界面，功能完全一致。

负载均衡

参见“分布式文件系统“一节中内容

高性能

ISILON集群存储的吞吐性能将随着节点的增加而增加，其曲线参见如下图形：

根据实际测试结果，ISILON集群存储节点上的每个千兆以太网卡，大约可以提供100MB/s 的带宽。集群存储的聚合带宽，可以用100MB/sx每节点千兆网卡数量x节点数来获得。

衡量一个存储架构的优劣，无外乎从读写两个方面来看，现举例说明ISILON集群存储读写操作的特点：

某个客户端发起读写请求，通过核心交换机，向ISILON 集群存储发起读写请求。以ISILON 八个存储结点实例，ISILON 分布式操作系统，内嵌SmartConnect 模块是做负载均衡用的，，从八个结点里头选择出目前最闲的结点来接收此次读写请求的文件，这个文件到了结点之后，并没有立刻写到磁盘上；此时OneFS 会把这个文件自动地由分成八个小块（现在以八个结点举例），通过后端的IB 交换机，带宽高，网络延迟小，通过IB 交换机的内存级别拷贝功能把八小块数据分别写到其他节点各自的硬盘上。

形象地举个例子，传统架构数据要写到磁盘上，相当于一个人（一个机头）搬八个箱子，而ISILON 集群存储是八个人搬八个箱子，效率和速度大大提高，这种并行架构决定了写的性能比一般的存储性能高很多。

反过来看读一个文件，这个非常好理解，就是写的一个反过程，也就是充分利用了infinibaed 的带宽和内存级别拷贝，从这个角度看，我们的集群存储给客户提供了非常高的读写性能。

Isilon集群存储四大特点

易于安装和维护

参见以上“易管理”一节内容。

性能非常好

参见以上“高性能”一节内容。

数据安全性高

ISILON集群存储的数据安全性非常高，可以提供两个级别的容错，第一个级别是结点级的容错，还是用将一个文件写到ISILON集群存储里做示例，还是用八个结点，文件被OneFS 分成八个小份，如果采用了N+1的数据保护级别，当某一个结点发生问题了宕掉了，通过节点级容错，数据仍然是安全的、完整的。应为ISILON集群存储每个节点都至少有12块硬盘，因此同时可以允许12块硬盘发生错误，但是数据都是安全的，这跟传统的数据容错有本质的区别，因为实现容错的架构是在节点操作系统这一级，所以ISILON集群存储可以提供节点型的容错；如果N+1还不能满足要求，我们可以最多支持4个结点，而且数据保护级别可以在线更换，数据仍然是完整的，这个容错机制跟业界其他产品容错机制完全不一样，这也是ISILON集群存储非常有特点的一个产品特性。

节点级容错跟传统RAID比较大的区别是，如果我们存储选用了RAID话需要改变级别的话，唯一的方法就是格式化掉，我刚开始选了N+4的保护模式，过了一段时间之后觉得N+4有点多，就改成N+2上，不需要更改数据布局，非常方便易用。以上介绍的是第一类的容错：节点级的容错。

对于N+1和N+2的数据保护类型，参见如下存放方式：

目前为了增加数据的使用效率，ISILON 集群存储又推出了N+M ：B 的数据保护模式。使得存储的使用效率和数据安全性提高了一倍以上。

接下来看第二级容错是文件级的容错，ISILON集群存储可以针对某一个目录或者某一个文件，比如说自己有独立的私人目录，那么可以针对这个目录做单独的设置，对于这个目录下的所有文件或者某一个文件可以做到两份一直到八份的镜像，每一个镜像都会分布在不同的节点上，给数据提供足够的数据保密度。即使结点或者是磁盘失效了，我们的数据仍然是安全的。实际上结合了这两种容错模式，一个是结点级的容错还有一个是文件级的容错，数据日常备份基本上没有必要了，因为数据容错级别非常高。而且这个文件级的容错是针对某一个目录甚至是某一个单一文件来完成的，所以跟传统的文件备份的方式也有比较大的区别。

如何实现高可用性和高可靠性

如今的用户不得不处理快速增长的大量数据，而这些数据必须被可靠地存储，能被许多应用和使用者随时访问。对于如何保证业务关键型数据的高可用性和高可靠性，传统存储系统表现出它的严重不足。为了能可靠地升级传统存储构架，IT 管理人员常常会遭遇到一大堆复杂的技术难题，最终会导致运作成本的增加。

单点故障

传统的NAS 和SAN 存储构架都存在固有的单点故障。这些系统一般都在大量的磁盘空间前配置有单一的服务器（或者磁头单元）。一旦这些服务器出现故障，所有对磁盘存储及其数据的访问都会掉线。当一段时间后添加了更多的容量，这些存储系统就变成了更大的存储孤岛。一旦一个服务器磁头崩溃，发生数据不可用的危险就会大增。为了解决这个问题，一些存储厂商提供冗余故障转移技术，这种技术一般要用到“双向集群”，允许安装一对服务器磁头

用于故障转移。然而这种解决方案升级困难且成本高昂，因为用户必须购买冗余磁头单元和

昂贵的集群/故障转移软件附件，管理起来也非常麻烦。

RAID 和奇偶校验数据保护方案 / 驱动器重建时间

传统的奇偶校验RAID 技术，包括RAID4 和RAID5，在过去很长一段时期中都能基本满足存

储管理员的要求，提供单个磁盘驱动器发生故障时的数据保护。对于使用容量有限、卷和文件系统较小的存储池的企业来说，这些方案是勉强可以接受的。他们愿意多花点钱在存储管理上，以获取更高的存储可用性。需要注意的是，传统RAID 技术提供的保护需要在重建故障磁盘时，不能发生另一个磁盘故障或者是不可接受的误码。但是现在我们都采用大型磁盘驱动器，发生第二个磁盘故障的概率大增。面密度（指磁盘表面每平方英寸的面积内所能储存写入信息的比特数）以将近100%的复合年增长率在不断加大，但是磁盘驱动器的可靠性和性能并没有同步提高，部分原因是重建驱动器的时间过长。大容量的驱动器，比如250GB 和500GB 的SATA 驱动器，需要更长的重建时间，极大地增加了同时发生几个磁盘故障的可能性，数据丢失的风险不可小视。密集的SATA 磁盘的重建时间可能长达24 小时，增加了同时发生几个磁盘故障的可能。因此，传统的奇偶校验RAID 数据保护技术的局限性在现代数据中心凸显无疑。

故障部件的检测

当今许多传统存储系统，在发现和处理故障硬件部件问题时，都是被动反应，而非预先应对。因为不具备有预知功能的智能软件，不能预判什么时候会发生故障，传统存储系统将用户的数据置于危险之中。传统存储系统不能在故障发生之前采取预防措施，结果，一旦发生磁盘故障，这些存储系统会经历非常长的重建时间，而如果不幸发生了第二个磁盘故障，数据丢失的风险就非常高。现代磁盘驱动器的密度已大幅提高，发生错误的概率也相应增大，这要求存储系统能预先应对可能发生的错误，确保存储系统的高可用性。我们亟需新的存储方案

浪潮WIN2K 集群服务解决方案

浪潮WIN2K 集群服务解决方案 集群服务的需求分析 随着Internet服务和电子商务的迅速发展，计算机系统的重要性也日益上升，对服务器可伸缩性和高可用性的要求也变得越来越高。集群技术的出现和发展则很好地解决了这两个问题。群集是由一组独立的计算机组成，这些计算机一起工作以运行一系列共同的应用程序，同时，为用户和应用程序提供单一的系统映射。群集内的计算机物理上通过电缆连接，程序上则通过群集软件连接。这些连接允许计算机使用故障应急与负载平衡功能，而故障应急与负载平衡功能在单机上是不可能实现的。 有网络负载平衡功能的Windows 2000为在分布和负载平衡的方式下建立关键且合乎要求的网站的工作提供了完整的基础结构。与组件服务的分布式应用程序特性和Internet 信息服务的增强可伸缩性相结合，网络负载平衡有助于确保服务能够灵活处理最重的通信负荷，同时，保持对服务器状态的监控，确保系统不停机。 Win2000群集技术具有以下特点： ·可伸缩性：加入更多的处理器或计算机可提高群集的计算能力，一般的桌面机每秒能够处理几千个请求，而传统的IA服务器每秒能够处理几万个请求。那么对于需要每秒处理几十万个请求的企业来说，如果不采用集群技术，唯一的选择就是购买更加高档的中、小型计算机。如果这样做，虽然系统性能提高了十倍，但其购买价格和维护费用就会上升几十倍甚至更多。 ·高度的可用性：群集具有避免单点故障发生的能力。应用程序能够跨计算机进行分配，以实现并行运算与故障恢复，并提供更高的可用性。即便某一台服务器停止运行，一个由进程调用的故障应急程序会自动将该服务器的工作负荷转移至另一台服务器，以保证提供持续不断的服务。 ·易管理性：群集以单一系统映射的形式来面向最终用户、应用程序及网络，同时，也为管理员提供单一的控制点，而这种单一控制点则可能是远程的。 随着计算机应用地位的逐渐提升，系统安全和重要性的日益增加，基于Win2000的负载均衡必将会有着极为广阔的应用前景。 Win2K集群技术 一、集群

ONEStor分布式存储系统介绍

ONEStor 分布式存储系统介绍 关于ONEStor 分布式存储系统介绍，小编已在金信润天 容： 技术特点 H3C ONEStor 存储系统采用分布式设计，可以运行在通用 x86服务器上，在部署该软件时， 会把所有服务器的本地硬盘组织成一个虚拟存储资源池，对上层应用提供块存储功能。 H3C ONEStor 分布式存储软件系统具有如下特点： 领先的分布式架构 H3CONEStor 存储软件的采用全分布式的架构： 分布式管理集群，分布式哈希数据分布算法， 分布式无状态客户端、分布式Cache 等，这种架构为存储系统的可靠性、 可用性、自动运维、 高性能等方面提供了有力保证。其系统架构组成如下图所示： jyionitors 上图中，ONEStor 逻辑上可分为三部分： OSD Monitor 、Client 。在实际部署中，这些逻辑 Get 到了部分资料，整理出以下内 QSDs CliEnt￡ Object I/O V* Failure reporting, v ------ map distribution

组件可灵活部署，也就是说既可以部署在相同的物理服务器上，也可以根据性能和可靠性等方面的考虑，部署在不同的硬件设备上。下面对每一部分作一简要说明。 OSD：Object-based Storage Device OSD由系统部分和守护进程（OSD deamon两部分组成。OSD系统部分可看作安装了操作系统和文件系统的计算机，其硬件部分包括处理器、内存、硬盘以及网卡等。守护进程即运行在内存中的程序。在实际应用中，通常将每块硬盘（SSD或HDD对应一个OSD并将其视 为OSD的硬盘部分，其余处理器、内存、网卡等在多个OSD之间进行复用。ONEStor存储集群中的用户都保存在这些OSD中。OSDdeamon负责完成OSD的所有逻辑功能，包括与monitor 和其他OSD（事实上是其他OSD的deamon）通信以维护更新系统状态，与其他OSD共同完成数据的存储和维护，与client 通信完成各种数据对象操作等等。 Monitor ： Monitor 是集群监控节点。Monitor 持有cluster map 信息。所谓Cluster Map ，粗略的说就是关于集群本身的逻辑状态和存储策略的数据表示。ONEStor Cluster Map包括Monitor map osd map pg map crush map等，这些map构成了集群的元数据。总之，可以认为Monitor 持有存储集群的一些控制信息，并且这些map信息是轻量级的，只有在集群的物理设备（如主机、硬盘）和存储策略发生变化时map信息才发生改变。 Client ： 这里的Client可以看出外部系统获取存储服务的网关设备。client通过与OSD或者Monitor 的交互获取cluster map然后直接在本地进行计算，得出数据的存储位置后，便直接与对应的OSD 通信，完成数据的各种操作。在此过程中，客户端可以不依赖于任何元数据服务器，不进行任何查表操作，便完成数据访问流程。这一点正是ONEStor分布式存储系统可以实现扩展性的重要保证。 客户的数据到达Clie nt后，如何存储到OSD上，其过程大致如下图所示:

RH436-1数据管理、存储及集群技术概述

数据管理、存储及集群技术概述 一、数据 1.数据的分类 1.1.用户数据：用户数据的保护比系统数据更具有挑战性，用户数据的丢失或泄露则是致命的，比如银行业务λ 1.2.系统数据：系统数据丢失了并不会造成企业真正的损失λ 1.3.应用数据：应用数据在企业中是最不能轻视的，大量攻击都是通过系统上应用的漏洞来开展的λ 2.数据可用性 2.1.哪些数据必需保证高可用λ 2.2.注意数据的生命周期：分类存储（打包归档还是直接存储）λ 2.3.数据的访问方法和频率：是只读的还是可读写的？是应用程序的数据，还是可以直接访问的数据？是一个网络配置文件，还是为为了安全的配置？λ 2.4.应用程序的“data starved”数据饥饿：不应该是数据跟不上来，而应该是程序跟不上λ 2.5.所有的一切都要防止单点故障（SPOF：single points of failur）λ 3.规划设计 3.1. 数据越少要求越小λ 3.2. 减小复杂性λ 3.3. 增加灵活性λ 3.4. 保证数据的完整性λ 二、集群 集群是有一组计算机来共同完成一件比较复杂的事情。 1.集群的目标 1.1. HPC（High Performance）：高性能集群，追求性能，大型的运算，λ 1.2. HA（High Availability）：高可用，追求稳定，主要是为了防止单点故障，为了实现的是24小时不间断的工作，并不要求有多快λ 1.3. LBC（Load Balancing）：负载均衡集群，基本不用（现大多数利用硬件LBC设备）λ 2.redhat的cluster products 2.1. RHCS（Redhat cluster suite）：红帽集群套件，在RHEL5的AP版自带的λ 2.2. GFS（Global File system）：全局文件系统，GFS支持并发写入。是一个集群级的文件系统。λ 2.3. CLVM （Clusterd logical volume manager）:集群级的逻辑卷，的LVM 只是单机版的逻辑卷，在一个节点做了LVM，只能在这个节点看到。若果使用的是CLVM，做的LVM则可以在整个集群中看到。λ 2.4. Piranha：LVS 基础上设计的一套负载均衡高可用解决方案，LVS是基于IP 的负载均衡技术，由负载调度器和服务访问节点组成。λ 3.集群的基本拓扑

数据采集存储系统实验报告

数据采集存储系统 陈俣兵任加勒蔡露薇 摘要：本系统以C8051F360单片机最小系统为核心，结合FPGA及高速A/D数据采集模块，可靠地实现对一路外部信号进行采集、存储及FFT频谱分析。系统硬件可以分为模拟部分和数字部分。模拟电路主要包括信号调理电路、锁相环模块及A/D模块、D/A模块。调理电路主要调节信号的幅度及直流偏置，以满足A/D对输入信号1~2V的幅度要求。锁相环模块为A/D模块提供时钟信号，以实现对输入信号的整周期采样，防止频谱泄露。数字部分主要由FPGA实现，用于数据的存储、传输等。本系统对锁相环的使用实现了采样频率对输入信号的跟踪，大大增加了输入信号频率变化范围。测试显示本系统谐波分量测量误差小于1%，系统稳定可靠。 关键字：FFT C8051F360 FPGA 锁相环 一、方案选择与论证 1.系统整体方案比较与选择 方案一：采用扫频外差法。将输入信号和扫频本振产生的信号混频，使变频后信号不断移入窄带滤波器，进而逐个选出被测频谱分量。这种方法的优点是扫频范围大，但对硬件电路要求较高，分辨率不高，难以满足题目要求。 方案二：采用单片机来实现。采用单片机系统控制AD转换器将交流电压电流信号存入缓冲区后，由CPU进行频谱分析以及功率计算。此方案可以使控制模块的设计较为简单。但是，频谱分析的计算（如FFT）具有数据量大，乘法运算居多的特点。此弊端只能通过减少采样点数或外扩运算芯片来解决，前者会降低测量精度，而后者会增加外围硬件设计的复杂程度。 方案三：C8051F360单片机结合FPGA及锁相环模块实现。利用锁相环模块对输入信号频率进行跟踪，能够实现对信号每个周期采集相同点的数据，保证了单片机进行频谱分析（FFT运算）时，数据的正确性。利用FPGA设计两个双口RAM，一个用于存储采集的外部信号数据，另一个用于存储单片机进行FFT运算过程中的大量数据。此方案硬件电路十分简单，且能够按需求方便地改变采集的数据量大小，提高运算结果的精度。且FPGA的高精度晶振能保证AD均匀采样，为计算精度提供保障。 综上所述，本设计选用方案三。系统原理框图见图1-1； C8051F360单片机Cyclone II FPGA 高速ADC信号调理 LCD模块 键盘模块 模拟 信号 锁相环 模块 时钟信号 高速DAC信号调理信号 回放图1-1-1 系统原理框图

高可用性集群解决方案设计HA

1.业务连续 1.1.共享存储集群 业务系统运营时，服务器、网络、应用等故障将导致业务系统无常对外提供业务，造成业务中断，将会给企业带来无法估量的损失。针对业务系统面临的运营风险，Rose提供了基于共享存储的高可用解决方案，当服务器、网络、应用发生故障时，Rose可以自动快速将业务系统切换到集群备机运行，保证整个业务系统的对外正常服务，为业务系统提供7x24连续运营的强大保障。 1.1.1.适用场景 基于共享磁盘阵列的高可用集群，以保障业务系统连续运营 硬件结构：2台主机、1台磁盘阵列

主机 备机心跳 磁盘阵列 局域网 1.1. 2.案例分析 某证券公司案例 客户需求分析 某证券公司在全国100多个城市和地区共设有40多个分公司、100多个营业部。经营围涵盖：证券经纪，证券投资咨询，与证券交易、证券投资活动有关的财务顾问，证券承销与保荐，证券自营，证券资产管理，融资融券，证券投资基金代销，金融产品代销，为期货公司提供中间介绍业务，证券投资基金托管，股票期权做市。 该证券公司的系统承担着企业的部沟通、关键信息的传达等重要角色，随着企业的业务发展，系统的压力越来越重。由于服务器为单机运行，如果发生意外宕机，将会给企业的日常工作带来不便，甚至

给企业带来重大损失。因此，急需对服务器实现高可用保护，保障服务器的7×24小时连续运营。 解决方案 经过实际的需求调研，结合客户实际应用环境，推荐采用共享存储的热备集群方案。部署热备集群前的单机环境：业务系统，后台数据库为MySQL，操作系统为RedHat6，数据存储于磁盘阵列。 在单机单柜的基础上，增加1台备用主机，即可构建基于共享存储的热备集群。增加1台物理服务器作为服务器的备机，并在备机部署系统，通过Rose共享存储热备集群产品，实现对应用的高可用保护。如主机上运行的系统出现异常故障导致宕机，比如应用服务异常、硬件设备故障，Rose将实时监测该故障，并自动将系统切换至备用主机，以保障系统的连续运营。

存储、集群双机热备方案

存储集群双机热备方案

目录 一、前言 (3) 1、公司简介 (3) 2、企业构想 (3) 3、背景资料 (4) 二、需求分析 (4) 三、方案设计 (5) 1．双机容错基本架构 (5) 2、软件容错原理 (6) 3、设计原则 (7) 4、拓扑结构图 (7) 四、方案介绍 (10) 方案一1对1数据库服务器应用 (10) 方案二CLUSTER数据库服务器应用 (11) 五、设备选型 (12) 方案1：双机热备+冷机备份 (12) 方案2：群集+负载均衡+冷机备份 (13) 六、售后服务 (15) 1、技术支持与服务 (15) 2、用户培训 (15)

一、前言 1.1、公司简介 《公司名称》成立于2000年,专业从事网络安全设备营销。随着业务的迅速发展，经历了从计算机营销到综合系统集成的飞跃发展。从成立至今已完成数百个网络工程，为政府、银行、公安、交通、电信、电力等行业提供了IT相关系统集成项目项目和硬件安全产品，并取得销售思科、华为、安达通、IBM、HP、Microsoft等产品上海地区市场名列前茅的骄人业绩。 《公司名称》致力于实现网络商务模式的转型。作为国内领先的联网和安全性解决方案供应商，《公司名称》对依赖网络获得战略性收益的客户一直给予密切关注。公司的客户来自全国各行各业，包括主要的网络运营商、企业、政府机构以及研究和教育机构等。 《公司名称》推出的一系列互联网解决方案，提供所需的安全性和性能来支持国内大型、复杂、要求严格的关键网络，其中包括国内的20余家企事业和政府机关. 《公司名称》成立的唯一宗旨是--企业以诚信为本安全以创新为魂。今天，《公司名称》通过以下努力，帮助国内客户转变他们的网络经济模式，从而建立强大的竞争优势：（1）提出合理的解决方案，以抵御日益频繁复杂的攻击 （2）利用网络应用和服务来取得市场竞争优势。 （3）为客户和业务合作伙伴提供安全的定制方式来接入远程资源 1.2、企业构想 《公司名称》的构想是建立一个新型公共安全网络，将互联网广泛的连接性和专用网络有保障的性能和安全性完美地结合起来。《公司名称》正与业界顶尖的合作伙伴协作，通过先进的技术和高科产品来实施这个构想。使我们和国内各大企业可通过一个新型公共网络来获得有保障的安全性能来支持高级应用。 《公司名称》正在帮助客户改进关键网络的经济模式、安全性以及性能。凭借国际上要求最严格的网络所开发安全产品，《公司名称》正致力于使联网超越低价商品化连接性的境界。《公司名称》正推动国内各行业的网络转型，将今天的"尽力而为"网络改造成可靠、安全的高速网络，以满足今天和未来应用的需要。 1.3、背景资料 随着计算机系统的日益庞大，应用的增多，客户要求计算机网络系统具有高可靠，高

数据库与存储架构

数据库与存储架构 前言 决定应该赋予数据库什么样的存储和配置，已经成为一项杂乱无章的工作，这种现象我见得多了。数据库工程师一般都是数据库的专家，而对于存储配置的低层细节几乎一无所知。另外存储管理员和工程师也往往不知道数据库如何利用下层的存储，以及数据库、索引文件、记录文件，当然还有文件系统和卷管理器的需求和最佳配置又是什么。 这往往造成了存储资源利用率低，增加了整体成本，导致性能降低甚至可能无法满足你的需求，此外预算也总是很紧张，而管理上又要求有效地利用可获得的预算。本文将解决数据库管理员和存储工程师在解决架构问题而进行协作时的一些问题。 数据库与存储架构配置 组件 大部分数据库的端到端存储架构所需硬件和软件如下： 数据库 * 控制文件（Control file） * 表空间（Table space） * 索引文件（Index file） * 重做日志（亦称在线日志，Redo log） 操作系统 文件系统和卷管理器（如果数据库运行在裸设备上，这一项可能没有关系）、主机总线适配器（HBA）、存储硬件。 以上每一部分都拥有多个组件，具有多种特性和功能，对整体性能影响显著。 数据库 数据库应用本身具有多重特性和功能，必须加以考虑。Oracle的组件如下： 控制文件――记录数据库的物理结构，用于激活数据库 表空间――来自数据库各行各列的实际数据 索引文件／空间――Oracle中并不需要索引，不过大型数据库总会用到索引，因为在数据库中进行查找时，索引可以大幅提升查找速度 重做日志――被激活的数据库请求，允许你在数据库崩溃后进行重建并重新启动（这些日志本质上类似于文件系统日志） 因为上述组件都有不同类型的访问模式，所以每种文件类型均被存储在不同的文件系统中，并有调节选项。其它数据库也拥有相似的文件类型，需要以相似的方式考虑。 控制文件 大部分数据库都建议使用多个控制文件以确保可靠性。控制文件并不需要常写常读，不过你必须确定各文件被放置在不同的RAID集上，适用于不同的RAID控制器。 表空间 表空间一般是数据库中量最大的数据。当读取列上的大表时，表空间可以由更大的I/O请求访问。根据大小和更新频率的不同，表空间常常位于更大的数据条带化RAID-5上，以便获得较RAID-1更高的密度和提升的性能。 索引文件／空间 在许多数据库中，索引文件是被访问频率最高的数据。查找索引文件有可能需要很大的IOPS（每秒I/O操作）。另外，有时候数据库被重新索引，这在计算上非常密集，并且需要大量的I/O带宽。因为数据库和所需的查找类型不同，索引空间也许会很大，一般来说，根据传统的UNIX文件尺寸，索引

M集群通信解决方案

现状分析 我国公安集群无线通信系统所采用的通信体制是集群信令系统和在“集群脑系统接口性能规范”基础上制定的编号制式。 模拟集群系统是最早引入我国的集群系统。首先，系统内部没有制定互联的标准，造成各厂商之间无法互联互通，甚至在同一省市由于存在不同厂商的模拟系统，同一地市的公安部门都无法互联互通，全国公安联网更是天方夜谭，根本无法实现；其次，由于固有的技术缺陷，移动终端无法越区切换，移动终端从某一基站覆盖范围移动到另一基站覆盖范围是通信将中断，给实际工作带来诸多不便；第三，由于数据功能和数据接口没有定义，除语音调度外，系统更多功能无法实现，单纯的对讲功能已不能满足用户的需要；第四，模拟系统专网建设需要投入较高的建设成本，每年还要投入大量的人力和资金进行维护，这不是一般的用户能够承受的；第五，随着数字移动通信技术的飞速发展以及国家加强对无线频点的管制，用户很难再申请到新频点，模拟运营面临停牌，模拟集群网已趋向淘汰。 需求说明 随着社会经济的不断发展，日常公共安全管理、重大活动勤务保障和反恐处突的需求非常迫切，公安机关对无线通信的需求不断增长，现有频率资源十分紧张，频率干扰日益严重，缺乏通信安全手段，现有模拟系统无法支持大容量数据业务（大容量的

定位等），公安无线通信难以满足同一指挥、反应快速、协调有序、安全准确、运转高效、可靠地进行通信联络和信息传输。系统在满足公安需求的前提下存在以下亟待解决的问题： ◆频率资源不足 现有模拟通信频率带宽为，可用于公安集群通信的频点仅为对，难于建设更多集群基站和信道，无法增加覆盖范围和移动用户，已经严重制约了无线通信系统的发展。 ◆信号干扰日益严重 城市无线电波传输环境越来越恶劣，对现有公安无线通信带来了直接的影响。另外，由于在部分省市公安的市区采用了模拟集群同播、模拟常规等同播系统，造成重叠区同频信号干扰严重，这不但直接影响了警务活动的效率，更可能在关键时刻造成不可挽回的损失。 ◆通信保密性差 社会治安形式日益复杂，突发事件日益增多，公安反恐维稳任务日益加重，通信安全的保障是公安机关有力打击犯罪的根本举措。现在的模拟通信通过简单的频谱扫描就可以获取通信信息，这给公安机关的通信留下巨大的隐患，对重大警务活动的安全性带来危害。 ◆系统业务扩展性差 现有模拟集群系统无法支持较大容量数据业务，除语音调度外，数据功能和数据接口没有定义，使得系统功能过于单一。如：

ONEStor分布式存储系统介绍

ONEStor分布式存储系统介绍 关于ONEStor分布式存储系统介绍，小编已在金信润天Get到了部分资料，整理出以下内容： 技术特点 H3C ONEStor存储系统采用分布式设计，可以运行在通用x86服务器上，在部署该软件时，会把所有服务器的本地硬盘组织成一个虚拟存储资源池，对上层应用提供块存储功能。H3C ONEStor分布式存储软件系统具有如下特点： 领先的分布式架构 H3C ONEStor存储软件的采用全分布式的架构：分布式管理集群，分布式哈希数据分布算法，分布式无状态客户端、分布式Cache等，这种架构为存储系统的可靠性、可用性、自动运维、高性能等方面提供了有力保证。其系统架构组成如下图所示： 上图中，ONEStor逻辑上可分为三部分：OSD、Monitor、Client。在实际部署中，这些逻辑

组件可灵活部署，也就是说既可以部署在相同的物理服务器上，也可以根据性能和可靠性等方面的考虑，部署在不同的硬件设备上。下面对每一部分作一简要说明。 OSD：Object-based Storage Device OSD由系统部分和守护进程（OSD deamon）两部分组成。OSD系统部分可看作安装了操作系统和文件系统的计算机，其硬件部分包括处理器、内存、硬盘以及网卡等。守护进程即运行在内存中的程序。在实际应用中，通常将每块硬盘（SSD或HDD）对应一个OSD，并将其视为OSD的硬盘部分，其余处理器、内存、网卡等在多个OSD之间进行复用。ONEStor存储集群中的用户都保存在这些OSD中。OSD deamon负责完成OSD的所有逻辑功能，包括与monitor 和其他OSD（事实上是其他OSD的deamon）通信以维护更新系统状态，与其他OSD共同完成数据的存储和维护，与client通信完成各种数据对象操作等等。 Monitor： Monitor是集群监控节点。Monitor持有cluster map信息。所谓Cluster Map，粗略的说就是关于集群本身的逻辑状态和存储策略的数据表示。 ONEStor Cluster Map包括Monitor map、osd map、pg map、crush map等，这些map构成了集群的元数据。总之，可以认为Monitor 持有存储集群的一些控制信息，并且这些map信息是轻量级的，只有在集群的物理设备（如主机、硬盘）和存储策略发生变化时map信息才发生改变。 Client： 这里的Client可以看出外部系统获取存储服务的网关设备。client通过与OSD或者Monitor 的交互获取cluster map，然后直接在本地进行计算，得出数据的存储位置后，便直接与对应的OSD通信，完成数据的各种操作。在此过程中，客户端可以不依赖于任何元数据服务器，不进行任何查表操作，便完成数据访问流程。这一点正是ONEStor分布式存储系统可以实现扩展性的重要保证。 客户的数据到达Client后，如何存储到OSD上，其过程大致如下图所示：

基于列存储的数据库存储系统研究

基于列存储的数据库存储系统研究 基于列存储的数据库，相对于传统的基于行的数据库，更适合在数据仓库存储方面发挥特长1简介 在项目中，将研究一个客户（常规）文件系统设计，以提高基于列存储数据库的查询性能。该基于列存储数据库除了在磁盘上存储数据方式不同外，类似于典型的关系型数据库（基于行存储的数据库,如MySQL或Postgres）。不同之处如图1所示：在一个基于行存储的数据库中，每一行的属性按顺序存储，并在每一行被存储在一个连续的文件中。而在一个基于列存储的数据库中，每个属性列存储在一个单独的文件。 这个文件的配置有一个优势，主要是适合只读数据库（数据仓库）。首先，任何查询涉及到的数据库属性的子集回归，只需要较少的磁盘带宽，因为只加载所需的属性。随着装载属性增多，查询次数也就增加。其次，每个列存储一个单一类型使文件比传统的数据库可压缩（整数，八进制，字节，等等）性更高。压缩减少了磁盘上的数据读取量，可以进一步提高性能。第三，CPU只处理为所需属性的数据列，只需要在内存中缓存，节省内存资源，提高CPU的性能。 基于行存储的数据库 Source IP Dest IP Source Port Dest Port 基于列存储的数据库 图1：基于行存储数据库和基于列存储数据库文件系统布局 面向列存储的缺点之一是：一个表中包含多个files。推测由于基于列存储可以降低磁盘带宽要求，因此基于列存储的数据库可以提高查询性能。但是它将增加磁盘查找时间，因为查询期间在一个磁盘上要定位更多的files。因此希望文件系统可以定制，这样可以使基于列存储数据库的file寻求时间最小化，这样提高查询性能。

基于FPGA的水声信号采集与存储系统设计

基于FPGA的水声信号采集与存储系统设计 摘要：为实现对水声信号的多通道同步采集并存储，提出了一种基于FPGA的多通道信号同步采集、高速大容量实时存储的系统设计方案，并完成系统的软硬件设计。该系统的硬件部分采用模块化设计，通过FPGA丰富的外围接口实现模块间的数据交互，软件部分采用Verilog HDL硬件描述语言进行编程，能够灵活的实现信号的采集及存储。实际应用表明，该设计具有功耗低，可高速实时存储，存储容量大，通用性强，易于扩展升级等特点。 水声信号采集存储系统是海洋环境调查仪器的重要组成部分。开展水声环境调查所使用的海洋仪器要求设备通道多、同步性好、采样率高、数据存储容量大。市场上常见的数据采集器多是采集某些固定种类的信号，动态范围比较小，通道数一般也比较少，有些还要求与主机进行接口等，这些都限制了其在水声信号采集中的应用。为满足需要，本文设计了适合于水声数据采集存储的较为通用的系统，系统单板具有8个采集通道，多个单板级联可实现多通道同步采集、USB高速存储。 1 总体设计 该系统总体结构如图1所示，上级电路通过级联接口发送采集指令，单片机初始化控制FPGA，控制FPGA首先判断单板是否为级联单板，再初始化相应的FPGA。采集模块的FPGA 向需要同步采集的通道对应的A/D芯片提供统一的时钟，使得A/D同步的选择相应的通道进行数据的同步采样和转换，其结果传给负责缓存的FPGA，缓存在DDR对应的存储空间，然后由ARM控制存储模块的FPGA从DDR空间读取数据进行本地存储。 2 系统硬件设计 系统硬件主要由控制模块、数据采集模块、缓存模块、存储模块几部分组成，系统硬件结构图如图2所示。单片机功耗低、接口丰富、可靠性高，被系统用做上电引导芯片;FPGA 器件具有集成度高、内部资源丰富、特别适合处理多路并行数据等明显优于普通微处理器的特点，所以系统采用XILINX公司不同型号的FPGA作为不同模块的主控芯片。针对系统设计中对采集存储实时性和同步性的要求，存储模块采用FPGA与ARM相结合的设计，采集主控制逻辑用ARM实现，FPGA负责数据的高速传输和存储。

无线数字数集群系统具体实施方案模板.doc

天一阁·月湖景区无线集群通信指挥系统 （设计方案） 浙江宝兴智慧城市建设有限公司 二○一七年七月

目录 1 项目概述 .................................................... 错误 ! 未定义书签。 通信现状 . ............................................ 错误 ! 未定义书签。 集群通信必要性 . ...................................... 错误 ! 未定义书签。 信道利用率高 . .................................... 错误 ! 未定义书签。 业务功能丰富 . .................................... 错误 ! 未定义书签。 系统建成后可实现的功能 . .............................. 错误 ! 未定义书签。 数字集群系统的先进性 . ............................ 错误 ! 未定义书签。 2 项目总体设计方案 ............................................. 错误 ! 未定义书签。 设计目标 . ............................................ 错误 ! 未定义书签。 系统组网方案 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。 基站建设 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。 站点容量计算 . .................................... 错误 ! 未定义书签。 站点部署示意图 . .................................. 错误 ! 未定义书签。 系统规划 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。 系统特点及功能介绍 . .................................. 错误 ! 未定义书签。 基本业务功能 . .................................... 错误 ! 未定义书签。 移动性管理 . .............................. 错误 ! 未定义书签。 安全功能 . ................................ 错误 ! 未定义书签。 基本话音业务 . ............................ 错误 ! 未定义书签。 基本数据业务 . ............................ 错误 ! 未定义书签。 有线调度功能 . .................................... 错误 ! 未定义书签。 语音调度功能 . ............................ 错误 ! 未定义书签。 基本业务功能 ......................... 错误 ! 未定义书签。 多选呼叫 . ............................ 错误 ! 未定义书签。 用户监听 . ............................ 错误 ! 未定义书签。 强插 / 强拆 . ........................... 错误 ! 未定义书签。 遥晕 / 复活 . ........................... 错误 ! 未定义书签。 在线检测 . ............................ 错误 ! 未定义书签。 呼叫提醒 . ............................ 错误 ! 未定义书签。 会议 . ................................ 错误 ! 未定义书签。 遥毙 . ................................ 错误 ! 未定义书签。 短信管理 . ................................ 错误 ! 未定义书签。 紧急告警 . ................................ 错误 ! 未定义书签。 录音回放 . ................................ 错误 ! 未定义书签。 报表查询 . ................................ 错误 ! 未定义书签。 数字系统网管系统 . ................................ 错误 ! 未定义书签。 3 系统设备介绍 ................................................ 错误 ! 未定义书签。 单基站示意图 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。 信道机 . .............................................. 错误 ! 未定义书签。 产品描述 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。 技术规格 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。 合路器 . .............................................. 错误 ! 未定义书签。 分路器 . .............................................. 错误 ! 未定义书签。 双工器 . .............................................. 错误 ! 未定义书签。 室外全向天线 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。 手持终端 PD680 ....................................... 错误 ! 未定义书签。

存储服务器集群配置

系统结构： 两台服务器集群，通过网络同时与阵列相连。其中一台为当前活动服务器，另一台热备。 服务器间通过心跳线相连，确保集群讯息传递。 目的： 为防止单点故障，集群服务通过服务器即时切换，实现任意一台服务器故障后，用户依然能对阵列上所存储的资源进行操作而不受影响，为维修或更换设备赢得时间。 整体思路： 1.在阵列上创建仲裁分驱和共享分驱 2.启动集群服务器中的一台A，查看是否识别出阵列上划分的空间。是则格式化分驱， 并启动集群服务器B，检查其是否识别已分驱的磁盘。是则关闭服务器B，然后在 服务器A上创建集群 3.选择域，输入要创建的集群名称 4.输入节点A主机名，可点击BROWSE选择服务器名称 5.等待系统执行前至配置，如无异常执行下一步 6.输入集群ip地址，此地址为虚拟集群服务器地址，并无实际设备存在

7.在域服务器上创建一个集群用户，在集群向导中输入用户名密码 8.点击QUORUM选择在阵列上创建的仲裁磁盘，结束配置 9.启动集群服务器B，启动集群管理服务，选择加入集群。 10.选择要加入集群的节点服务器B 11.等待配置完成，若无异常进行下一步 12.输入集群服务器所在域的域用户密码 13.检察配置信息，无误则结束配置 14.右键单击RESOURCE新建资源 15.输入资源名称并选择资源类型及所在组 16.将与之关联的服务器加入相关组 17.设置共享名称及路径，单击完成结束配置 18.设置共享资源完全共享权限 19.在当前管理服务器上设置共享磁盘的权限 一．环境准备条件： 1．域服务器至少一台 2．在域中创建用户，为后边集群服务器登陆使用 3．两台准备做集群的节点服务器，需配置双网卡。 4．准备心跳线一根，将两台节点服务器相连。 二。配置集群 域用户：cluster 主机A信息： 主机A名称：NASA 域名：12.CALT.CASC 公网IP:10.21.0.171 心跳IP：192.168.0.1 主机B信息： 主机B名称：NASB 域名：12.CALT.CASC 公网IP：10.21.0.172 心跳IP：192.168.0.2

数据库系统原理(含答案)资料讲解

数据库系统原理(含答 案)

数据库系统原理自测题（2） 一、单项选择题 1．数据库物理存储方式的描述称为【B】A．外模式B．内模式 C．概念模式 D．逻辑模式 2．在下面给出的内容中，不属于DBA职责的是【A】 A．定义概念模式B．修改模式结构 C．编写应用程序 D．编写完整行规则 3．用户涉及的逻辑结构用描述【C】A．模式B．存储模式 C．概念模型D．逻辑模式 4．数据库在磁盘上的基本组织形式是 【B】 A．DB B.文件 C.二维表 D.系统目录 5．在DBS中，最接近于物理存储设备一级的结构，称为 【D】 A．外模式B．概念模式C．用户模式 D．内模式 6．从模块结构考察，DBMS由两大部分组成： 【B】A．查询处理器和文件管理器B．查询处理器和存储管理器 C．数据库编译器和存储管理器D．数据库编译器和缓冲区管理器

7．设W=R?S，且W、R、S的属性个数分别为w、r和s，那么三者 之间应满足【A】 A．w≤r+s B．w＜r+s C．w≥r+s D．w＞r+s 8．数据库系统的体系结构是数据库系统的总体框架，一般来说数据库系统应具有三级模式体系结构，它们是【A】 A．外模式、逻辑模式和内模式B．内模式、用户模式和外模式 C．内模式、子模式和概念模式D．子模式、模式和概念模式 9．ER图是表示概念模型的有效工具之一，在ER图中的菱形框表示【A】 A．联系B．实体 C．实体的属性D．联系的属性 10．数据库管理系统中数据操纵语言DML所事项的操作一般包括【A】A．查询、插入、修改、删除B．排序、授权、删除 C．建立、插入、修改、排序D．建立、授权、修改 11．设有关系R(A,B,C)和关系S(B,C,D)，那么与R?S等价的关系代数表达式是【C】A．π1，2，3，4（σ2=1∧3=2（R×S））B．π1，2，3，6（σ2=1∧ （R×S）） 3=2 C．π1，2，3，6（σ2=4∧3=5（R×S））D．π1，2，3，4（σ2=4∧3=5（R×S））12．在关系模式R中，函数依赖X→Y的语义是 【B】 A．在R的某一关系中，若两个元组的X值相等，则Y值也相等B．在R的每一关系中，若两个元组的X值相等，则Y值也相等 C．在R的某一关系中，Y值应与X值相等 D．在R的每一关系中，Y值应与X值相等

存储体系结构

DAS、NAS、SAN、P2P等存储系统的体系结构 在以数据为中心的信息时代，存储已成为IT基础设施的核心之一。数据存储已经成为继互联网热潮之后的又一次技术浪潮，它将网络带入了以数据为中心的时代。 由于近年来C/S计算模型的广泛采用，服务器都带有自己的存储系统，信息分散到各个服务器上，形成了所谓的“信息孤岛”，不利于信息整合与数据共享。而网络存储就是一种利于信息整合与数据共享，且易于管理的、安全的新型存储结构和技术。目前，网络存储已经成为一种新的存储技术，本文将从体系结构的角度简述目前的存储系统。 直接连接存储DAS 直接连接存储DAS(Direct Attached Storage)是对SCSI总线的进一步发展。它对外利用SCSI总线通道和多个主机连接，解决了SCSI卡只能连接到一个主机上的缺陷。对内利用SCSI总线通道或FC通道、IDE接口连接多个磁盘，并实现RAID技术，形成一个磁盘阵列，从而解决了数据容错、大存储空间的问题。 DAS是以服务器为中心的存储体系结构，难以满足现代存储应用大容量、高可靠、高可用、高性能、动态可扩展、易维护和开放性等多方面的需求。解决这一问题的关键是将访问模式从以服务器为中心转化为以数据和网络为中心，实现扩展容量、增加性能和延伸距离，尤其是实现多个主机数据的共享，这推动了存储与计算的分离，即网络存储的发展。 网络附属存储NAS NAS（附网存储系统）系统是用一个装有优化的文件系统和瘦操作系统的专用数据存储服务器，提供跨平台的文件共享功能。NAS产品与客户之间的通讯采用NFS(Network File System)协议、CIFS(Common Internet File System)协议，这些协议运行在IP之上。NAS 的体系结构如图1所示。 尽管NAS集成了系统、存储和网络技术，具有扩展性强、使用与管理简单、跨平台文件共享、性能优化等特点。然而，NAS系统也有其潜在的局限性。首先是它受限的数据库支持，NAS文件服务器不支持需大量依赖于数据库处理结果的应用（块级应用）。其次是缺乏灵活性，它是一种专用设备。最后，NAS备份与恢复的实现相当困难。 存储区域网SAN SAN（存储区域网）是通过专用高速网将一个或多个网络存储设备（如磁盘阵列RAID）和服务器连接起来的专用存储系统。 SAN以数据存储为中心，采用可伸缩的网络拓扑结构，提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换，并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内，实现最大限度

集群环境中的几个概念

集群环境中的几个概念 1）并发控制：在集群环境中，关键数据通常是共享存放的，比如放在共享磁盘上。而集群内各个节点的身份是对等的，所有节点对数据有相同的访问权利。此时就必须有某种机制能够控制节点对数据的访问。在ORACLE RAC中，是利用DLM(Distribute Lock Management)机制来进行多个实例间的并发控制。 2）健忘症（Amnesia)：此问题发生在集群环境配置文件不是集中存放，而是每个节点都有一个本地副本。在集群正常运行时，用户可以在任何节点更改集群的配置，并且这种更改会自动同步到其他节点。但有这种场景：两个节点的集群，节点1因为正常的维护需要被关闭，然后在节点2修改了某些配置，然后关闭节点2，启动节点1.因为之前在节点2做的配置修改没有同步到节点1，所以节点1启动后，它仍然是用旧的配置文件工作，此时就会造成配置丢失，也就是所谓的“健忘症”。 3）脑裂（Split Brain)：在集群里，节点间需要通过某种机制（心跳）了解彼此的健康状况，以确保各节点协调工作。假设只是“心跳”出现故障，但各个节点还在正常运行。这时，每个节点都认为其他节点宕机，自己是整个集群环境中的“唯一健在者”，自己应该获得整个集群的“控制权”。在集群环境中，存储设备都是共享的，这就意味着数据灾难，这样一种状况就是“脑裂”。解决这个问题的通常办法是使用投票算法（Quorum Algorithm)。 投票算法原理：集群中各个节点需要心跳机制来通报彼此的“健康状况”，假设每收到一个节点的“通报”代表一票。 对于一个三节点的集群，正常运行时，每个节点都会有3票（自己和另两个节点的通报）。假设节点1的心跳出现故障，但是节点1还在运行：此时整个集群就分裂成两个小的Partition。节点1自己是一个Partition，节点2和节点3是一个Partition。这时就必须剔除一个Partition。因为节点2和节点3组成的Partition，每个节点有两票；节点1自己一个Partition，节点1只有一票。按照这个算法，节点2和节点3组成的小集群获得控制权，而节点1被踢出，由节点2 和节点3组成的新的集群继续对外提供服务。 如果集群只有两个节点，则上面的算法就没有用了，因为每个节点只有一票，没有办法比较。此时，就必须引入第3个设备Quorum Device。

文件系统存储数据,与数据库系统存储数据的差别

信息资源组织与管理 期中考试

选题： 文件系统存储数据，与数据库系统存储数据的差别，谈其优略 一、文件系统与数据库系统的概念及其发展 1.文件系统 所谓的文件系统简单地说负责存取和管理文件信息的软件结构。例如电脑的硬盘C、D、E、F盘和可以动的存储设备等。文件系统是操作系统用于明确磁盘或分区上的文件的方法和数据结构，即在磁盘上组织文件的方法。也指用于存储文件的磁盘或分区，或文件系统种类。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。 文件系统由三部分组成：与文件管理有关软件、被管理文件以及实施文件管理所需数据结构。从系统角度来看，文件系统是对文件存储器空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取，当用户不再使用时撤销文件等。 2.数据库系统 数据库系统是由数据库及数据库管理软件组成的系统，它是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理的核心机构。它是一个实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统，是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。数据库系统的核心是数据库管理系统。 数据库系统一般由4个部分组成：数据库、硬件、软件、人员。

其中数据库是指长期存储在计算机内的，有组织，可共享的数据的集合。硬件是指构成计算机系统的各种物理设备，包括存储所需的外部设备。软件包括操作系统、数据库管理系统及应用程序。人员包括系统分析员和数据库设计人员、应用程序员、最终用户、数据库管理员。 数据库系统有大小之分，常见的大型数据库系统有SQL Server、Oracle、DB2等；中小型数据库系统有Foxpro、Access等。 3.发展过程 数据库发展阶段大致划分为如下几个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段、高级数据库阶段。以下主要介绍一下文件系统管理阶段和数据库管理阶段。 文件系统阶段中操作系统的出现标志着数据管理步入一个新的 时期。在文件系统阶段，数据以文件为单位存储在外存，且由操作系统统一管理。操作系统为用户使用文件提供了友好界面。文件的逻辑结构与物理结构脱钩，程序和数据分离，使数据与程序有了一定的独立性。用户的程序与数据可分别存放在外存储器上，各个应用程序可以共享一组数据，实现了以文件为单位的数据共享。 在数据库系统阶段，人们对数据管理技术提出了更高的要求：希望面向企业或部门，以数据为中心组织数据，减少数据的冗余，提供更高的数据共享能力，同时要求程序和数据具有较高的独立性，当数据的逻辑结构改变时，不涉及数据的物理结构，也不影响应用程序，以降低应用程序研制与维护的费用。数据库技术正是在这样一个应用需求的基础上发展起来的。