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大數據時代數據應該如何存儲?

PB或多PB基礎架構和傳統大規模數據集的區別,就像白天和黑夜的區別,就像在筆記本電腦上處理數據和在RAID陣列上處理數據的區別。"

當Day在2009年加入Shutterfly時,存儲已經成為該公司最大的支出,並且還在快速增長。

“每N PB的額外存儲意味著我們需要另壹個存儲管理員來支持物理和邏輯基礎架構,”Day說。“面對大規模的數據存儲,系統出錯的頻率會更高,任何壹個管理大存儲的人都經常要處理硬件故障。大家都在努力解決的根本問題是:當妳知道壹部分存儲在壹段時間內會出現問題時,妳應該如何保證數據可用性,保證性能不會降低?”RAID問題的標準答案是復制,通常采用RAID陣列的形式。但Day表示,面對大規模數據,RAID在解決問題的同時,可能會產生更多的問題。在傳統的RAID數據存儲方案中,數據的每個副本都被鏡像並存儲在陣列的不同磁盤中,以確保完整性和可用性。但這意味著每個鏡像和存儲的數據將需要五倍於其自身的存儲空間。隨著RAID陣列中使用的磁盤變得越來越大(從密度和功耗的角度來看,3TB磁盤非常有吸引力),更換故障驅動器的時間將會越來越長。

“事實上,我們在使用RAID時沒有任何操作問題,”Day說。“我們看到的是,隨著磁盤變得越來越大,當任何組件出現故障時,我們返回到完全冗余系統的時間都會增加。生成的校驗與數據集的大小成比例。當我們開始使用1TB和2TB磁盤時,需要很長時間才能恢復到完全冗余的系統。可以說這種趨勢並沒有朝著正確的方向發展。”

對於Shutterfly來說,可靠性和可用性是非常關鍵的因素,這也是企業存儲的要求。Day表示,其快速膨脹的存儲成本使該商品系統更具吸引力。當Day和他的團隊在研究幫助控制存儲成本的潛在技術解決方案時,他們對壹種名為擦除代碼的技術非常感興趣。

使用擦除代碼技術的下壹代存儲

Reed-Solomon糾刪碼最初用作不可靠信道中的數據傳輸的前向糾錯(FEC ),例如外層空間探索中的數據傳輸。這項技術也用於CD和DVD,以處理光盤上的故障,如灰塵和劃痕。壹些存儲供應商已經開始將擦除代碼納入他們的解決方案。有了糾刪碼,就可以把數據分解成幾塊,單塊的碎數據就沒用了,然後再把它們分布到不同的磁盤驅動器或者服務器上。在任何使用中,這些數據都可以完全重組,即使壹些數據塊由於磁盤故障而丟失。換句話說,妳不需要創建數據的多個副本,單個數據就可以保證數據的完整性和可用性。

Cleversafe是基於擦除代碼的解決方案的早期供應商之壹,它添加了位置信息,以創建它所謂的分散編碼,允許用戶在不同的位置(如多個數據中心)存儲數據塊或切片。

每個數據塊本身是沒用的,可以保證隱私和安全。由於信息分散技術使用單個數據來確保數據的完整性和可用性,而不是像RAID那樣使用多個副本,因此公司可以節省高達90%的存儲成本。

“當妳試圖重組數據時,妳不壹定需要提供所有的數據塊,”Cleversafe的產品戰略、營銷和客戶解決方案副總裁Russ Kennedy說。“妳生成的數據塊的數量叫做寬度,我們把重組數據所需的最小數量叫做閾值。您生成的數據塊數量與重組所需數量之間的差異決定了它的可靠性。同時,即使失去節點和驅動器,您仍然可以獲得原始數據。”

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