元数据存储.docx

元数据存储概述
摘要:信息的爆炸性增长对当前的存储技术提出了巨大挑战。新的对象存储技术,能为存储系统提供高性能和高可扩展性,是构建大规模、分布存储系统的基础,正逐渐成为存储领域研究的一个热点。元数据服务器子系统作为对象存储体系的一个核心部
元数据存储概述
摘要:信息的爆炸性增长对当前的存储技术提出了巨大挑战。新的对象存储技术,能为存储系统提供高性能和高可扩展性,是构建大规模、分布存储系统的基础,正逐渐成为存储领域研究的一个热点。元数据服务器子系统作为对象存储体系的一个核心部分,是实现分布式对象分布存储的关键。文件系统元数据描述文件系统及其管理的文件,其访问效率是文件数据访问性能的关键因素。在海量网络存储环境中,随着系统应用的多样化、应用需求规模的不断扩大,如何充分利用系统资源,提供高扩展能力的文件系统元数据服务,成为大规模分布式文件系统研究的热点问题。
关键词:元数据;分布式;海量存储;查询;扩展
1相关技术的发展

存储设备主要包括光盘、闪存、磁带和磁盘等。光盘主要用于移动存储。由于其相对磁介质具有更长的使用寿命,可以用来更长时间的保存归档数据。但光盘容量有限,访问速度较慢,不适合用作在线存储设备。闪存是消费电子的移动存储,其容量很小。磁带作为磁盘的后端支持设备,主要用作归档数据的存储。磁盘是主要的在线存储设备,用来存储活跃的生产数据。磁盘技术发展非常迅速,根据Seagate的数据,,带宽达到l,OOOMb/s,读寻道时间为8毫秒。预计到2009年,,000GB的存储能力,2,000Mb/。到2013年,这些指标分别为8,000GB,5,000Mb/。磁盘性能的增强将弱化磁带在存储系统中的作用,将取代磁带成为归档数据的主要存储介质。

从存储系统结构来看,服务器的存储系统经历了直连存储(Direct-AttachedStorage,DAS),附网存储(Network-AttachedStorage,NAS)和存储区域网络(StorageAreaNetwork,SAN)等三个阶段的发展。
在DAS系统中,各个服务器通过I/O总线连接存储设备,并管理存储资源的使用。服务器不能直接使用其他服务器的存储设备,只能通过FTP、SCP等完成数据的共享。DAS具有明显的缺点,包括:1)各个服务器独立管理其存储资源的使用,存储资源共享困难。2)存储设备通过I/O总线连接,扩展能力受限于I/O总线的能力。存储设备很难独立于服务器扩展,限制系统的扩展能力。3)存储资源扩展要求计算资源的同步扩展,导致系统管理成本的剧增。4)数据共享困难。NAS将DAS的存储设备集中,由专门的服务器管理,系统区分为客户端和文件服务器。各个客户端通过网络将数据读写请求提交给文件服务器,文件服务器转发客户端的数据请求。相对于DAS而言,NAS能够解决存储和数据的共享问题。但文件服务器管理存储资源和转发数据读写请求的文件访问方式,将限制存储资源和数据读写性能的扩展。SAN使用高速网络直接连接存储设备,并通过虚拟化存储技术集中管理存储资源。客户端直接与存储设备读写数据,提高系统的存储和数据共享能力。为方便系统的管理,SAN需要SA