联想分布式存储系统解决方案
联想服务器存储及方案实战培训V-2024鲜版
审计和监控
记录用户访问和操作日志，便于事后审计和追溯 。
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防火墙和入侵检测系统部署
防火墙配置
部署硬件或软件防火墙，过滤非法访问和恶意攻击。
入侵检测
实时监测网络流量和异常行为，及时发现并处置安全威胁 。
安全漏洞扫描
定期扫描系统漏洞，及时修补安全漏洞，finiBand 等网络协议，提供低延迟、高
带宽的网络连接。
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市场竞争态势及定位
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市场竞争态势
联想服务器在市场份额、产品性能、技术创新等方面处于领先地位，与HP、Dell等国 际品牌竞争激烈。
市场定位
联想服务器以高品质、高性能、高可靠性为特点，定位于中高端企业级市场，满足客户 对高性能计算和大规模数据存储的需求。同时，联想服务器还提供全面的解决方案和专
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恢复策略制定过程剖析
恢复策略目标
确保数据在发生灾难或故障时能 够及时、完整地恢复。
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恢复策略制定
根据业务需求和数据重要性，制定 不同等级的恢复策略，包括本地恢 复、远程恢复等。
恢复流程设计
明确恢复流程、操作步骤和责任人 ，确保恢复过程有序进行。
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灾难恢复计划演练
演练目的
检验灾难恢复计划的可行性和有 效性，提高应对灾难的能力。
演练方式
模拟故障场景，进行实战演练， 包括数据恢复、系统恢复等。
演练评估
对演练过程进行全面评估，总结 经验教训，不断完善灾难恢复计
划。
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分布式存储解决方案
分布式存储解决方案目录一、内容概览 (2)1. 背景介绍 (3)2. 目标与意义 (3)二、分布式存储技术概述 (5)1. 分布式存储定义 (6)2. 分布式存储技术分类 (7)3. 分布式存储原理及特点 (8)三、分布式存储解决方案架构 (9)1. 整体架构设计 (10)1.1 硬件层 (12)1.2 软件层 (13)1.3 网络层 (14)2. 关键组件介绍 (15)2.1 数据节点 (16)2.2 控制节点 (18)2.3 存储节点 (19)2.4 其他辅助组件 (20)四、分布式存储解决方案核心技术 (22)1. 数据分片技术 (23)1.1 数据分片原理 (25)1.2 数据分片策略 (26)1.3 数据分片实例分析 (28)2. 数据复制与容错技术 (29)2.1 数据复制原理及策略 (31)2.2 容错机制与实现方法 (32)2.3 错误恢复过程 (34)3. 数据一致性技术 (35)3.1 数据一致性概念及重要性 (36)3.2 数据一致性协议与算法 (37)3.3 数据一致性维护与保障措施 (38)4. 负载均衡与性能优化技术 (39)4.1 负载均衡原理及策略 (41)4.2 性能优化方法与手段 (43)4.3 实例分析与展示 (43)五、分布式存储解决方案应用场景及案例分析 (44)1. 场景应用分类 (46)2. 具体案例分析报告展示 (47)一、内容概览分布式存储解决方案是一种旨在解决大规模数据存储和管理挑战的技术架构，它通过将数据分散存储在多个独立的节点上，提高数据的可用性、扩展性和容错能力。
本文档将全面介绍分布式存储系统的核心原理、架构设计、应用场景以及优势与挑战。
我们将从分布式存储的基本概念出发，阐述其相较于集中式存储的优势，如数据分布的均匀性、高可用性和可扩展性。
深入探讨分布式存储系统的关键组件，包括元数据管理、数据分布策略、负载均衡和容错机制等，并分析这些组件如何协同工作以保障数据的可靠存储和高效访问。
联想storage-V5030混合存储系统调试教程
联想Lenovo storage V5030 混合存储系统调试教程（20180509）一、准备工作1.调试笔记本或台式机1台（注：需系统内部先安装了JAVA程序）；2.千兆交换机一台；3.网线三根；4．客户要求的后台管理IP地址（可先随便设，后期可更改）；5.lenovo storage V5030混合存储系统上架安装完毕；6.硬盘、缓存、扩展子卡安装完毕；注意：缓存的安装必须非常小心，缓存比较容易损坏，万分小心。
插拔缓存的位置如下图红色方框所示二、配置设备1.将调试笔记本或者台式机的网口地址改为192.168.0.X网段的地址，如下图所示2、用2根网线分别接到V5030设备左右两个控制器的T网口上，如下图所示带有T标识的网络接口即是T网口，两个T网口都要连接。
连接图如下：3、所有网线接通后，确认无误后开机两根电源线要快速接电，不然就会报错亮起黄灯。
方法1：等待……直到途中红框中的两个状态灯都是常亮状态方法2：打开CMD界面—》输入ping 192.168.0.1-t 命令，拼通则说明设备开机并系统启动完成。
4、打开IE浏览器在地址栏输入192.168.0.1 如下图所示点击【继续浏览此网站（不推荐）】，你会看到欢迎画面点击下一步二种情况：（本操作按照第一种情况配置）1）只有一台机器—》选择作为系统中的第一个节点，点击下一步2）如果是集群中的第二台V5030—》请选择作为现有系统中的附加节点，并点击下一步5、下图输入框输入GUI管理后台的IP地址、子网掩码、网关等信息输入好，点击下一步本操作以192.168.70.10为例。
短暂等待。
显示任务完成界面，点击关闭进行下一步操作界面提示10分钟倒计时的等待时间，此时系统内部正在进行初始化并且写入IP的操作。
注意：倒计时期间内不要关闭该网页10分钟过后，界面中下一步按钮亮起，点击下一步然后按界面提示把T网口的网线拔出手动拔出后，点击完成按钮，退出初始化引导界面。
联想分布式存储系统解决方案
ERP/BI Mail
DB
File
NFS
FC FCoE
iSCSI
SAN
NAS
Tier 1 Tier 2
Tier 3
Scale-Out (SDS)
SSD
SAS
SATA
11
联想LeoStor，是SDS解决方案的理想技术和产品选择
应用层
非编/媒资
网盘
接口层
LenoFS LenoSAN
系统层
硬件层
Cinder LenoSync
Image Manager Store
Adapter
LeoStor
OpenStack支持
• 通过与OpenStack中的Cinder块存储管理 模块相配合，为Nova中的计算资源提供 存储空间；
• 可实现通过运管平台进行数据空间的“创 建卷”、“删除卷”、“修改卷”等管理 工作。
• 支持Cinder的VolumeType功能 • Glance也可以利用LeoFS的存储容量
22
BigData支持
BigData Application (大数据应用)
Zoo kee per (分 布式 协作 服务)
Hba
Hive
Pig
se
(数据仓库) (数据流处理)
(分
布式 数据
MapReduce
库)
(分布式计算框架)
LeoStor (分布式文件存储)
BigData支持
• 用LeoFS替代HDFS，通过实现Hadoop的 文件接口使LeoFS文件系统支持Hadoop。 在文件读取效率，存储利用率上明显优于 HDFS。
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产统一品存功储能概述
接口支持
联想ThinkSystem DE系列存储配置教程
联想的DE系列存储配置非常简单，和以前的ibm ds系列配置方式一样，并且现在加入了w eb界面，还是中文，简直就是即点击用的设备。
可见联想为了方便用户做了多少优化工作。
即便是这样简单，但是还是有人一直在找教程，这里写一下，方便大家。
一、初始化存储1，连接存储使用网线将控制器 A 端口（ P1 ）连接到笔记本电脑的以太网端口，笔记本配置以下地址IP 地址： 192.168.128.100子网掩码： 255.255.255.0在浏览器中输入：https://192.168.128.101输入自定义的用户名及密码，然后点击设置密码。
2，填写基本信息可以后面自行配置池一直下一步即可二，配置存储1，配置池或阵列de系列存储支持Dynamic Disk Pools (DDP)功能，这个功能类似于IBM v系列存储的分布式raid，但是又有区别。
池类似卷组，但具有以下区别：a，池中的数据随机存储在池中的所有驱动器上，而卷组中的数据则不同，存储在同一组驱动器上。
b，如果驱动器出现故障，池的性能降级程度更低，重建时间更短。
c，池有内置保留容量，因此不需要专用热备用驱动器。
d，池允许将大量驱动器组合到一起。
e，池不需要指定的 RAID 级别。
f，池最少需要11块硬盘，最大可以192。
g，池的磁盘利用率比卷组低，磁盘利用率70%A，选择创建池。
填写池的名称，池的选项已经根据配置自动列出可配置选项，直接选择即可，根据需求选择相应数量磁盘的池，为了演示后续操作，我这里选择13个磁盘的池，点击创建点击左边菜单栏的存储-池和卷组，13个驱动器的池已经建好在此界面中看到有一个保留容量的标签，保留容量是为帮助解决潜在的驱动器故障而在池中保留的容量（驱动器数量）。
创建池时， System Manager 将自动保留缺省的保留容量，具体容量取决于池中的驱动器数。
如果已使用所有可用容量创建卷，则可能无法增加保留容量，除非通过添加驱动器或删除卷来向池中添加容量。
联想凌拓存储产品及方案介绍
ONTAP select
Storage GRID
海量分布式存储
DF系列
Cloud Volume ONTAP
磁带设备系列
TS 系列
战略
Scalar i系列
设计
备份一体机
部署和过渡
DPA系列
运营
数据&应用
数据管理软件 存储平台 数据保护 专业服务
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全新存储产品家族 – 双品牌策略
实现完整的端到端产品组合
NetApp FAS8000 系 列 获 得 DOIT 2018年度高端存储产品 创新奖
NetApp E5700 系列混合闪存 存储系统获得至顶网2018年度 对象存储产品奖
NetApp获得赛迪网2018年 双活数据中心解决方案奖
NetApp Data Fabric解决方案 获得比特网混合云匠心解决方 案奖
E2800 DE4000H
EF280 DE4000F
E5700 DE6000H
EF570 DE6000F
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奖项及荣誉：国际奖项
联想服务器自2015 年 1 月以来连 续第 8 次在Technology Business Research（TBR）调查中被评为客 户满意度第一
联想以117套的份额获得2018年 HPC Top500 榜 全 球 第 一 ， bric 获 得 2018年度中国信息技术创新优 秀云服务奖
NetApp 获 得 2018 年度 数 字 商 业产品及解决方案创新奖
NetApp获得中小企业IT网2018年 最受中小企业信赖IT品牌奖
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18
谢谢聆听！
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随机 应变
安心 可靠
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我们的优势
最大化的一站式 全方位解决方案
分布式存储解决方案
分布式存储解决方案下面将系统地介绍几种常见的分布式存储解决方案。
1. 分布式文件系统（Distributed File System, DFS）：分布式文件系统将文件分割为多个块，并将这些块存储在不同的节点上，实现文件的高可靠性、高可扩展性和高性能。
其中比较著名的有Hadoop分布式文件系统（Hadoop Distributed File System, HDFS）和谷歌分布式文件系统（Google File System, GFS）。
HDFS将文件分割为固定大小的数据块，并将这些数据块复制到多个节点上。
通过对数据块的复制，实现了数据的冗余和高可靠性。
同时，HDFS还采用了主从架构和数据局部性原理，使得数据的读写操作能够高效地在节点之间实现负载均衡和数据局部性。
GFS采用了类似的设计思想，将文件分割为大量的数据块，并将这些数据块按照一定的规则分布到多个节点上。
通过为每个文件存储多个副本和采用主从架构，实现了数据的冗余和高可靠性。
同时，GFS还使用了日志结构文件系统和数据局部性原理，使得数据的读写操作能够高效地在节点之间实现负载均衡和数据局部性。
2. 分布式对象存储（Distributed Object Storage, DOS）：分布式对象存储将数据存储为对象，并将这些对象通过哈希算法分布到多个节点上，实现对象的高可靠性、高可扩展性和高性能。
其中比较著名的有亚马逊云存储服务（Amazon S3）和谷歌云存储服务（Google Cloud Storage）。
这些分布式对象存储系统采用了分布式哈希表的设计思想，将对象根据其哈希值分布到多个节点上。
通过为每个对象存储多个副本和采用主从架构，实现了对象的冗余和高可靠性。
同时，这些系统还使用了一致性哈希算法和数据局部性原理，使得对象的读写操作能够高效地在节点之间实现负载均衡和数据局部性。
3. 分布式块存储（Distributed Block Storage, DBS）：分布式块存储将数据划分为固定大小的块，并将这些块存储在多个节点的硬件设备上，实现块的高可靠性、高可扩展性和高性能。
分布式存储系统及解决方案介绍
分布式存储系统及解决方案介绍分布式存储系统是指通过将数据分布在多个存储节点上实现数据存储和访问的系统。
它通过数据的冗余备份和分布，提高了系统的可靠性和可扩展性，并能通过并行读写提升系统的性能。
下面将介绍几种常见的分布式存储系统及其解决方案。
1. Hadoop分布式文件系统（HDFS）HDFS是Apache Hadoop项目的核心组件之一，它使用大规模计算集群存储和处理大规模数据集。
HDFS采用了冗余备份机制，将数据分布在多个存储节点上，以提供高可靠性和容错性。
同时，HDFS采用了多副本机制，将数据复制到不同的节点上，以提供高可用性和读取性能。
解决方案：-均衡数据负载：HDFS通过将数据分布在多个节点上，实现均衡的数据负载，提高整个系统的读写性能。
-自动故障检测与恢复：HDFS具有自动检测节点故障并重新复制数据的功能，从而提高数据的可靠性。
-大规模并行处理：HDFS支持将数据划分成多个数据块，并行处理多个数据块，提升系统的处理能力。
2. GlusterFSGlusterFS是一个开源的分布式文件系统，它允许将多个存储节点组合成一个存储池，并提供统一的文件系统接口。
GlusterFS采用分布式哈希表作为元数据管理机制，将数据分布在多个节点上，并提供冗余备份和数据恢复机制。
解决方案：- 弹性伸缩：GlusterFS支持动态添加和移除存储节点，以适应不断变化的存储需求，提供弹性伸缩的能力。
- 均衡负载：GlusterFS使用分布式哈希表进行数据分布，实现均衡的数据负载，提高系统的读写性能。
- 数据冗余和恢复：GlusterFS提供冗余备份和故障恢复机制，以保证数据的可靠性和可用性。
3. CephCeph是一个分布式存储系统，它将数据划分成多个对象，并将对象存储在多个存储节点上。
Ceph通过分布式哈希算法将对象映射到存储节点上，实现均衡的数据负载。
解决方案：- 弹性伸缩：Ceph支持动态添加和移除存储节点，以适应存储需求的变化，并能自动平衡数据分布，提供弹性伸缩的能力。
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能源勘探
波谱分析 勘探数据
数字医疗
PACS影像
测量测绘
卫星数据 GIS信息
金融影像
视频监控
三维重建
电子票据
5
什么是软件定义存储Software Defined Storage？
—— 提供敏捷化配置、高性能、高效（简化）运维管理的存储解决方案
软件定义存储的特质： 敏捷化配置：借助软件引擎的多元性和通用 x86服务器的配置灵活性、高可扩展性的特 质，满足客户数据中心的多种数据管理需求； 高性能：存储软件引擎在存储中处于一个核 心的地位，并借助先进的Scale-Out架构和底 层为更高性能的x86服务器； 高效（简化）运维管理：对资源和数据实现
• 软件存储引擎 •
扩展性
― ― 横向扩展性，轻松支持上千节点、百PB级数据管理 性能与容量成线性增长 通用x86服务器平台+专用存储引擎软件构成的存储系统，提供 超高性价比（传统存储50%成本） ― 仅需购买通用x86服务器和相应容量软件license，即可实现扩
TCO
―
容，周期短，硬件无绑定风险
DB
NFS
File
iSCSI
SAN
Tier 1 Tier 2 Tier 3
FCoE
FC
NAS
NetAPP EMC Isilon IBM HDS HNAS 华为 OceanStor 浪潮
10
数据中心里面的分布式存储应用场景
SAP Oracle Oracle DB2 Siebel SQL Exchange Hana Informix Notes Greenplum MAXDB ERP/BI
HPC
高性能计算 卫星数据
.....
视频监控
ISCSI HTTP
接口层
LenoFS LenoSAN
Cinder
HDFS FTP
NFS CIFS
LenoSync
系统层
LeoStor分布式存储系统
硬件层
Lenovo server
12
联想LeoStor分布式存储系统全家福
丰富产品家族，满足企业存储的不同需求
Elec-Material Video CCTV Archive
DB
NFS
File
iSCSI
SAN
Tier 1 Tier 2 Tier 3
FCoE
FC
NAS
Scale-Out (SDS)
SSD
SAS
SATA
11
联想LeoStor，是SDS解决方案的理想技术和产品选择
应用层
非编/媒资 网盘 数据挖掘
联想分布式存储系统解决方案
持续爆炸性增长的“数据”
2
全球存储市场格局发生巨变
2014年Wikibon报告揭示企业
软件定义存储（SDS）是未来发 展方向。
企业存储市场正从传统企业存储 向SDS加速过度。
未来10年，传统企业存储降幅达 16.7%↓，与之形成鲜明对比的是SDS 平均YoY以40%↑的速度飞速增长。
Scale Up
SAN/ NAS
存储规模更大
• •
扩展性
―
TCO
― ―
… …
“Shark”
•
运维管理
― ― 数据信息资源孤岛，分散管理难度 扩容操作困难（经常性数据迁移）
7
软件定义分布式存储—海量非结构化数据存储利器
P770
P770
x86 pool
•
性能
― ― 数据切片均匀分布在所有节点上，所有节点并行参与数据读 写，有效提升I/O效率 专门针对海量数据设计的数据恢复功能（6TB/小时），有效 减小“脆弱期”，业务“零”影响
C3000
实现性能和容量的有效平衡，灵活支持 千兆/万兆网络，2U空间实现700TB容 量的同时，可达800MB/S的IO带宽。
•
2015年与2014年相比，基于控制器的外置存 储（ExternalController-Based）增长率为负 25.8%，而基于服务器的分布式存储（Server Storage）增长率为67.8%
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软件定义存储正在深入各行各业
广电多媒体
视频编辑 视频播出
平安城市
治安监控 数字执法
智慧城市
电子政务 民生数据
归档、备份等 离线数据存储
集中式存储
SDS块存储
SDS文件存储
SDS对象存储
存储架构重定义
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数据中心里面的分布式存储应用场景
SAP Oracle Oracle DB2 Siebel SQL Exchange Hana Informix Notes Greenplum MAXDB ERP/BI
Elec-Material Video CCTV Archive
介质 层
高效、整体上的有效管理，简化运维；
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传统存储无法承受海量非结构化数据激增的挑战
P770
P770
x86 pool
P770
P770
x86 pool
“脖子效应”
“脖子效应”
控制器
垂 直 扩 展 模 式
控制器
•
性能
― ― 海量并发IO时，容易产生“脖子效应” Raid故障恢复时间长，业务影响较大（“脆弱期”容易造成 “二次伤害”） 垂直扩展性受限，无法性能与容量线性增长 购买价格昂贵（存非结构化数据性价比差），周期长 扩容升级采购周期长、价格高，服务成本昂贵
……
•
ห้องสมุดไป่ตู้运维管理
― ― 单一文件系统支持上亿文件，百PB容量，有效数据管理 可实现业务无感知扩容，数据自动节点间容量均衡
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小步快跑式革新，而非彻底替换
-现阶段集中式存储和软件定义存储互为补充
关键应用 虚拟化资源池 负载较低的非关 键应用数据库 内容存储
高IOPS，低延
迟 交易型数据库
文件存储
分析型应用后台 存储
F：Flash - 全闪阵列 P：Performance – 高I/O C：Capacity – 大容量高带宽 A：Archive – 冷数据归档
家族清单
F10000
全闪磁盘，适用4K高清类、单数据流 600MB/s~1.2GB/s，高IO低延迟场景
P3000
适用于高IO负载复杂应用场景，单节 点IO带宽可达1.5GB/s。
SDS将在未来5年，在市场收入追平传 统企业存储；并进一步持续增长。
预计10年后，SDS将成为企业存储市场 主流，收入占比超60%；而传统企业存 储将萎缩到不足10%。
今天
5年后
10年后
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中国分布式存储发展趋势
• • • •
政府行业占比第一位。除了气象与地震局，公安行业因集中视频存储项 目也表现出积极的增长。 媒体排名第二并且增长非常好的原因，主要来自于新媒体视频播放和视 频网站的采购。 金融行业下降主要源自基于控制器的外置分布式存储的减少。 制造业开始尝试超融合解决方案。