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私有云存儲服務4節點部署各方案對比

系統 1575 0

近日因工作需要在某高校安裝私有云存儲系統。部署環境是一臺4節點服務器,每個節點有16GB內存,3個硬盤,每個硬盤3TB ,每個節點可用空間約為8TB。部署的目標是充分利用所有的服務器資源,提供可靠的存儲服務,同時盡量不要修改我們的系統源代碼。由于本人在web服務部署經驗尚淺,遂問計于師哥,對比了如下多種部署方案。

1. 原始方案

  • 說明:1節點部署ffmpeg轉碼服務,1節點部署私有云存儲系統(nginx+mysql+php代碼)。文件讀寫只在部署了私有云存儲的節點進行,日后購買磁盤陣列后將存儲掛載到磁盤陣列上。
  • 優點:部署簡單
  • 缺點:有2個節點完全沒有使用,作為轉碼服務的節點的空間利用率極低。實際可用的文件存儲空間只有安裝了云存儲系統的節點上的8TB空間。該節點壓力大,存在單點故障。
  • 結論:浪費太大,可靠性差,不可

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2.mfs 方案

  • 說明:所有節點都部署mfs分布式文件系統。其中一個節點做mfs的元數據服務器,其他三個做mfs存儲服務器。此外對于這三個存儲服務器,用一臺部署nginx和php代碼做主web服務器,一臺部署ffmpeg轉碼服務,一臺部署mysql做數據庫服務器。
  • 優點:首先,每個節點都得到了利用。其次,由于安裝了mfs,每個文件在三個節點中都有副本,數據安全性高,可靠性高。
  • 缺點:mfs的三副本策略導致實際可用文件存儲空間只有8TB。雖然可以設置只用1副本來增加可用空間,但是會降低可靠性。mfs依然存在單點故障(mfs的元數據服務器)。這個架構中,mfs元數據服務器、或者mysql數據庫服務器、web服務器中有任意一臺掛掉都會導致整個服務中斷。此外,mfs安裝雖然容易,但是一旦發生故障我缺少處理經驗(能安裝和能排錯是完全不同的兩個層次)。
  • 結論:此方案雖然服務器資源都用上了,但是在生產環境中維護成本高,單點故障多,并且空間依然只有8TB,所以再議。

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3. iscsi級聯+raid方案

私有云存儲服務4節點部署各方案對比
部署方案
  • 說明:一個節點部署ffmpeg轉碼服務,一個節點部署nginx和php代碼做主web服務器,一個節點安裝mysql做主數據庫服務器,一個節點安裝mysql做熱備數據庫服務器。除去每個節點必須的存儲空間外,剩下的存儲空間都使用iscsi級聯,并作raid10或raid5,掛載到web服務器上用于文件讀寫。
  • 優點:所有節點都得到了利用,并且存儲空間利用率遠較前兩個方案高。設每個節點自用一個硬盤,另外兩個硬盤用于iscsi級聯,4個節點級聯后可用空間為24TB。采用raid10后,I/O速度提高兩倍,可靠性大幅提高,可用空間為變為12TB,依然比1,2方案高。若采用raid5,則1盤做冗余,7盤做存儲,可用空間為21TB。相對raid10而言空間利用率提高,讀寫速度降低。
  • 缺點:存在一個單點故障——web服務器。
  • 結論:此方案存儲空間利用率較之1,2方案而言大幅提高,并且可靠性不比2低:文件存儲空間有raid保護,數據庫有熱備,單點故障少。此外部署難度低,故障容易處理??梢哉f是目前最好的方案。

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4.負載均衡方案

  • 說明:在3的基礎上,設置nginx負載均衡,讓主mysql服務器只負責寫,從mysql服務器只負責讀。
  • 優點:主數據庫服務器負載有所下降。
  • 缺點:要修改系統讀寫數據庫的源代碼,成本過高。
  • 結論:在目前的4節點服務器中搞負載均衡實在是沒什么必要。由于轉碼服務需要大量cpu計算能力,所以必須分單獨一個節點來做。另外3個節點又必須分一個來單獨做數據庫服務器。對于剩下兩個節點,要么都做web服務器,要么一個做web服務器一個做從數據庫服務器。私有云存儲系統的主要壓力不在web服務,而是在數據庫讀寫和文件存儲中。所以負載均衡只能是對兩臺數據庫服務器來做,但是這樣要修改系統讀寫數據的源代碼,成本過高。不如方案3的雙機熱備。

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5.使用openstack或者vmware vcenter搞多機虛擬化

  • 說明:4個節點,一個做ffmpeg轉碼服務,另外3個物理節點用軟件openstack或者vmware vcenter變成一個虛擬機來部署安裝私有云存儲系統(nginx+mysql+php代碼)。
  • 優點:只要搞定了虛擬機,代碼安裝部署比較容易。其他什么效率啊,安全啊,可靠性啊,都讓虛擬機軟件來做。
  • 缺點:這種方式的虛擬機效率低,分布式共享內存效率好不了。本來內存延遲很小的,但是經過網絡之后,延遲會大幾個數量級。這又不是大型機。并且openstack和vmware vcenter這種部署方式,實際上要調的參數太多,我們并不精通,很容易出現故障,出現了也難以排除。
  • 結論:這個方案顯然是一拍大腿想出來的。虛擬機雖然很好用,但是這樣引入了未知的黑洞。據我所知很少有生產環境這么搞的——效率是最直接的問題。聽說dell剛剛收購了一家公司是搞這個的,但是這種技術并不成熟。為此我還專門詢問了在做openstack的師哥,連他也沒見過這么搞的。新技術方案沒有充分的調研和實驗是不能直接上的。

結語:

最終我們采用了方案3。

系統部署方案有很多,但是每個都不是萬能的。什么是好?適應當前環境的就是好。就現在來看,方案3最好,實現了最小成本最高效率和可靠性。當然,想繼續優化也沒問題,但是從4,5兩個方案中可以看出,這樣的優化是代價越來越高,效果越來越小,帶來的副作用越來越多。搞負載均衡,那負載均衡的那個節點也是單點故障。其實要服務掛掉很容易,交換機一掛就全完了。就一個4節點服務器,還要怎么耍?把各種分布式文件系統都裝上?復雜性那么高,以后還要不要維護了?要知道簡單就是美。其實幾乎每本linux部署相關的書中一開始都會強調——“不要為了優化而優化”。只要滿足現在的要求并能為未來的優化留下空間就行,因為完美的要求永遠是動態變化的。

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