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文档简介
分布式存储多协议融合互通技术规范ODCC-2022-0500A
[编号ODCC-2022-0500A]
分布式分存布储式多存协储议融技合术互与通产技业术规范
分析报告
开放数据中心标准推进委员会
2022-019发布
分布式存储多协议融合互通技术规范ODCC-2022-0500A
目录
版权声明...........................................................1
编制说明...........................................................2
前言...............................................................3
一、范围..........................................................7
二、规范性引用文件................................................7
三、术语和缩略语..................................................7
(一)术语.....................................................7
1.融合Convergence........................................7
2.多协议融合互通Multi-protocolconvergenceandinterworking7
3.命名空间NameSpace.....................................7
(二)缩略语...................................................7
四、系统概述......................................................8
五、功能要求......................................................9
(一)基础级...................................................9
1.多协议要求..............................................9
2.小文件加速访问功能要求.................................10
3.多租户功能要求.........................................10
4.配额功能要求...........................................10
5.服务质量控制功能要求...................................11
6.分级存储功能要求.......................................11
7.快照功能要求...........................................11
8.回收站功能要求.........................................11
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分布式存储多协议融合互通技术规范ODCC-2022-0500A
9.加密功能要求...........................................12
(二)增强级..................................................12
1.语义互通要求...........................................12
2.配额功能要求...........................................12
3.多租户功能要求.........................................13
4.服务质量控制功能要求...................................13
5.分级存储功能要求.......................................13
6.快照功能要求...........................................13
7.远程复制功能要求.......................................14
8.数据加密要求...........................................14
9.回收站功能要求.........................................14
六、运维管理.....................................................14
(一)配置管理要求............................................14
(二)系统监控要求............................................14
(三)在线升级要求............................................15
七、可靠性.......................................................15
(一)数据冗余要求............................................15
(二)故障修复要求............................................15
(三)硬盘误插拔修复要求......................................15
(四)亚健康检测要求..........................................16
八、兼容性.......................................................16
(一)管理平台兼容性要求......................................16
(二)NAS版本兼容性..........................................16
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分布式存储多协议融合互通技术规范ODCC-2022-0500A
(三)对象版本兼容性..........................................16
(四)大数据平台兼容性要求....................................16
九、性能.........................................................17
(一)基础级..................................................17
1.业务性能...............................................17
2.数据重构要求...........................................17
(二)增强级..................................................18
十、安全.........................................................18
(一)管理员安全要求..........................................18
(二)业务安全要求............................................19
1.基础级.................................................19
2.增强级.................................................19
(三)数据加密................................................19
十一、硬件.......................................................19
(一)处理器要求..............................................19
(二)内存要求................................................19
(三)缓存要求................................................20
(四)网卡要求................................................20
十二、网络.......................................................20
(一)网络隔离要求............................................20
(二)RoCE网络要求...........................................21
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分布式存储多协议融合互通技术规范ODCC-2022-0500A
一、范围
本规范规定了非结构化数据访问协议文件、对象、HDFS融合互通情况下
分布式存储的系统概述、功能特性、运维管理、可靠性、性能、安全、硬件、
等技术要求。
本规范适用于多协议融合互通的分布式存储产品选型及测评参考。
二、规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注
日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有
的修改单)适用于本文件。
YD/T4029-2022计算存储分离架构的分布式存储技术要求
三、术语和缩略语
(一)术语
1.融合Convergence
一套分布式存储系统能够提供文件、对象、大数据数据访问能力。
2.多协议融合互通Multi-protocolconvergenceandinterworking
通过一种协议写入的文件,可以同时被其他协议读写访问。
3.命名空间NameSpace
存储系统的逻辑组成单元,用户的文件和目录都存放在命名空间内。
(二)缩略语
缩略语英文全名中文解释
ACLAccessControlList访问控制列表
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分布式存储多协议融合互通技术规范ODCC-2022-0500A
HDFSHadoopDistributedFileHadoop分布式文件系统
System
HPCHigh-performancecomputing高性能计算
LDAPLightweightDirectory轻型目录访问协议
AccessProtocol
NASnetwork-attachedstorage网络存储
NFSnetworkfilesystem网络文件系统
SMBServerMessageBlock文件共享传输协议
四、系统概述
早期的存储系统受限于单套系统的性能和扩展能力,一般是按照业务系
统垂直建设。随着分布式存储技术的成熟,单套分布式存储系统能够同时提
供文件、对象、大数据数据访问能力,系统规模从PB级走向EB级,允许多
业务共享存储系统的硬件资源。多业务系统访问在业务处理流程中存在访问
相同数据的诉求,因不同业务系统访问数据协议不同带来了数据复制和迁移,
效率低且空间浪费,多协议互通的分布式存储系统应运而生,一份数据能够
被多种协议同时访问,融合互通的分布式存储成为产业趋势。再进一步,提
供原生的文件、对象、HDFS协议减少协议转换带来的性能损失,使得融合互
通的存储获得更大的收益。多协议融合互通的分布式存储系统如图1所示。
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分布式存储多协议融合互通技术规范ODCC-2022-0500A
图1多协议融合互通分布式存储系统示意图
本文件分两个级别定义分布式存储协议融合互通技术能力,基础级别规
定多协议融合分布式存储技术要求,增强级别规定在多协议融合的基础上增
加数据跨协议互通的分布式存储技术要求。
五、功能要求
(一)基础级
1.多协议要求
应符合以下技术要求:
a)单套存储系统同时支持文件/大数据/对象服务,支持NFS、SMB、S3、
HDFS等多种协议;
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分布式存储多协议融合互通技术规范ODCC-2022-0500A
b)NFS语义支持mount、mkdir、count、rm、mv、cp,NFSlock,
truncate,软硬链接,rename文件,rename文件夹等操作;
c)SMB语义应支持创建目录、删除目录、创建文件、删除文件、拷贝文件、
查看文件、修改文件;
d)S3语义支持AWS(AmazonWebServices)S3标准接口,支持put、get、
listobject,对象ACL,桶的生命周期管理,对象的多版本,对象的自定义元
数据、对象的多段上传等接口;
e)HDFS语义支持append、truncate、hsync、hflush、rename、move、
concat、setfacl、setxattr等常用操作命令字。
2.小文件加速访问功能要求
应符合YD/T4029-2022中5.6节的要求。
3.多租户功能要求
应符合以下技术要求:
a)NFS/SMB、HDFS、S3等协议支持多租户;
b)多租户支持域控,域控包括AD域、LDAP域、NIS域;
c)多租户支持不同的IP地址/IP地址段接入。
4.配额功能要求
应符合YD/T4029-2022中5.7a)和b),并应符合如下技术要求:
a)多协议支持独立配额,任意协议写入或删除数据都受配额限制和统计;
b)支持容量配额,当文件总容量达到上限,即限制新文件的写入;
c)支持文件数配额,当文件数达到上限,即限制新文件的写入;
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分布式存储多协议融合互通技术规范ODCC-2022-0500A
d)支持用户和用户组的配额,当用户或用户组的容量或个数到达配置的
上限时,即限制该用户或用户组的新数据写入。
5.服务质量控制功能要求
应符合如下技术要求:
a)支持用户级或NameSpace级别的服务质量控制;
b)支持限定OPS(个/S)和带宽(MB/S)两个维度的上限的服务质量控制。
6.分级存储功能要求
符合如下技术要求:
a)应支持基于NameSpace设置数据放置策略,支持不同目录选择不同类
型的存储介质;
b)应支持基于文件名、扩展名、时间设置数据迁移策略,数据自动迁移;
c)应支持设置数据回迁策略,回迁策略生效后,数据自动回迁。
7.快照功能要求
符合如下技术要求:
a)NFS/SMB/HDFS均应受快照保护;
b)支持瞬时快照,生成快照时对整系统性能的影响宜小于5%;
c)配额宜包含快照空间的容量。
8.回收站功能要求
应符合如下技术要求:
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分布式存储多协议融合互通技术规范ODCC-2022-0500A
a)所有协议支持回收站功能;
b)支持回收站数据保留期限设置,超过保留期限的数据自动删除。
9.加密功能要求
NFS/SMB/HDFS/S3协议的数据均应支持加密功能。
(二)增强级
1.语义互通要求
符合以下技术要求:
a)多协议互通的数据应共用同一块物理空间,任意一个文件/对象数据同
时被NFS/SMB、HDFS、S3等协议同时读写;
b)应无需在计算侧安装插件,无需在计算侧或应用层改造,多协议存储
直接提供标准的NFS/SMB、HDFS和S3接口;
c)宜支持POSIX/MPI-IO语义,满足高性能的HPC(High-performance
computing)场景,POSIX/MPI-IO语义能读写NFS/SMB、HDFS、S3产生的文
件;
d)S3语义宜支持对象追加写功能,满足大文件的增量传输,减少网络的
流量;
e)多协议存储应支持纳管原生HDFS,并以统一的命名空间提供HDFS读写
能力;
f)对于NFS/SMB和HDFS写入的文件,宜支持互相元数据检索。
2.配额功能要求
符合如下技术要求:
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分布式存储多协议融合互通技术规范ODCC-2022-0500A
a)应支持多协议独立配额和共享配额,任意协议写入或删除数据都受配
额限制和统计;
b)应支持用户对于自己的文件系统容量和文件数量的查询。
3.多租户功能要求
符合如下技术要求:
a)租户支持多种类型的用户,包括Unix本地用户、Windows本地用户和
对象用户;
b)多租户支持跨协议访问能力,可通过不同操作系统的不同用户进行映
射,实现多租户的互联互通。
4.服务质量控制功能要求
宜支持多协议共享OPS(个/S)和带宽(MB/S)两个维度的QoS,任意协
议读写业务均受共同的QoS控制。
5.分级存储功能要求
宜支持分级到蓝光存储等归档冷存储,支持通过任意协议从多协议融合
互通分布式存储访问归档冷存储,支持蓝光存储直接访问。
6.快照功能要求
宜符合如下技术要求:
a)一次快照,NFS/SMB/HDFS等多协议均受快照保护
b)S3协议宜支持列举NFS/SMB/HDFS协议产生的快照文件,访问快照数据
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分布式存储多协议融合互通技术规范ODCC-2022-0500A
7.远程复制功能要求
宜支持跨区域的远程复制功能,任何协议数据都可被复制,且复制后任
意可以可访问。
8.数据加密要求
任意一个加密文件应支持被NFS/SMB、HDFS、S3等协议同时读写。
9.回收站功能要求
支持所有协议共享回收站,回收站中的数据任意一种协议都可以访问。
六、运维管理
(一)配置管理要求
符合如下技术要求:
a)应支持图形管理界面,提供管理员配置存储系统所需的图形化流程;
b)应支持存储池配置、NameSpace配置、访问接口配置、权限配置等。
(二)系统监控要求
符合如下技术要求:
a)应支持设备资源状态监控,如集群、节点、硬盘状态监控;
b)应支持性能监控,如带宽、IOPS;
c)应支持告警筛选,邮件告警通知,告警导出;
d)应支持日志记录和日志导出。
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分布式存储多协议融合互通技术规范ODCC-2022-0500A
(三)在线升级要求
应支持分布式存储系统软件、硬件驱动在线升级和补丁。
七、可靠性
(一)数据冗余要求
符合如下技术要求:
a)应支持数据纠删码方式保护,支持+2、+2:1等多种EC配比;应能支持
2个存储节点同时故障,业务不中断,数据不丢失;
b)应支持数据中心级故障防护,保证故障一个数据中心,数据不丢失;
c)宜支持+3、+3:1、+4、+4:1等多种EC配比;宜支持任意4个节点同时
故障,业务不中断,数据不丢失;
d)宜支持22+2或20+4大比例EC,为大集群场景提供更高的存储资源利
用率降低成本。
(二)故障修复要求
符合如下技术要求:
a)应支持数据静默损坏的修复能力;
b)宜支持端到端的DIF。
(三)硬盘误插拔修复要求
宜支持硬盘误拔插快速恢复功能,硬盘拔出后10分钟内插入,盘内数据
有效,不会启动数据重构。
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分布式存储多协议融合互通技术规范ODCC-2022-0500A
(四)亚健康检测要求
符合如下技术要求:
a)应支持慢盘检测和告警,存储系统自动隔离慢盘;
b)宜支持网络亚健康检测和告警,存储系统识别亚健康状态节点,自动
隔离该节点。
八、兼容性
(一)管理平台兼容性要求
应支持通过Rest接口对接管理平台。
(二)NAS版本兼容性
符合如下技术要求:
a)应NFS支持V3,V4
b)应SMB支持SMB2.0/2.1/3.0
c)MPI生态须兼容OpenMPI、MPICH、HyperMPI。
(三)对象版本兼容性
符合如下技术要求:
a)应支持AWSS3V2/V4RESTAPI.
b)应用支持JAVA、Python、C,.NET、iOS、Android、GO开发SDK。
(四)大数据平台兼容性要求
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分布式存储多协议融合互通技术规范ODCC-2022-0500A
符合如下技术要求:
a)应支持与主流大数据平台对接,如ClouderaCDH、HortonworksHDP、
HuaweiFusionInsight、TranswarpTDH;
b)一套存储应同时支持对接多套的大数据平台,多套大数据计算平台共
用存储资源。
九、性能
(一)基础级
1.业务性能
多协议融合互通的每种访问协议性能考察指标如下:
a)NFS/SMB协议小文件读写衡量指标为单节点的OPS和平均响应时间;
b)NFS/SMB协议大文件读写衡量指标为单节点带宽和平均响应时间;
c)S3小对象读写衡量指标为单节点的TPS和平均响应时间;
d)S3大对象读写衡量指标为单节点的带宽;
e)HDFS协议衡量指标为单节点带宽;
f)Hbase衡量指标为入库和查询性能。
2.数据重构要求
符合如下技术要求:
a)应能在硬盘故障后,自动开始数据重构,不需要人工干预;
b)数据重构速度应大于2TB/H的;
c)数据重构对业务性能影响应小于20%。
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分布式存储多协议融合互通技术规范ODCC-2022-0500A
(二)增强级
多协议融合互通的跨协议性能考察,大文件和小文件通过某种协议写入,
通过另外一种协议读出情况的性能呈现,具体指标如下:
a)NFS/SMB协议写入小文件,通过S3协议读出,衡量指标为单节点ops
和平均响应时间;
b)S3协议写入小文件,通过NFS协议读出,衡量指标为单节点ops和平
均响应时间;
c)NFS/SMB协议写入小文件,通过HDFS协议读出,衡量指标为单节点
ops和平均响应时间;
d)HDFS协议写入小文件,通过NFS协议读出,衡量指标为单节点ops和
平均响应时间;
e)S3协议写入小文件,通过HDFS协议读出,衡量指标为单节点ops和平
均响应时间;
f)HDFS协议写入小文件,通过S3协议读出,衡量指标为单节点ops和平
均响应时间。
十、安全
(一)管理员安全要求
符合如下技术要求:
a)应支持系统管理员、普通用户等多级管理权限控制;
b)应支持强密码复杂度策略;
c)应支持用户登录锁定机制,以便防止暴力破解;
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