什么是DFS分布式存储系统？

什么是DFS分布式存储系统？分布式文件系统(分布式文件)
System)是一个软件/软件服务器，是一个采用完全对称和分散架构设计的文件系统。这个软件可以用来管理文件。这些服务器节点通过网络连接起来形成一个庞大的文件存储服务器集群，这些服务器用来存储文件资源，这些服务器上的文件通过分布式文件系统进行管理。

一、DFS分布式存储系统的工作原理

DFS支持独立的DFS命名空间、一台主机服务器的命名空间和多台主机服务器的基于域的命名空间，适用性高。基于域的命名空间的DFS拓扑数据存储在Active。
目录中的数据包括DFS根目录、DFS链接和DFS目标。每个DFS树结构都有一个或多个根目标。根目标是运行DFS服务的主机服务器。

DFS树结构可以包含一个或多个DFS链接。每个DFS链接都指向网络上的一个或多个共享文件夹(这些文件夹称为目标)。您可以从DFS命名空间添加、修改和删除DFS链接。当用户访问DFS链接时，DFS服务器根据客户端的站点信息选择一组目标，客户端访问该组中第一个可用的目标。上述操作有助于在可能的目标之间分发客户端请求，并为用户提供连续的可访问性，即使某些服务器出现故障。

现代分布式文件系统的特点

高IOPS/高小文件性能:一些DFS系统支持非常高的IOPS，以提高小文件性能。

跨协议锁定:一些DFS系统允许一个协议在文件被另一个协议修改时锁定该文件。此功能可防止多主机访问损坏文件，即使使用不同的协议访问文件也是如此。

云托管服务:一些DFS解决方案可以在公共云环境中运行。换句话说，他们的文件数据存储、元数据服务和任何监控/管理服务都在公共云提供商中运行。文件数据访问可以在同一个云AZs内进行，也可以跨云区域进行，甚至可以在访问云数据的前提下进行。

高实用性:一些DFS系统还通过跨多个站点、az或服务器拆分和复制它们的控制、元数据和文件数据存储系统来支持非常高的可用性。

数据减少:一些DFS解决方案支持数据压缩或重复数据删除，旨在减少存储文件数据所需的物理数据存储空间。

静态数据的加密:一些DFS系统提供静态文件数据和元数据的加密。

单个命名空间:一些DFS系统提供了将多个文件系统/共享连接到单个命名空间的能力，该命名空间可用于访问所提供的任何文件目录。

地理围栏:一些DFS系统可以限制数据驻留和访问的物理位置。可能需要此功能来支持GDPR和其他法律对数据移动的限制。

二、DFS分布式存储系统的类型

分布式存储包括传统的分布式文件系统、分布式块存储和分布式对象存储，以及分布式数据库和分布式缓存。根据其架构，它分为:

A.中间控制节点架构:以HDFS为代表，一些命名节点存储管理数据，而另一些存储业务数据。它具有组织清晰的特点。

B.完全无中心架构-计算模式:Ceph
以为代表的架构是其典型代表，客户端通过设备映射和计算来确定写入位置，从而实现客户端与存储节点的直接通信。

C.完全无中心架构一致性哈希:Swift
以为代表的建筑就是其典型代表。通过将设备定义为哈希环，然后通过数据名计算出对应的哈希值，就可以将数据映射到哈希环中的某个位置，实现数据定位。

第三，DFS分布式存储系统具有以下优点和特点:

1.DFS允许多个用户访问或存储数据:完全对称和去中心化的架构设计，每个节点既是数据存储节点又是元数据管理节点，因此不需要配置单独的元数据管理服务器，也不会存在元数据管理服务器的性能瓶颈问题；

2.该系统可灵活扩展至数百个集群节点，实现超大存储规模。单个文件系统存储容量不低于100PB，提高了改变数据大小的能力，提高了数据交换的能力。满足大容量数据的存储需求；

3.支持标准的POSIX接口、NFS接口、CIFS接口和FTP接口，可全面支持各种数据访问模式；对于一些特定的应用访问模式，通过API级接口调用进行软件的二次开发；

4.提供了两种数据保护模式，即多拷贝和擦除代码。用户可以根据应用类型、数据重要性、性能和成本选择容量管理模式，实现数据的高可用保护和存储服务的高可用保护。

5.为了便于系统容量的扩展，InfoStorage DFS系统可以实现在线扩展，无需停机，大大减少或消除计划停机；

6.允许远程数据共享:多样化的硬件平台支持，灵活支持各种标准x86平台硬件，支持国产平台；

7.提供可堆叠的模块化设计机制。基于该机制，可以高效、简单地扩展系统功能，提高文件的可用性、访问时间和网络效率。；

8.分布式文件系统提供数据透明性:支持光纤SAN阵列的集成，可以有效降低前端业务访问和存储的延迟，方便旧的SAN阵列。

DFS的缺点:

在分布式文件系统中，节点和连接需要安全性。当从一个节点移动到另一个节点时，网络中的消息和数据可能会丢失。

分布式文件系统的数据库连接比较复杂，与单用户系统相比，分布式文件系统中的数据库处理并不容易。

如果所有节点都试图同时发送数据，则访问非缓存数据可能会出现过载和网络延迟。

DFS系统提供了对相同数据的全局访问，这是任何其他方式都难以有效实现的，并且使DFS系统更易于操作。因此，多个站点需要访问相同的数据。
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