關於分散式文件系統負載均衡有哪些資料值得閱讀?

重點在於負載均衡演算法,全面一些,中英文都可以


謝邀!這個問題原先研究過一下,對我啟發比較大的主要是三篇論文,推薦給你。

1. sc03-An efficient data location protocol for self-organizing storage clusters:大名鼎鼎的Ceph的負載平衡策略,文中提出的幾種策略都值得嘗試,比較贊的一點是可以對照代碼體會和實踐;

2. sc04-A Self-Organizing Storage Cluster for Parallel
Data-Intensive Applications:Surrento的冷熱平衡策略採用了延遲寫技術,同樣值得借鑒。

3. sc11-Server-side io coordination for parallel file systems:這篇略tricky,看看還是不錯的。


我曾經在京東做過幾年分散式存儲系統的開發,對這個問題有過自己的心得,這個的確是分散式存儲系統中負載必須要考慮的問題。

我們的分散式存儲系統原生支持跨機房,而且跨的不止一個機房,一個文件三個副本存儲在三個機房內,這裡機房以A,B,C為例,A機房與B機房有專線,B機房與C機房有專線,A機房與C機房沒有專線,好了,我們認為專線帶寬足夠,僅有延遲問題,那麼,如果客戶端在A機房,那麼,在低負載情況下,應該優先從A機房讀,其次從B機房讀,再次從C機房讀,如果客戶端在B機房內,首先應該從B機房讀,其次A,C機房都是可以的,C機房應用同理A。

希望有一個這樣的策略,客戶端在將讀請求送往伺服器的時候,應該知道將這個請求送往哪台伺服器是最好的,如果不考慮網路問題,不考慮磁碟性能問題,認為局部可以反映整體的話,那麼,隨機演算法可能是最簡單可靠的。但是事與願違,A機房做為老機房,請求量肯定比新機房C要多得多,但是數據是分布到不同機房的,可能是AAC,ABC,ACC,甚至,這個數據,在A機房就是沒有,必須得從B機房或者C機房拿到。

我們希望達到這樣的一種效果,客戶端在發送讀請求的時候,能夠知道對端的額外的信息,例如"磁碟忙不忙,帶寬怎麼樣",用數字來量化,就是負載值,例如a是0.6 ,b是0.5, c是0.3,所以,一個客戶端,如果在A機房機房,可能會選擇a,應為雖然b,c的負載都比a要低,但是客戶端和數據在同一個機房,沒有專線的帶寬與延遲限制。這個時候,請求將會送到a機器,一個客戶端這樣決定,成千上萬個客戶端也這樣決定,那麼勢必導致a的負載升高,這個時候變成0.9了,這個時候,B機房的b機器也許是一個更好的選擇。

我們的客戶端會根據客戶端所在的機房來確定對同一個機房,有專線連接的機房,沒有直接專線連接的機房的機器來設置一個初始的值,稱之為權重。同時,我們的通訊協議里,在每次請求伺服器返回的信息里,有一個1位元組的數值,來量化伺服器的負載(服務端定時間採集)。就是說,這次請求,將會計算伺服器的權重,來決定下一次發往這個伺服器的請求的策略。我們用一個反饋函數來計算新的權重。如果負載低於某個值,則正反饋,伺服器的權重會不斷增加,最高不會超過初始值的一定倍數。如果負載高於某個值,則是負反饋,伺服器的權重會不斷減少,直到0為止。我們稱之為動態反饋。

PS1: 上面說的讀負載只是在線業務的負載策略,一般只是圖片,訂單等小數據的讀負載策略。寫負載策略就不多說了,請求量一天才幾千萬,和讀萬全不成比例。一般考慮磁碟空間為主就行了。

PS2: 另外還有大文件,但是大文件一般都是為了高吞吐量需求並不是為了低延遲設計,只要保證數據均勻分部即可。另外,大文件一般都是為了做計算,要考慮就近計算,方正我是反對跑計算的存儲集群跨機房部署的,離線一般都是對內的,可靠性沒那麼高,什麼機房網路被挖斷也沒啥損失。


推薦分散式系統(Distributed System)資料 Qix/ds.md at master · ty4z2008/Qix · GitHub

裡面包含了分散式系統的多個問題和經典papers ,希望能夠幫助到您

註:裡面的很多內容需要梯子


只能說一下讀過的一些,《1》ceph的負載均衡(上面有兄弟提了),尤其是crush演算法數據結構的設計,可以實現跨數據中心、跨機房、機架的設計,還是比較巧妙的;《2》經典的一致性hash 《3》大型的分散式系統,需要考慮跨機房設計


不請自來

谷歌的論文雖然老了點,但是很值得讀


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