第五章 九析带你轻松完爆 MinIO - 架构特性

目录

1 前言

2 邀约

3 MinIO 架构特征

    3.1 去中心化架构

    3.2 统一命名空间

    3.3 分布式锁管理

    3.4 云网关模式

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1 前言

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2 邀约

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3 MinIO 架构特征

3.1 去中心化架构

        MinIO 采用去中心化的无共享架构，存储对象被打散存放在不同节点的多块硬盘上，但是整个存储对象的外部访问却提供统一的命名空间，并通过 Web 负载均衡器或 DNS 轮询（DNS round-robin）在各服务器之间实现负载均衡。存储架构如下图所示：

        上面右图所示 MinIO 存储体系中涉及部分有 S3 协议支持、加密、DLM（分布式锁管理）、Erasure code（纠删码，数学算法，用来可靠保证数据安全和一致性的）、Bitrot Protection（位保护，针对静默数据）。

3.2 统一命名空间

        MinIO 对象存储主要有两种部署方式，一种是本地分布式集群部署，另外一种则是联盟模式部署。本地分布式集群部署方式是在多个本地服务器节点部署 MinIO，然后将其组装成单套分布式存储集群，对外则提供统一命名空间和标准 s3 访问接口。联盟部署模式即将多个 MinIO 集群在逻辑上组成统一命名空间，实现近乎无限的扩展与海量的数据规模管理，这些集群可以都在本地，或分布在不同地域的数据中心。

        如下图所示，32 个服务器节点组成了一个 MinIO 集群，每个服务器节点会选择相同数据的硬盘驱动创建一个纠删组，某个桶的对象会根据 MinIO 的分布式算法，将切片分散存储到对应的纠删组中。

3.3 分布式锁管理

        与分布式数据库相类似，MinIO 对象存储系统也面临数据一致性问题：一个客户端程序在读取一个对象的同时，另一个客户端程序可能正在修改或者删除这个对象。为了避免出现数据不一致的情况，MinIO 提供了分布式锁管理器，它采用如下分布式锁管理机制：

任何一个节点的锁请求都会广播给集群内所有在线节点

如果 n/2 + 1 个节点回应“是”，则成功获取锁

客户端获得锁以后可保留任意时间，不需要时自己释放即可。释放操作也会广播给所有的节点，从而恢复锁的可用状态。写锁仅能被一个写入者获得

3.4 云网关模式

        MinIO 存储系统的后端可以是磁盘，也可以作为云网关，对接第三方的 NAS 系统、分布式文件系统或共有云存储系统，并为业务系统转换提供标准的对象访问接口。

        目前 MinIO 支持 Google 云存储、HDFS、阿里 OSS、亚马逊 S3 等第三方存储资源，下图所示：