云原生学习-Minio分布式存储
声明本文转载自: https://blog.csdn.net/tianshan2010/article/details/105478206
仅供个人总结学习使用
Minio
分布式文件存储，基于apache lience 2.0的开源的存储框架！
Minio 是一个基于Go语言的对象存储服务。它实现了大部分亚马逊S3云存储服务接口，可以看做是是S3的开源版本，非常适合于存储大容量非结构化的数据，例如图片、视频、日志文件、备份数据和容器/虚拟机镜像等，而一个对象文件可以是任意大小，从几kb到最大5T不等。区别于分布式存储系统，minio的特色在于简单、轻量级，对开发者友好，认为存储应该是一个开发问题而不是一个运维问题。
首先了解使用场景，有了使用场景我们才有动力去学习一些新的技术！ 从而满足自身需求！
分布式文件系统的使用场景
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用来满足互联网海量的非结构化的文件存储，关系型数据库表结构是一个一个的字段做存储，有别于单个大文件如图片、视频、音频、独立的其他单个文件等等！
- 电商网站: 海量的商品图片
- 视频网站: 海量视频文件
- 网盘: 海量文件
- 社交网站: 海量的文件
存储架构
1、单主机，单硬盘模式
单主机多个服务、多用户访问同一块硬盘
2、单主机，多硬盘模式
单主机多个服务、多用户访问很多块硬盘
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传
3、多主机、多硬盘模式（分布式高可用）
多主机、多用户、访问多个硬盘，主机互为备份。该模式最常用！
通过共享一个accesskey和secretkey,在多台（2-32）服务器上搭建服务，且数据分散在多块（大于4块，无上限）磁盘上，提供了较为强大的数据冗余机制（Reed-Solomon纠删码）。
export MINIO_ACCESS_KEY=
export MINIO_SECRET_KEY=
minio --config-dir ~/tenant1 server --address :9001 http://192.168.10.11/data/tenant1 http://192.168.10.12/data/tenant1 http://192.168.10.13/data/tenant1 http://192.168.10.14/data/tenant1
数据安全保障
Minio使用了Reed-Solomon纠删码和校验和来保护数据免受硬件故障和无声数据损坏。
1、Reed-Solomon纠删码
纠删码是一种恢复丢失和损坏数据的数学算法， Minio默认采用Reed-Solomon code将数据拆分成N/2个数据块和N/2个奇偶校验块。这就意味着如果是16块盘，一个对象会被分成8个数据块、8个奇偶校验块，你可以丢失任意8块盘（不管其是存放的数据块还是校验块），你仍可以从剩下的盘中的数据进行恢复。
纠删码的工作原理和RAID或者副本不同
像RAID6可以在损失两块盘的情况下不丢数据，而Minio纠删码可以在丢失一半的盘的情况下，仍可以保证数据安全。
Minio纠删码是作用在对象级别，可以一次恢复一个对象，而RAID是作用在卷级别，数据恢复时间很长。 Minio对每个对象单独编码，存储服务一经部署，通常情况下是不需要更换硬盘或者修复。
此外，针对不同应用所需的数据安全级别不同，Minio还提供了存储级别（Storage Class）的配置，调整数据块和校验块的比例，做到对空间的最佳使用。
比如在将比例调整为14:2后，存储100M的数据占用的空间仅为114M。如下图的 存储/使用 比例
2、位衰减保护
位衰减又被称为数据腐化Data Rot、无声数据损坏Silent Data Corruption,是目前硬盘数据的一种严重数据丢失问题。硬盘上的数据可能会神不知鬼不觉就损坏了，也没有什么错误日志。针对这一问题，最新的Minio采用了HighwayHash算法计算校验和来防范位衰减，根据测试结果，其可以实现10GB/s的处理速度。
3、文件的修复
得益于Reed-Solomon纠删码，Minio可以更加灵活的对文件进行修复。目前，Minio提供了全量、bucket、文件夹、文件等各个粒度的修复操作：
相比一般的RAID方式，Minio可以在非常小的粒度下对文件进行修复操作，灵活性有了很大提高。
使用
Minio提供了客户端以及sdk以对系统和数据进行操作，目前sdk有java、js、python、go以及.NET版本。
Minio客户端提供了一系列类UNIX命令，它主要是对Minio服务进行管理
其他功能：自带Web服务的图形化管理界面、prometheus监控cpu、硬盘、网络等。
此外，它也提供了一些通知机制来记录具体的操作，目前主要支持AMQP,Redis,MySQL,Kafka,ES,Webhooks等
总结
Minio作为一个分布式存储系统，学习成本较低，安装运维简单，基本属于开箱即用，且sdk支持较为完善，可以尝试作为分布式存储需求的解决方案。