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Swift架构和原理详解

一 关于存储
Swift架构和原理详解_第1张图片
对象存储系统是综合了NAS和SAN的优点，同时具有SAN的高速直接访问和NAS的数据共享等优势，提供了高可靠行，跨平台性以及安全的数据共享的存储体系结构。

二 Swift特点
极高的数据持久性
完全对称的系统架构
无限的可扩展性
无单点故障

三 Swift的物理架构
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四 Swift的逻辑架构
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五 Swift各组件
1 Swift proxy node
Swift-proxy server
2 Swift storage node
swift-account server
swift-container server
swift-object server

六 Proxy Server
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七 Account Server
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八 Container Server
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九 Object Server
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十 Swift的操作流程
假设：一个对象在Swift集群中保存3个副本（Replica）
修改一个Swift对象
1 Proxy server会根据/account/container/object查询Ring文件，得到存储该对象的节点列表（长度为3)
2 Proxy Server会将请求转发到这三个节点执行修改操作。如果只有两个节点写入成功，就认为这次PUT操作成功。
3 写入失败的节点在一段时间后将会得到写入成功节点Object Replicator进程推送过来的数据。
从Swift中获取一个对象
1 Proxy Server会根据/account/container/object查询Ring文件，得到存储该对象的节点列表（长度为3）
2 Proxy Server和上述3个节点交互，如果有两个节点确认对象状态OK，则转步骤3，否则返回失败
3 Proxy Server随机选取一个健康的节点获取数据并返回给用户。

十一 Swift的原理
Swift使用的算法，存储理论主要有以下几个：
一致性哈希算法
Partition
Replica
Zone
Weight
Ring

十二 一致性hash
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十三 Partition
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十四 Replica
1 需要有冗余的副本来保证数据安全
2 理论依据主要来源NWR策略（也叫Quorum协议）
NWR是一种在分布式存储系统中用于控制一致性级别的策略
N代表同一份数据的Replica的份数
W是更新一个数据对象时需要确保成功更新的份数
R代表读取一个数据需要读取的Replica的份数
公式W+R>N，保证某个数据不被两个不同的事务同时读和写
公式W>N/2保证两个事务并发写某一个数据

十五 Zone
所有的Node都在一个机架或一个机房中
断电，网络故障等
对机器的物理位置进行隔离，以满足分区容忍性
引入了Zone的概念，把集群的Node分配到每个Zone中
Zone的大小可以根据业务需求和硬件条件自定义

十六 Weight
分配到更多的partition
更好的利用已有的存储空间
避免由于存储空间不同带来的问题

十七 Ring
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十八 测试用部署模式
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十九 常用部署模式
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二十 Swift手动安装步骤
公共安装配置
Storage节点安装
Proxy节点安装
安装验证

二十一 网络拓扑
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二十二 Swift的使用
1 列出所有container
swift list
2 列出container中的文件
swift list
3 创建container
swift post
4 上传文件
swift upload
5 删除文件
swift delete

二十三 支持Swift的工具
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二十四 常见错误排查
1 401认证错误
检查用户名密码以及tenant是否正确
检查认证配置是否正确
2 503错误
检查/srv/node/sdb1是否存在
检查是否是xfs文件系统
检查读写权限

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