分布式处理与网络计算 中科院科学数据云架构探析(2)

云存储技术架构

在存储资源虚拟化技术基础上，云存储将分布于12个分院的存储节点的大量存储设备通过分布式文件系统集合起来协同工作，形成统一的存储资源池，实现用户自助使用存储服务。同时使用应用软件进行业务管理，并通过标准的Web Service应用接口，支持科研应用数据存储和业务访问（如图2所示）。

为此，科学数据云在各个分中心部署云存储相关软件，包括分布式存储系统、应用服务器集群、网络和安全支撑平台、云存储业务服务与监控运维管理平台等，同时各软件还支持lPv6协议。分布式处理与网络计算

分布式存储系统：分布式存储系统作为云存储环境的基础组成部分，硬件平台由位于多个分中心标准的多盘位存储服务器构建，存储虚拟化平台由全局存储管理系统将把分散部署在多个分中心的分布式存储系统整合为全局可见、可访问的统—存储资源池，实现数据异地高速分发、传输以及广域单一命名空间访问。分布式集群存储系统提供符合POSIX规范的标准接口，任意应用程序无需更改便可直接访问分布式存储系统中的相关数据。

应用服务器集群：作为应用服务的基础平台，考虑到用户的不固定性带来的应用不固定性，服务器集群采用绿色、节能的刀片服务器与具有高可扩展性的机架服务器组合。

网络和安全支撑平台：作为各硬件系统的通信桥梁，网络支撑平台包括网络交换设备和网络安全设备两个部分。基于安全、稳定的前提，网络交换设备采用冗余配置，同时采取应用网络与存储网络分离的架构；为了最大限度地保证部署在多个分中心的安全，同时有效地把多个数据分中心整合为一个虚拟的专用网络，每个数据中心部署防火墙、VPN等相关设备。

云存储服务与管理平台：云存储服务平台是一个IaaS服务平台，主要为院内科研应用提供基础存储服务，主要是以Web Service标准接口为科研应用服务提供使用存储资源的途径，科研应用服务通过二次开发调用Web Service接口实现文件的存储。

云存储监控和运维管理平台：为系统运维人员提供云存储资源管理、底层系统管理、用户账号管理、记账管理、充值服务、资源分析等运维支持服务。监控平台主要包括数据采集模块、远程控制模块、用户管理模块、存储管理模块和开放接口等几个部分。利用远程控制模块可以在北京数据中心实现对异地数据中心的设备有效管理，提高异地数据中心设备的可维护度。云存储监控平台提供标准访问接口，可以将其它管理、监控等多种系统无缝接入到该平台中，增强该平台的监管力度和功能。

云存储架构支持扩展，在扩展的同时将保障前端应用系统服务的持续性。分布式处理与网络计算当扩容完毕，新加入的存储单元自动接受全局化调度和管理。

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