数据共享 | UCloud分布式文件存储UFS新品发布

互联网飞速发展使各领域对数据存储及共享的需求与日俱增。IDC调查数据显示，未来全球数据将维持50%左右的增长率，到2020年全球数据总量将达到44ZB(十万亿亿字节)。那么问题来了：如此庞大的数据量该如何有效存储和利用呢？尤其是在大数据及分析、动画制作、web服务和企业工作目录等业务场景下，更需要搭建一套安全、便于扩容、高可靠、简单易用的文件共享存储系统。在此背景下，UCloud File System (UFS) 分布式文件存储应运而生。

三种存储形态对比

目前，独立的存储形态主要有三种：块存储、文件存储以及对象存储。

块存储就是一块一块的硬盘直接挂载在主机上，主要操作对象是磁盘。从存储架构的角度区分，块存储又分为DAS(Direct-Attached Storage，直连式存储)和SAN(Storage Area Network，存储区域网络)。块存储一般不会定义磁盘的创建和删除操作，协议更注重传输控制。

文件存储是指基于文件系统上的存储，主要操作对象是文件和文件夹。我们知道，文件系统由文件夹、子文件夹形成一个自上而下的文件结构。文件系统下的文件，用户可以通过操作系统中的应用程序进行读取、修改、保存等操作。从架构角度分析，文件存储提供一种NAS(Network Attached Storage，网络附属存储)架构，使得主机的文件系统不仅限于本地的文件系统，还可以连接基于局域网的共享文件系统。文件存储协议更注重接口灵活以及访问权限控制。

对象存储是面向对象/文件的海量互联网存储，它也可以直接被称为“云存储”，主要操作目标是对象（Object）。尽管对象是文件但已被封装，因此在对象存储系统里，不能直接打开/修改文件，但可以像ftp一样上传下载文件。与文件存储相比，没有目录树的概念，协议更注重简洁。

以下是三种存储形态和存储架构的示意图：

在PC时代，用户的数据大多以文件形式存在，数据共享也多以文件形式访问，比如常见的FTP服务、NFS服务、Samba共享，都是属于典型的文件存储。几十甚至上百个用户的文件存储、共享、访问都可以用NAS存储加以解决。因此，文件存储的广泛兼容性和易用性成为很多中小企业的不二之选。

UCloud File System (UFS) 分布式文件存储是一种主要面向UCloud云主机，提供简单、可扩展、高可靠的标准POSIX文件共享访问方式。实现存储空间在线灵活扩展的同时，也可实现多个计算节点访问同一个文件系统实例，极大提升存储空间的使用效率，降低存储成本。

分布式文件存储UFS的三种应用场景

◆  负载均衡服务下的数据共享

一直以来，数据的存储效率和管理成本是困扰客户的难题之一。在负载均衡服务辅助下的多台云主机，可以共享同一UFS文件空间，不仅极大优化了数据存储效率，也实现了数据存储层的高可用。

◆  日志汇总存储及分析

随着业务规模不断壮大，云主机的日志数据如何管理成为日常运维的重要议题。通过UFS文件共享服务，多台云主机上的日志数据可以实现快速的汇总存储及分析，能有效降低日志分析与信息统计的时间与空间成本，显著提升运维效率。

◆  企业个人文件存储

在企业中，不同的组织、用户所对应的职责和权限不同，用户可以使用的数据也不同，这给数据运维人员的工作带来复杂性。UFS在为企业客户提供个人数据访问权限时，管理员可以通过指定目录和文件的属主及用户组，限制不同用户的访问权限方式，从而规范用户的使用行为，极大促进企业数据管理的合规性。

UFS分布式文件存储架构解析

UFS存储整体架构如下：

>>>接入集群：主要负责解析NFS协议并实现NFS语义。本模块还负责KV数据库模拟文件系统层级结构，与存储层交互完成数据读写定位。该模块为无状态设计，可平行拓展；

>>>文件索引：文件系统元数据，包括目录索引与文件索引；

>>>存储接入集群：此模块提供无状态的业务转发。

>>>Set集群：Set为不受可用区限制的分布式存储集群。每个Set内部都由控制节点(ChunkMaster)与若干存储节点(ChunkServer)组成。其中ChunkMaster负责整个Set中的集群管理、路由、Chunk调度、发起迁移/修复操作等。ChunkServer负责最终的IO存取，管理对应Chunk迁移/修复等操作。

Set集群架构如下图：

UFS分布式文件存储的优势

◆  跨可用区共享挂载

UFS作为一个region级别的产品，可以将一个UFS实例在多个跨可用区间共享挂载，达到文件在跨可用区的多台主机间共享的目的。

◆  容量与弹性

用户可根据需求随时扩容，扩容过程中不会影响IO读写请求。相较传统的文件存储，UFS极易扩展，能快速响应业务需求。同时，用户所需要管理的是适合业务需求的存储规模，极大提升存储效率、降低管理成本、优化IT架构。

◆  安全可靠

UFS通过白名单访问机制限制实例访问权限，未在白名单内的云主机无法访问文件空间，提升了数据的安全性。同时，基于分布式的文件存储架构，支持3份冗余与强一致性，数据持久性可高达99.99999999%，是发展业务的可靠助手。

◆  无缝集成

支持标准的NFSv3文件访问协议，提供标准POSIX文件系统语义，传统使用本地文件系统的应用程序可无缝迁移到UFS文件存储。

面对种类繁多的云存储产品，到底该如何选择？这是企业架构存储基础设施时不可避免的一个问题。这个问题不仅会影响企业前端业务场景，也会影响后端数据管理，其重要程度毋庸置疑。UFS分布式文件存储作为UCloud一款数据共享的重要产品，不仅在使用的灵活性和高效性实现了质的提升，同时注重高可用性和持久性，用户可以方便地将大数据及分析、web服务和主目录等业务数据托管在UFS上，极大降低业务环境复杂度。

目前，UFS已经上线并开始公测，需要申请试用的用户请联系客户经理。

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