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LoongStore 大规模集群云存储系统
1 成果介绍网络存储技术从诞生到现在,已经经历了近二十年的历程。在这个过程中,无论是计算技术、网络通信技术还是信息储存技术都发生了翻天覆地的变化。计算技术领域,基于开放操 作系统上的集群计算技术已经取代大型机;网络通信领域,开放架构的 TCP/IP 通信已经统治了一切;在信息存储技术上,单块磁盘的容量已经从 G 级别进入 T 级别。 传统的网络存储设备,无论是 FC SAN、 NAS 还是 IP SAN,都是采用以满足单台服务器存储需要为目标的体系设计,在共享能力、性能、可靠性、扩展性以及总体拥有成本上,已经无法满足企业新的应用需求。如果 仅仅通过外围手段来弥补,必将造成存储架构越来越复杂,用户管理难度越来越大,总体拥有成本越来越高。 为了满足 IT 技术发展的挑战, LoongStore 集群存储采用了代表计算技术、网络通信技术以及文件 系统技术发展方向的体系架构,提供给用户跨平台共享、高性能、高可靠、可平滑扩展、使用和维护简单的高端存储系统。系统以开放架构平台智能存储服务器为基 本节点,通过在千兆以太网基础上不受限制地添加节点,构成了业界最高的性能、可靠性以及极低总体拥有成本的存储集群。 LoongStore 为一种大规模的文件共享存储系统,它面向海量数据、高并发访问的环境。其产品架构图如图所示: 图 1 LoongStore 产品架构 LoongStore 产品架构支持:单文件系统 100PB支持 2000 个以上节点并发支持超过 500 亿文件产品主要特点:产品架构上:实现了横向扩展。从原来的单节点增加 CPU、内存、存储等等的纵向扩展方案往增加节点数量的横向扩展方案的转变,使得容量扩展更加灵活、同时也实现了更低的起始投入成本;产品工作流上:实现了更高效的数据读写方式。通过实现元数据与数据通道分离、将数据条带化存储在不同的存储服务器上,从而高效实现数据的并行读写;产品性能上:实现了高聚合带宽。克服了以前文件集中式存储的瓶颈,实现了文件切片分布式存储方案,实现了高聚合带宽;产品性能上:实现了性能近线性增长。如:( 1)聚合带宽随着存储集群规模扩大而线性增长, ( 2)充分发挥硬件性能,如网卡性能利用率达到了 80%, ( 3)扩展到 100GB/s 以上的聚合性能;产品可靠性上:实现了无单点故障。通过( 1)为不同目录的数据设置不同的冗余度, ( 2)自动故障探测与恢复, ( 3)设备恢复速度是 RAID 的 5 倍, 750GB SATA 盘恢复时间 15 分钟, ( 4)元数据服务器每两台互备等,实现了产品的无单点故障;在产品扩展性方面:实现了在线业务扩展容量。支持不停业务在线扩容,并自动迁移均衡数据。从而实现不需要关停业务的方式轻易扩展容量;在产品管理方面:实现了单点配置管理。产品通过单点实现了所有的配置管理功能,通过内置各种自动化处理流程,减少人为参与;产品兼容性方面:兼容各种 X86 架构的服务器和 IP 网络,应用服务器端支持Linux/Windows/Mac 等等。2 应用说明LoongStore 大规模集群云存储系统能够帮助企业加速信息到价值的转换,目前已经在互联网、广电、能源、电信等数据密集型行业帮助企业实现了突破性的价值。 产品主要应用行业与应用案例有:( 1)互联网:视频, SNS 等,例如中国国家网络电视台( CNTV),人人网,搜狐;( 2)能源:大庆油田,中石油勘探开发研究院总院;( 3)动漫和广电:中影集团,教育电视台等,《建党伟业》、《建国大业》、《孔子》等大片的后期制作就是采用该存储系统;( 4)教育及其( 5)军工,航天等等领域。3 技术指标支持 PB 级的存储容量规模,最大容量可超过 100PB;可提供几十甚至上百 GByte/s 的聚合数据读写带宽,而且性能可随存储规模的扩展而线性提升;可高效支持海量小文件的存储和管理,单套系统可高效管理超过 500 亿个文件,现有在线系统已经超过百亿级文件数量规模,而且每天仍然以 2000-5000 万个新文件的速度递增,每天的下载量为 10-20 亿个文件;可支持超过 2000 多个计算节点(或者应用节点)同时高效并发访问同一套存储系统;提供完全符合 POSIX 标准的文件级接口,支持全局共享访问,无须加入第三方共享软件。前端可同时部署 Linux、 Windows、 Mac 等异构计算节点。所有应用可不经过任何修改和移植即可使用存储服务;支持在线扩展存储容量,无需终止应用的正常服务,新增容量即插即用。同时提供在线数据迁移功能,扩容后可均衡所有设备上的存储负载;内置数据高可用机制,一旦发现硬件故障将自动进行数据恢复,无需停止服务。除了能够冗余磁盘故障之外,即使整个存储服务器或者磁盘阵列故障都不影响应用正常服务也不会破坏应用数据。传统存储只能冗余磁盘故障;如果系统中正常设备上的空闲空间总和不少于故障设备上已经使用的空间即可进行数据恢复,无须加入新的设备,传统存储采用 RAID 机制必须加入新的存储设备才能进行恢复。确保了系统无间断持续运行;l 在线控制存储设备的负载。在观察到某块存储设备有异常现象时,可以在线手动禁止这块磁盘的空间分配,设置后系统不再往被禁止分配空间的磁盘内写入新的数据,原有的数据仍然可用。当设备正常时即可在线放开;提供主动数据迁移功能,方便硬件在线更换。当某些设备使用时间超过一定年限,或者是发现设备有安全隐患时,可以主动将该设备上的数据迁移到其它存储设备,迁移完成后即可将设备移除下线,不影响应用的正常服务;简易管理,通过单一图形化界面即可管理和监控整个存储系统;高硬件兼容性,既可以采用传统的 SAN 或者盘阵作为存储单元,也可以采用通用的存储服务器进行构建,硬件选型范围广,成本低,适合用于构建海量的云存储系统。
清华大学 2021-04-13
抵御密钥泄露的云存储数据审计方法
本发明提供了一种可抵御密钥泄露的云存储数据审计方法,其包括:第一步,系统参数生成步骤;第二步,密钥更新步骤;第三步,数据文件上传和审计步骤。该方法  中,引入了一个物理安全的安全设备来帮助用户周期性更新密钥,使得即使入侵者在某个时间段攻击了用户并获得了该时间段的用户密钥,其他时间段的数据审计仍然是安全的。  可应用于电子信息等领域,可产生客观的效益。
青岛大学 2021-04-13
维意真空小型桌面磁控溅射镀膜机支持定制
MS-246小型多靶磁控溅射镀膜机 真空腔室:1Cr18Ni9Ti优质不锈钢材质,氩弧焊接,上开盖和前开门结构;真空系统:机械泵+分子泵(进口和国产可选);极限真空:优于8✕10-5Pa(设备空载抽真空24h);真空抽速:大气~8✕10-4Pa≤30min;升降基片台:尺寸直径100mm,高度60~120mm可调,旋转0~20r/min可调,可加热至300℃(可选水冷功能),可选配偏压清洗功能;磁控靶:直径2英寸2只(可升级成3只),兼容直流和射频,可以溅射磁性材料的靶材;溅射电源:直流脉冲溅射电源、全自动匹配的射频溅射电源可任选;质量流量计:10sccm、50sccm质量流量控制器各1套;膜厚监控仪:可选配国产或进口单水冷探头膜厚仪;控制方式:PLC+触摸屏控制系统,具备漏气自检与提示、通讯故障,实现一键抽停真空;整机尺寸:L60cm✕W60cm✕H96cm机电一体化机架,预留1个CF35法兰接口。
北京维意真空技术应用有限责任公司 2025-04-25
维意真空小型桌面热蒸发镀膜机支持定制
EV-246小型电阻蒸发镀膜机真空腔室:1Cr18Ni9Ti优质不锈钢材质,氩弧焊接,上开盖和前开门结构;真空系统:机械泵+分子泵(进口和国产可选);极限真空:优于8✕10-5Pa(设备空载抽真空24h);真空抽速:大气~8✕10-4Pa≤30min;基片台:可拆卸式,尺寸60✕60mm,旋转0~20r/min可调,可加热至300℃(可选水冷功能);蒸发源及电源:水冷铜电极3组,逆变式蒸发电源,功率2KW,配源间防污隔板;膜厚监控仪:采用国产或进口膜厚监控仪在线监测和控制蒸发速率、膜厚;控制方式:PLC+触摸屏控制系统,具备漏气自检与提示、通讯故障,实现一键抽停真空;整机尺寸:L60cm✕W60cm✕H96cm机电一体化机架,预留1个CF35法兰接口。
北京维意真空技术应用有限责任公司 2025-04-25
配电网三相开关装置及经济型三相不平衡调节器
本实用新型提供配电网三相开关装置及经济型三相不平衡调节器,配电网三相开关装置包括 A 相的 换相开关、B 相的换相开关、C 相的换相开关,由接触器、二极管以及电源功率控制器组成;一相的换 相开关中,电源功率控制器与一个二极管反向并联,并再串联一个与电源功率控制器方向相同的二极管, 构成一个电路拓扑结构,所述电路拓扑结构与另一个结构相同但电力电子器件方向完全反向的电路拓扑 结构、接触器并联。经济型三相不平衡调节器包括配电网中各条负载支路上分别设置
武汉大学 2021-04-14
第五届教创赛同期活动预告:教师教学能力提升系列交流活动之三 高校创新创业教育学术活动
提升高校创新创业教育质量,以创新创业教育培育壮大国家战略科技力量,为国家培养更多创新创业拔尖人才。
高等教育博览会 2025-08-01
星形-多三角形接线平衡变压器
星形-多三角形接线平衡变压器改变了现有三相-两相平衡变压器的接线方式,使变压器的综合性能得以提高且实际制造成本降低。 本实用新型涉及一种星形-多三角形接线平衡变压器,它采用普通三相铁芯,原边绕组为Y接可引出中性接地点,其特征在于次边由三至至四个接三相绕组组成,在每一接中,各相绕组的归算漏抗按同一值匹配,一相绕组分布均匀,绝缘要求低,次边的铜材料利用率可达92.35%,特别适用于牵引变电所、工频电炉等需要单相或两相交流负载平衡供电的场合。 本实用新型具有原边可大电流接地、绝缘要求低、可提供3次谐波通路、三相铁芯绕组分布均匀、材料(容量)利用率高、制造工艺简单(类似于三绕组变压器)、成本低廉等综合优点。
西南交通大学 2021-04-13
一种三相——两相平衡变压器
本实用新型提供了一种三相—两相平衡变压器,它能有效地提高平衡变压器的综合性能,降低制造成本。 本实用新型采用普通三相铁芯,原边绕组为Y接可引出中性接地点,次边由三个V接绕组叠放而成,其一端连成公共接地端,另两端与接地端构成对称的供电端口。两供电端口的等值漏抗相同,原边三相绕组漏抗分布均匀,绝缘要求低,次边的铜材料利用率为87.23%,其综合性能有所提高,主要用于牵引变电所、工频电炉等需要单相或交流负载平电的场合。 三实用新型具有原边可大电流接地、绝缘要求低、接线简练、三相铁芯绕组分布均匀、材料(容量)利用率高、制造工艺简单(类似于三绕组变压器)、成本低廉等综合成点。本实用新型还可用于两相-三相供电场合,将两相对称电压变换为三相对称电压。
西南交通大学 2021-04-13
星形-开闭三角形接线牵引变压器
本实用新型提供一种三相-两相平线变压器和三相-单相对称补偿系统用的三相-单相接线变压器。 本实用新型属于三相-两相平衡(对称)变压器,亦可灵活地组成三相-单相对称补偿系统。它采用普通三相铁芯,原边绕线为Y接,可引出中性点接地,次边由接三相绕组和V接两相绕组组成,接绕组成为3次谐波提供激磁通路。同一接法中每相绕组的归算(等值)漏抗按同一值匹配。材料利用率与LeBlanc接线相同。制造工艺简单,似普通3绕组电力变压器。特别适用于交流电气化铁道等单相型或两相型交流负载场合。 在普通三相铁芯上实现原边Y形接地,绕组绝缘要求低,具有可大电流接地中性点;次边有一△接三相绕组,能提供3次谐波激磁通路,以为负载提供理想的电源电压波形;制造工艺简单(类似于三相三绕组变压器);可用于三相-两相平衡接线,实现与既有平线相同的供电功能,还能灵活地组成三相。单相对称补偿系统,同时克服了与之相对应的不等边Scott接线的电气缺点。
西南交通大学 2021-04-13
一种油气水三相超重力分离器
技术简介:本发明专利涉及一种油气水三相超重力分离器,包括外壳、一个或多个气液分离器和一个或多个油水分离器,外壳用上隔板和下隔板形成集水腔、油水腔和集油腔,气液分离器从外壳顶部插入,经过集油腔,其排液口与油水腔相通,油水分离器上端通过油水分离器排油口与上隔板固定连接,下端通过油水分离器排水口螺母与下隔板固定连接,油水分离器排油口与集油腔相通,油水分离器排水口与集水腔相通,集油腔与集水腔通过回流管连通。本发明专利集气液分离和液液分离于一体,结构紧凑,占地面积小,不仅可用于油田采出液的油气水分离,特别是
常州大学 2021-04-14
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