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一周熱點(diǎn): Twitter的下一代分布式數(shù)據(jù)庫(kù)Manhattan

來(lái)源:程序員人生   發(fā)布時(shí)間:2014-09-16 14:03:30 閱讀次數(shù):4264次
作為世界上使用最廣泛的微博客服務(wù),Twitter月活躍用戶(hù)如今已經(jīng)超過(guò)2億人,每天大約有5億條推文被發(fā)送,在最初Twitter還沒(méi)有這么大數(shù)據(jù)量的時(shí)候,該公司主要使用一些主流的技術(shù)來(lái)處理這些數(shù)據(jù),比如開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL和Cassandra等,但隨著用戶(hù)量的飛速擴(kuò)增,這些技術(shù)逐漸顯示出了一些瓶頸,已經(jīng)達(dá)不到Twitter實(shí)時(shí)、低延遲的需求,基于目前需求及長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮,Twitter開(kāi)發(fā)了自己的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)――Manhattan。Twitter表示,未來(lái)該系統(tǒng)可能會(huì)開(kāi)源……

1. Manhattan,Twitter規(guī)模的實(shí)時(shí)、多租戶(hù)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)

Twitter的實(shí)時(shí)特性導(dǎo)致當(dāng)下任何開(kāi)源系統(tǒng)都無(wú)法滿(mǎn)足其低延遲的需求。我們花費(fèi)了大量時(shí)間來(lái)滿(mǎn)足不同產(chǎn)品的需求,提供新的存儲(chǔ)容量,耗費(fèi)人力、流程以滿(mǎn)足使用需求。但是依照我們?cè)赥witter規(guī)模下的開(kāi)發(fā)運(yùn)行生產(chǎn)存儲(chǔ)經(jīng)驗(yàn),這種狀態(tài)是不可持續(xù)的。所有我們?cè)噲D構(gòu)建下一代Twitter分布式系統(tǒng)――我們稱(chēng)之為Manhattan 。Manhattan 不但需要滿(mǎn)足現(xiàn)有需求,還需要迎合未來(lái)潛在的需求,以下是設(shè)計(jì)目標(biāo): 
  • 保持核心精益和簡(jiǎn)單 
  • 越早實(shí)現(xiàn)價(jià)值越高(專(zhuān)注于增量) 
  • 第一要義:多租戶(hù),QoS,自助服務(wù) 
  • 關(guān)注可估性 
  • 存儲(chǔ)不只是一項(xiàng)技術(shù),更是一個(gè)服務(wù) 


Manhattan 的主要特性。Manhattan 共分為如下 4 層:

  • 核心:這是存儲(chǔ)系統(tǒng)最關(guān)鍵的部分,需要高度穩(wěn)定和強(qiáng)大,用來(lái)處理異常、一致性、路由、拓?fù)涔芾怼?shù)據(jù)中心區(qū)域內(nèi)/跨區(qū)域復(fù)制、沖突解決等。核心中的關(guān)鍵組件完全可插拔。
  • 存儲(chǔ)引擎:目前有 3 個(gè)內(nèi)部存儲(chǔ)引擎――seadb、sstable、btree
  • 存儲(chǔ)服務(wù):在核心基礎(chǔ)上構(gòu)建了更多傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中包含的一些功能,比如:Hadoop 數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入、強(qiáng)一致性服務(wù)、時(shí)間序列計(jì)數(shù)器服務(wù)
  • 接口:用于實(shí)現(xiàn)客戶(hù)與存儲(chǔ)系統(tǒng)的交互

支持多租戶(hù)――允許多個(gè)不同應(yīng)用程序共享同一資源――這從一開(kāi)始就是一個(gè)關(guān)鍵需求。Twitter先前使用的系統(tǒng)中,我們?yōu)槊總€(gè)特征構(gòu)建外部集群。這增加了操作負(fù)擔(dān),浪費(fèi)資源,并且阻礙了客戶(hù)推出新功能的速度。允許多個(gè)用戶(hù)使用同一組群將增強(qiáng)運(yùn)行系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力。我們現(xiàn)在必須要考慮隔離性,資源管理,多個(gè)用戶(hù)能力模型,速率限制,QoS以及配額等等。為了給客戶(hù)提供所需的可視性,我們?cè)O(shè)計(jì)了自己的速率限制服務(wù)來(lái)增強(qiáng)用戶(hù)對(duì)資源和配額的使用。

2. 孫元浩:基于Spark引擎的高速內(nèi)存分析和挖掘工具應(yīng)用

孫元浩,2003年加入英特爾,曾是英特爾亞太研發(fā)有限公司數(shù)據(jù)中心軟件部亞太區(qū)CTO,負(fù)責(zé)英特爾Hadoop發(fā)行版的研發(fā)和產(chǎn)品化工作。 2013年離開(kāi)英特爾創(chuàng)辦星環(huán)科技,推出國(guó)內(nèi)首個(gè)基于Spark的大數(shù)據(jù)平臺(tái)產(chǎn)品,在中國(guó)成功建立數(shù)個(gè)Spark成功案例。

孫元浩認(rèn)為現(xiàn)在把Spark作為M/R執(zhí)行引擎內(nèi)嵌在我們的產(chǎn)品中,在兩大類(lèi)應(yīng)用實(shí)踐中比較成功,一類(lèi)是通過(guò)PL/SQL進(jìn)行交互式數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析,結(jié)合可視化工具為用戶(hù)提供了高速的大數(shù)據(jù)探索能力。另一類(lèi)應(yīng)用是做數(shù)據(jù)挖掘,因?yàn)镾park充分利用內(nèi)存進(jìn)行緩存,利用DAG消除不必要的步驟,所以比較合適做迭代式的運(yùn)算。而有相當(dāng)一部分機(jī)器學(xué)習(xí)算法是通過(guò)多次迭代收斂的算法,所以適合用Spark來(lái)實(shí)現(xiàn)。我們把一些常用的算法并行化用Spark實(shí)現(xiàn),可以從R語(yǔ)言中方便地調(diào)用,降低了用戶(hù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘的學(xué)習(xí)成本。

他表示Spark目前在技術(shù)上已經(jīng)不存在大的困難了,我們已經(jīng)在一些用戶(hù)的核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)中部署我們自己的Spark版本,而且是7x24小時(shí)不間斷運(yùn)行,穩(wěn)定性已得到驗(yàn)證。我們也把Spark成功地應(yīng)用到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中,無(wú)需編程幾乎全程可視化。如果說(shuō)目前面臨的最大困難,主要是在客戶(hù)認(rèn)知上,還需要更多的成功案例和技術(shù)推廣。

3. Redis大冒險(xiǎn):如何跳出SQL這個(gè)坑

隨著數(shù)據(jù)體積的激增,MySQL+memcache已經(jīng)滿(mǎn)足不了大型互聯(lián)網(wǎng)類(lèi)應(yīng)用的需求,許多機(jī)構(gòu)也紛紛選擇Redis作為其架構(gòu)上的補(bǔ)充,然而Redis的使用門(mén)檻并不低,比如不支持SQL等,這里為大家分享Redis的使用全攻略。

Redis的一個(gè)重要特性就是它并非通常意義上的數(shù)據(jù)庫(kù),雖然稱(chēng)之為數(shù)據(jù)庫(kù)是因?yàn)樗梢詾槟愦鎯?chǔ)和維護(hù)數(shù)據(jù),但它并不像關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)那樣提供任何的SQL方言。不過(guò)不用擔(dān)心,Redis并不是吞噬數(shù)據(jù)的黑洞,它只是不支持SQL及相關(guān)功能,但卻提供了穩(wěn)健的協(xié)議用于與之交互。

Redis是基于key-value范式存儲(chǔ)數(shù)據(jù),不像RDBMS中的字段名稱(chēng),這里的key是Redis中的重要組成部分,所以我們必須在處理key時(shí)多加小心。在下面的講述中,Redis并沒(méi)有table的概念,所以像"SELECT username from users WHERE user_id=123;"這種簡(jiǎn)單任務(wù)都只能換種方式實(shí)現(xiàn),為了達(dá)到這種目的,在Redis上,一種方式是通過(guò)key "user:123:username"來(lái)獲取結(jié)果value。如你所見(jiàn),key的定義中攜帶了神秘信息(像user ids)。在Redis中,key的重要性可見(jiàn)一斑。

4. 搭建高可用的MongoDB集群(上):MongoDB的配置與副本集

NOSQL有以下優(yōu)勢(shì):

  • 大數(shù)據(jù)量,可以通過(guò)廉價(jià)服務(wù)器存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù),輕松擺脫傳統(tǒng)mysql單表存儲(chǔ)量級(jí)限制。
  • 高擴(kuò)展性,Nosql去掉了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系型特性,很容易橫向擴(kuò)展,擺脫了以往老是縱向擴(kuò)展的詬病。
  • 高性能,Nosql通過(guò)簡(jiǎn)單的key-value方式獲取數(shù)據(jù),非常快速。還有NoSQL的Cache是記錄級(jí)的,是一種細(xì)粒度的Cache,所以NoSQL在這個(gè)層面上來(lái)說(shuō)就要性能高很多。
  • 靈活的數(shù)據(jù)模型,NoSQL無(wú)需事先為要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)建立字段,隨時(shí)可以存儲(chǔ)自定義的數(shù)據(jù)格式。而在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)里,增刪字段是一件非常麻煩的事情。如果是非常大數(shù)據(jù)量的表,增加字段簡(jiǎn)直就是一個(gè)噩夢(mèng)。
  • 高可用,NoSQL在不太影響性能的情況,就可以方便的實(shí)現(xiàn)高可用的架構(gòu)。比如mongodb通過(guò)mongos、mongo分片就可以快速配置出高可用配置。
                   

MongoDB是一個(gè)介于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)之間的產(chǎn)品,是非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中最像關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的。支持類(lèi)似于面向?qū)ο蟮牟樵?xún)語(yǔ)言,幾乎可以實(shí)現(xiàn)類(lèi)似關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)單表查詢(xún)的絕大部分功能,而且還支持對(duì)數(shù)據(jù)建立索引。所以這個(gè)非常方便,我們可以用sql操作MongoDB,從關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)遷移過(guò)來(lái),開(kāi)發(fā)人員學(xué)習(xí)成本會(huì)大大減少。如果再對(duì)底層的sql API做一層封裝,開(kāi)發(fā)基本可以感覺(jué)不到mongodb和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別。同樣MongoDB也是號(hào)稱(chēng)自己能夠快速搭建一個(gè)高可用可擴(kuò)展的分布式集群。

5. 軟硬件協(xié)同創(chuàng)新,共建未來(lái)數(shù)據(jù)中心

2014年3月26日,LSI加速技術(shù)創(chuàng)新峰會(huì)(AIS)首次登陸中國(guó),這也是LSI首次選擇在美國(guó)之外的地區(qū)召開(kāi)峰會(huì),本次峰會(huì)主題為“數(shù)據(jù)即商機(jī)”。參展的產(chǎn)品主要是針對(duì)數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)解決方案,包括針對(duì)企業(yè)級(jí)大型數(shù)據(jù)中心的12 Gb/s SAS MegaRAID解決方案,針對(duì)中小企業(yè)的Syncro CS解決方案以及Nytro閃存解決方案,雖然沒(méi)有新品發(fā)布,每種解決方案對(duì)傳統(tǒng)存儲(chǔ)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)都是一場(chǎng)變革。


LSI公司CTO辦公室高級(jí)技術(shù)專(zhuān)家Robert Ober則將其進(jìn)一步細(xì)化為數(shù)據(jù)中心三大硬件創(chuàng)新和六大趨勢(shì),三大創(chuàng)新分別為:硬件的智能化、整個(gè)數(shù)據(jù)中心的可靠性以及大數(shù)據(jù)分析所需的分布式系統(tǒng)架構(gòu)。六大趨勢(shì)分別為:

  • 數(shù)據(jù)中心開(kāi)發(fā)時(shí)間不斷縮短,大幅增加了硬件廠(chǎng)商制定和實(shí)施計(jì)劃的難度。
  • 終端客戶(hù)尤其是大型數(shù)據(jù)中心客戶(hù)與硬件廠(chǎng)商直接對(duì)接。
  • 超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心或云數(shù)據(jù)中心等新參與者加入數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)。
  • 開(kāi)源計(jì)劃。Open Compute和Open Stack等新型開(kāi)源項(xiàng)目正在重新改寫(xiě)數(shù)據(jù)中心架構(gòu) 。
  • 新架構(gòu)和新算法。
  • 市場(chǎng)變化。筆記本在從HDD轉(zhuǎn)向SSD;云端存儲(chǔ)對(duì)大容量HDD的需求在急劇增長(zhǎng)等。
Inspur存儲(chǔ)產(chǎn)品線(xiàn)副總經(jīng)理李瑞東和EMC新興技術(shù)閃存解決方案架構(gòu)總監(jiān)Mac Binesh共同介紹了由EMC ScaleIO、VMware和LSI支持的Inspur新一代融合基礎(chǔ)架構(gòu)VDI設(shè)備,其中LSI Nytro閃存可降低存儲(chǔ)成本和復(fù)雜性,EMC ScaleIO是一種功能強(qiáng)大的純軟件解決方案,能夠利用應(yīng)用主機(jī)上的本地磁盤(pán)構(gòu)建可擴(kuò)展至成千上萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)的虛擬SAN,軟硬件協(xié)同滿(mǎn)足客戶(hù)不斷提高的桌面虛擬化需求。

6. Dropbox推獨(dú)立應(yīng)用,公司估值已達(dá)100億美元

4月9日云存儲(chǔ)服務(wù)商Dropbox發(fā)布數(shù)項(xiàng)新應(yīng)用,如照片應(yīng)用Carousel允許用戶(hù)瀏覽和共享存儲(chǔ)在云服務(wù)中的圖片。而移動(dòng)電子郵件Mailbox的亮點(diǎn)是通過(guò)將重要附件保存在云服務(wù)中來(lái)減少垃圾郵件。該公司CEO德魯?休斯頓(Drew Houston)將公司的新舉措稱(chēng)為開(kāi)啟“第二篇章”,旨在發(fā)揮Dropbox的現(xiàn)有優(yōu)勢(shì),使用戶(hù)擁有更多理由忠誠(chéng)于Dropbox 的云存儲(chǔ)服務(wù)。

前美國(guó)國(guó)務(wù)卿康多莉扎?賴(lài)斯 (Condoleezza Rice)也閃亮加盟Dropbox,成為公司第四位董事會(huì)成員。去年,賴(lài)斯經(jīng)營(yíng)的國(guó)際咨詢(xún)公司RiceHadleyGates一直在為Dropbox的管理提供咨詢(xún)。休斯頓(Drew Houston)表示,雖然其他企業(yè)的存儲(chǔ)服務(wù)價(jià)格更低,但僅Dropbox一家能夠?qū)崿F(xiàn)文件在多個(gè)設(shè)備之間的同步。谷歌、微軟和蘋(píng)果雖都提供免費(fèi)服務(wù),但用戶(hù)只能在專(zhuān)屬這些企業(yè)的設(shè)備或應(yīng)用中使用。Dropbox扮演著瑞士一般的中立國(guó)角色,可允許用戶(hù)將運(yùn)行Windows系統(tǒng)的筆記本電腦上的文件,在 iPhone或Android平板中進(jìn)行無(wú)縫更新。

7. 華為章宇:如何學(xué)習(xí)開(kāi)源項(xiàng)目及Ceph的淺析

學(xué)習(xí)各種開(kāi)源項(xiàng)目,已經(jīng)成為很多朋友不可回避的工作內(nèi)容了。筆者本人也是如此。在接觸并學(xué)習(xí)了若干個(gè)開(kāi)源項(xiàng)目之后,筆者試圖對(duì)自己工作過(guò)程中的若干體會(huì)加以總結(jié),以期對(duì)一些希望借鑒的朋友有所裨益。

  • 了解項(xiàng)目的基本概念、基本用途、邏輯結(jié)構(gòu)、基本原理、產(chǎn)生背景、應(yīng)用場(chǎng)景等基本知識(shí)。 
  • 掌握項(xiàng)目的基本安裝流程和使用方法。
  • 了解代碼的組織,找到各個(gè)主要邏輯/功能模塊與代碼文件之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過(guò)代碼分析走通幾個(gè)關(guān)鍵的、有代表性的執(zhí)行流程。 
  • 了解該項(xiàng)目所有代碼模塊、程序文件的作用,走通所有主要執(zhí)行流程。 
  • 鉆研、領(lǐng)悟該項(xiàng)目的各種設(shè)計(jì)思想與代碼實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。 

作為OpenStack的人氣存儲(chǔ)技術(shù)之一,Ceph與Swift和GlusterFS一樣有著各自的優(yōu)勢(shì):GlusterFS更適合Hadoop類(lèi)型的服務(wù);Swift適合更多人訪(fǎng)問(wèn);Ceph的未來(lái)更被看好,并已得到許多知名機(jī)構(gòu)的支持,比如CERN和天河2。

Ceph事實(shí)上是目前OpenStack生態(tài)系統(tǒng)中呼聲最高的開(kāi)源存儲(chǔ)解決方案。這一點(diǎn)從筆者在OpenStack 2013 HongKong Summit上的親身體驗(yàn)可以得到印證。目前,以HP、Dell、Intel等為代表的企業(yè)IT領(lǐng)導(dǎo)廠(chǎng)商,和以Mirantis、eNovance、United Stack為代表的若干OpenStack社區(qū)新興廠(chǎng)商,都將Ceph作為重要的乃至于首選的開(kāi)源存儲(chǔ)解決方案,詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)點(diǎn)擊 原文。

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