FusionStorage原理及组件，Java面试回忆录
前言
設計模式是我們編程道路上繞不開的一環，用好了設計模式能夠讓代碼擁有良好的維護性、可讀性以及擴展性，它仿佛就是“優雅”的代名詞，各個框架和庫也都能見到它的身影。
正是因為它有種種好處，所以很多人在開發時總想將某個設計模式用到項目中來，然而往往會用得比較別扭。其中一部分原因是業務需求并不太符合所用的設計模式，還有一部分原因就是在Web項目中我們對象都是交由Spring框架的Ioc容器來管理，很多設計模式無法直接套用。那么在真正的項目開發中，我們就需要對設計模式做一個靈活的變通，讓其能夠和框架結合，在實際開發中發揮出真正的優勢。
容災又分為異地容災和同城容災
FS作為生產存儲支持ebakcup或者第三方備份管理軟件的備份
FS的高級特性
雙活
hyper metro
遠程復制（異步）
hyper replication
可以實現存儲層容災
三、FS的DHT算法
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DHT（分布式哈希表，Distrubuted Hash Table）
111? 698d51a19d8a121ce581499d7b701668
112? 7f6ffaa6bb0b408017b62254211691b5
將十進制的數，轉化為2的128次方的數，就可以實現平均切隨機
一個存儲池對應一個DHT環（邏輯）
讀寫流程：
1.scsi流交給vbs—>vbs轉換scsi流為key-value
2.對key值進行—>hash尋址
目的：將主機下發的IO平均且隨機的落到存儲池各個OSD對應硬盤上
也就是為了實現****IO 的負載均衡
3.經過hash得到一個2的32次方的數值—>模運算–>得到patition
目的：縮減表的尺度，加速查找DHT環
4.查詢由MDC維護的映射表記錄的是patition和osd的關系patition—>得到osd
目的：解決壞盤或者擴容場景，準確定位patition對應的osd位置
5.osd做key-value到iscsi流的轉化，做磁盤的讀寫操作
四、存儲池和卷
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存儲池是由一組服務器本地硬盤構成，硬盤類型相同、容量相同、參數相同等限制（參考產品文檔）
主存類型：SATA機械? SAS機械?? SAS-SSD?? SATA-SSD? NVME SSD盤、SSD卡
一塊硬盤只能屬于一個存儲池
一個存儲池可以劃多個卷（劃卷依賴vbs）
一個卷只能屬于一個存儲，不能跨存儲池
卷可以通過scsi掛載給vbs或者iscsi映射給業務主機使用
一個主機可以使用多個卷，多個卷可以來自不同存儲池
五、FS的可靠性和安全級別
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可靠性
副本機制：
2副本–50%?? 3副本–33.3%
EC機制： M=2,3,4? N最大22
EC（Erusure code）算法，分布式raid算法，可以跨界點raid
N+M?? 壞M塊硬盤或者M個節點數據不丟失，業務不中斷
N是數據分片
M是校驗分片
N+M:B?? 壞M塊硬盤或者B=1個節點數據不丟失，業務不中斷
22+2保護? 高達91%空間利用率
安全級別
FSM配置界面創建存儲池僅支持服務器級和機柜級
服務器級安全：數據副本或者EC的數據分片一定不會放在同一個服務器節點內
機柜級安全：數據副本或者EC的數據分片一定不會放在同一個機柜內
機房級安全：數據副本或者EC的數據分片一定不會放在同一個機房內
不同的存儲池可配置不同的數據保護方式和安全級別
六、VBS結構
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scsi：將內核態VSC模塊的scsi流引入VBS用戶態
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VBP：scsi流轉換成key-value
client：key–hash—mod–patition–查io-view–主OSD 走存儲網絡平面將io流轉發至主OSD
VBM：卷和快照生命周期管理操作? 創建卷、掛載卷、卸載卷、查詢卷、刪除卷、創建快照、刪除快照、基于快照創建卷等
hearbeat：心跳模塊? 通過存儲平面與MDC交互心跳包? 使MDC維持VBS view狀態視圖
七、OSD結構
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RSM:復制協議實現。
SNAP:實現卷與快照的IO功能、磁盤空間的管理。
CACHE:實現cache功能。
AIO:實現異步IO下發到底層SMIO模塊和通過調用SMIO接口來監控介質故障。
SMIO:下發到IO到實際的物理介質、監控物理介質故障、獲取磁盤信息。
八、FS的IO流程
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1）寫IO
APP–》OS–》scsi/iscsi—》VSC內核模塊接收—》scsi initiator–》scsi target—》VBP（LUN ID/LBA ID/length–>key data–>value）
—》client(key–hash–mod–patition–查io view–主OSD）—》主OSD（key–hash–mod–patition–查patition view–備OSD）–》主OSD一方面下發寫IO到本端cache，一方面通過RSM復制IO到備OSD—》主備OSD同步寫cache成功–》由主OSD返回VBS寫成功（回寫），VBS返回APP寫成功。
2）讀IO
APP–OS–scsi/iscsi—VSC內核模塊接收—scsi initiator–scsi target—VBP（LUN ID/LBA ID/length–>key data–>value）—client(key–hash–mod–patition–查io view–主OSD）—主OSD
1、主OSD正常，先讀cache，如果cache讀命中，返回讀成功，如果未讀命中，主OSD向主存disk查詢讀數據。
2、主OSD異常，MDC會檢測硬盤異常觸發退盤，修改視圖（OSD view? IO view? Patition view），指導VBS引流到備OSD（新主OSD讀數據），先讀cache，如果cache讀命中，返回度成功，如果未讀命中，主OSD向主存disk查詢讀數據。
九、ZK的作用
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Zookeeper(簡稱ZK)分布式服務框架主要用來解決分布式應用中經常遇到的，如:統一命名服務、狀態同步服務、集群管理、分布式應用配置項的管理等，ZK主要工作包括三項:
MDC主備管理:
MDC采用一主兩備部署模式;在MDC模塊進程啟動后，各個MDC進程會向ZK注冊選主，先注冊的為主MDC;運行過程中，ZK記錄MDC主備信息，并通過心跳機制監控MDC主備健康狀況，一旦主MDC進程故障，會觸發MDC重先選主。
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下面的面試題答案都整理成文檔筆記。也還整理了一些面試資料&最新2021收集的一些大廠的面試真題（都整理成文檔，小部分截圖）
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的FusionStorage原理及组件，Java面试回忆录的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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