天翼云對象存儲ZOS采用分布式系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計，具有靈活伸縮的接入層和高可靠的分布式架構(gòu)，可進一步提升存儲服務可用性。

靈活伸縮的接入層

ZOS能夠支持海量的小文件訪問和存儲。高達10億+數(shù)據(jù)量的單桶存儲，是對對象存儲產(chǎn)品前端接入網(wǎng)絡(luò)高負載、高可用性的挑戰(zhàn)。天翼云ZOS通過一整套基于CStor-LVS和CStor-Nginx的架構(gòu)來滿足這一需求。

如上圖所示，ZOS通過前端接入全互聯(lián)高速網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了各個節(jié)點在負載上的完美均衡。接入節(jié)點間通過keepalived的方式實現(xiàn)了LVS節(jié)點之間的高可用，在面對單節(jié)點故障的場景時，能夠迅速做出切換，保證業(yè)務的連續(xù)性，服務可靠性高達99.995%。同時，在Router、LVS和Nginx側(cè)，分別實現(xiàn)了各自的一致性Hash，在前端流量持續(xù)增長的同時，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶無感知的熱伸縮。

高可靠分布式架構(gòu)

當ZOS進行文件存儲時，會以對象的方式將每個文件切片，并通過Hash計算保證這些分片均勻離散地映射到每個存儲節(jié)點、每塊硬盤上。在存儲單元的選取上，可以根據(jù)每個硬盤所在服務器、機架、機房進行識別性選取，進而在多個物理層級上滿足服務可靠性的要求。

在底層架構(gòu)上，ZOS支持多副本和EC糾刪碼的策略，在充分保證數(shù)據(jù)準確性、安全性的同時，可以根據(jù)需要靈活選擇冗余的類型，在容量利用率、性能、可靠性上達到滿足客戶需求的平衡。

天翼云對象存儲ZOS實現(xiàn)高可用還得益于一項關(guān)鍵技術(shù)：支持3AZ多活架構(gòu)。

回顧數(shù)據(jù)存儲的災備技術(shù)發(fā)展，主要分為以下幾個階段：

離線備份：技術(shù)發(fā)展的早期，人們主要通過移動硬盤、光盤進行數(shù)據(jù)離線備份（也稱為冷備份），實現(xiàn)簡單，無需進行大規(guī)模的業(yè)務部署和改造，但也存在效率低下、安全性可靠性低且恢復困難等問題。隨著行業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)量的激增以及磁帶庫等備份介質(zhì)的出現(xiàn)，市場涌現(xiàn)了大批的備份軟件廠商，可實現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)的自動化離線備份和恢復。

在線備份：由于離線備份需要中斷在線業(yè)務，且恢復操作實現(xiàn)復雜，備份廠商結(jié)合應用側(cè)研發(fā)出在線備份技術(shù)（也稱為熱備份）。在線備份實施時無需中斷用戶業(yè)務，結(jié)合快照能夠便捷地為用戶提供數(shù)據(jù)強一致性的備份和恢復能力。但是這種方式同樣存在數(shù)據(jù)備份和恢復周期長的問題。

兩站點雙活&復制：在備份技術(shù)發(fā)展的同時，數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域也出現(xiàn)了跨站點的容災技術(shù)，最先出現(xiàn)的是兩站點的雙活、異步&同步復制技術(shù)，具有數(shù)據(jù)在線復制備份、故障恢復時間短等優(yōu)勢。

跨站點多活：伴隨著業(yè)務可靠性要求的持續(xù)升高，多站點多活技術(shù)隨之誕生，帶來了比兩站點容災更高的可靠性能力。傳統(tǒng)技術(shù)包括兩站點構(gòu)建雙活＋額外一站點復制等。

對比幾種災備技術(shù)特征可以發(fā)現(xiàn)，在業(yè)務恢復難度和時長方面，由于備份涉及多次的數(shù)據(jù)拷貝和回拷，恢復難度較高且耗時較長；在資源利用率方面，利用傳統(tǒng)備份和復制技術(shù)，備份數(shù)據(jù)目的端通常不直接承載現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務，會造成部分業(yè)務資源浪費；在運維成本方面，雙活、多活技術(shù)故障場景業(yè)務感知小，切換迅速快捷，且無需人工設(shè)置備份/恢復規(guī)則，更方便客戶側(cè)運維人員操作和實施。

另外，備份和傳統(tǒng)跨站點容災技術(shù)實際上還是基于數(shù)據(jù)復制技術(shù)實現(xiàn)的，通常至少需要1：1的數(shù)據(jù)備份，借助壓縮又會帶來額外的開銷，因此整體的存儲空間利用率也不高。但在實際使用中，很多用戶出于投資成本和可靠性要求等多方面考慮，也會將備份和跨站點容災技術(shù)結(jié)合使用。

ZOS為適應云上業(yè)務的極速發(fā)展和高可用要求，在跨站點多活技術(shù)的基礎(chǔ)上，研發(fā)實現(xiàn)了3AZ（Available Zone，云上架構(gòu)下的可用區(qū)，通常為一個物理站點）多活的容災架構(gòu)能力，每個AZ存儲節(jié)點融合為統(tǒng)一的存儲系統(tǒng)，AZ間實現(xiàn)數(shù)據(jù)自由流動，對外提供無差別的對象存儲服務。

ZOS在3AZ多活能力上具備以下幾大技術(shù)優(yōu)勢，在保有傳統(tǒng)跨站點多活技術(shù)高可靠性的基礎(chǔ)上，為用戶提供更好的資源可用性和運維體驗。

業(yè)務無中斷：三站點多活架構(gòu)，任意一個站點整體故障業(yè)務不中斷，滿足生產(chǎn)系統(tǒng)業(yè)務穩(wěn)定運行的高可靠要求。

故障無感知：站點故障后業(yè)務自動切換，上層應用無感知，體驗更優(yōu)。

恢復無干預：站點恢復后，無需人工干預自動重新上線，系統(tǒng)自動進行數(shù)據(jù)重構(gòu)，應用正常平穩(wěn)運行。

資源高可用：通過跨站點分布式糾刪技術(shù)，充分利用各站點存儲空間；3站點多活同時承載業(yè)務，提供更優(yōu)于雙活&復制的存儲資源利用率。

可視化運維：云上可視化監(jiān)控狀態(tài)和告警，輕松實現(xiàn)遠程運維。

目前，天翼云在華北、西安、蘇州等全國多地實現(xiàn)了3AZ部署。

隨著千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程的不斷加速，云上業(yè)務連續(xù)性和可用性已成為企業(yè)深化信息化建設(shè)、保障業(yè)務可持續(xù)發(fā)展的重要著力點。天翼云對象存儲ZOS可為企業(yè)提供低成本、高可用、易運維的對象存儲服務，讓企業(yè)數(shù)據(jù)存儲無后顧之憂，在數(shù)字時代的博弈中穩(wěn)中求勝。

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