Elastic Compute Service:ストレージの三重化

概要

クラウドディスクで読み込みおよび書き込み操作を実行すると、操作は Alibaba Cloud のデータストージシステムに保存されたファイルに対応する処理に変換されます。 Alibaba Cloud は、線形アドレス空間をチャンクに分割するフラットな設計を使用しています。 各チャンクは、データの信頼性を確保するため、ストレージクラスターの異なるデータノードに格納された 3 つのコピーに複製されます。

ディスク上のデータに対するすべてのユーザーレベルの操作 (データの追加、変更、削除を含む) は、基になるレイヤーの 3 つのチャンクコピー間で同期されます。 このモデルにより、データの信頼性と整合性が確保されます。

三重化ストレージの仕組み

三重化ストレージの主要なコンポーネントは、マスター、チャンクサーバー、クライアントの 3 種類です。 チャンクサーバーは、チャンクコピーが格納されるデータノードです。 各書き込み操作は、クライアントによって次の方法で実行されます。

1. クライアントは書き込みリクエストを受信し、どのチャンクが書き込み操作に対応するかを決定します。

2. クライアントはマスターにクエリを実行して、チャンクの 3 つのコピーが格納されているチャンクサーバーを見つけます。

3. クライアントは、マスターから返されるチャンクサーバーに書き込みリクエストを送信します。

4. 書き込み操作が 3 つのチャンクレプリカすべてで成功した場合、クライアントは成功メッセージを返します。 いずれかで書き込み操作が失敗した場合、クライアントは失敗メッセージを返します。

マスターは、各チャンクのコピーが異なるラックの異なるチャンクサーバーに分散されることを保証します。 この仕組みにより、単一のチャンクサーバーまたはラックの障害によってデータが利用できなくなる事態の発生を防止します。 マスターの分散戦略では、チャンクサーバーのディスク使用量、ラック全体でのチャンクサーバーの分散、電源の状態、ノードのワークロードなど、ストレージシステムの多くの要素が考慮されます。

データ保護

データノードが破損したり、データノードでディスクの障害が発生したりした場合、クラスター内の一部のチャンクで有効なコピーの数が 3 未満となる場合があります。 このような場合、マスターは同期タスクを開始し、クラスター内の各チャンクの有効なコピーの数が 3 となるよう、チャンクサーバー間でデータを複製します。