读懂IMMT的分布式存储

Posted 2021-04-19 IMMT

IMMT（Intelligent Meｍory Ｍeshwork，中文名：新一代智能存储网）是由IMMT区块链实验室联合打造的支持隐私保护的高可用企业级存储公链。

简而言之，IMMT瞄准的是分布式区块链存储领域。以下我们来科普下这一技术风口。

分布式存储是相对于集中式存储来说的，那么什么是集中式存储？不久之前，企业级的存储设备都是集中式存储。集中式存储具有集中性的，整个存储是集中存放的。集中式存储通常是多个设备整合在一块。以EMX公司的存储为例，整个存储系统可能需要若干个设备存放。

图1 集中式存储物理示意图

集中式存储基本架构

集中式存储通常包括控制器、JBOD和交换机等设备外，还有管理设备等辅助设备。如图2是一个集中式存储的基本逻辑示意图。

图2 集中式存储逻辑示意图

分布式存储概念主要包括分布式文件系统、分布式块存储和分布式对象存储分布式数据库和分布式缓存等。

HDFS

分如图3是谷歌分布式存储（HDFS）的简化的模型。在该系统的整个架构中将服务器分为两种类型，namenode，和datanode。

图3 HDFS简化架构图示意图

完全无中心架构---计算模式（Ceph）

如图是Ceph存储系统的架构，在该架构中与HDFS不同的地方在于该架构中没有中心节点。客户端是通过一个设备映射关系计算出来其写入数据的位置，这样客户端可以直接与存储节点通信，从而避免中心节点的性能瓶颈。

图4 Ceph无中心架构

完全无中心架构---一致性哈希（Swift）

与Ceph的通过计算方式获得数据位置的方式不同，另外一种方式是通过一致性哈希的方式获得数据位置。一致性哈希的方式就是将设备做成一个哈希环，然后根据数据名称计算出的哈希值映射到哈希环的某个位置，从而实现数据的定位。

图5 一致性哈希原理

如图5是一致性哈希的基本原理，为了绘制简单，本文以一个服务器上的一个磁盘为例进行介绍。为了保证数据分配的均匀性及出现设备故障时数据迁移的均匀性，一致性哈希将磁盘划分为比较多的虚拟分区，每个虚拟分区是哈希环上的一个节点。整个环是一个从0到32位最大值的一个区间，并且首尾相接。当计算出数据（或者数据名称）的哈希值后，必然落到哈希环的某个区间，然后以顺时针，必然能够找到一个节点。那么，这个节点就是存储数据的位置。

图6 Swift数据定位示意图

上述计算过程是在一个名为Proxy的服务中进行的，该服务可以集群化部署。因此可以分摊请求的负载，不会成为性能瓶颈。

区块链存储

区块链技术的发展给了分布式存储赋予新的思路，随着点对点分布式应用越来越成熟，存储行业已经由桌面存储、企业级存储、云存储发展到最新的分布式区块链存储。

总的来说，区块链存储是指利用闲置的带宽、存储、计算等资源，并通过跨平台、低功耗的技术，以及节点就近点对点访问的智能调度技术，通过通证激励的方式，提供实现更快、更易扩展、更环保的计算资源。

区块链存储概念可以追溯到2015年。2015年IPFS提出构建面向全球的、点对点的分布式存储文件系统，从此以后，区块链存储的概念迅速爆红，一大批先行者存储项目诞生，包括Storj、Maidsafe、Genaro、Sia等。与此同时，IBM、谷歌、ORACLE等传统互联网巨头也提出了区块链存储概念，IBM提出区块链存储服务概念，提供一站式区块链存储解决方案。

基于区块链的分布式存储树协议 IMMT设计了BCTP高可用存储协议。BCTP，Blockchain Consensus Tree Protocol，是高可用的分布式存储树协议，它有望突破当前区块链存储性能不佳的难题，致力于驱动IMMT成为大数据引擎。

 Gear混合齿轮跨链存储协议  Gear是IMMT创新的跨链协议，旨在联合包括公链、联盟链、传统云存储等分布式存储生态，完成不同系统、项目的存储资源的共享。针对区块链存储的跨链，IMMT基于Substrate开发框架协议开发。

—   全文完，感谢阅读   —

IMMT（Intelligent Meｍory Ｍeshwork，中文名：新一代智能存储网）是由IMMT区块链实验室联合打造的支持隐私保护的高可用企业级存储公链。

IMMT将基于高度可伸缩BCTP扩展协议和Gear混合齿轮跨链协议，采用混合中继共享链管理，提供可配置式B端存储标准化接口，快速整合异构存储系统，致力于成为区块链存储网络的大数据引擎发动机，为各行业链改提供海量分布式存储池、即时存储服务和支持GDPR隐私等海量数据支撑。

【参考新用户指南】

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IMMT官网：http://www.immtec.org/  

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