सेफ क्या है?

सेफ एक है खुले स्रोत सॉफ़्टवेयर प्लेटफ़ॉर्म जो एक एकीकृत प्रणाली के तहत अत्यधिक स्केलेबल ऑब्जेक्ट, ब्लॉक और फ़ाइल-आधारित भंडारण प्रदान करता है। इसे चलाने के लिए बनाया गया है लोहे की उपयोगी वस्तुएं, बड़े डेटा संचालन के लिए अत्यधिक विश्वसनीय और आसानी से उपलब्ध होने वाला भंडारण समाधान प्रदान करता है। सिस्टम को स्व-उपचार और स्व-प्रबंधन के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसका लक्ष्य प्रशासन के समय और अन्य लागतों को कम करना है।

सेफ का इतिहास

सेफ को कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सांता क्रूज़ (यूसीएससी) में कंप्यूटर विज्ञान में डॉक्टरेट शोध प्रबंध के हिस्से के रूप में सेज वेइल द्वारा विकसित किया गया था। यह परियोजना यूसीएससी में स्टोरेज सिस्टम रिसर्च सेंटर के हिस्से के रूप में प्रोफेसर स्कॉट ब्रांट के निर्देशन में 2004 में शुरू हुई थी।

सेफ के पीछे मुख्य लक्ष्य एक वितरित भंडारण प्रणाली को डिजाइन करना था जो उच्च प्रदर्शन और विश्वसनीयता बनाए रखते हुए एक्साबाइट स्तर और उससे आगे तक बढ़ सके। सेज वेइल और उनकी टीम ने मौजूदा भंडारण समाधानों की सीमाओं को संबोधित करने की कोशिश की, जो अक्सर स्केलेबिलिटी से जूझते थे, बाधाओं से ग्रस्त थे, या महंगे मालिकाना हार्डवेयर की आवश्यकता थी।

यहां सेफ के विकास और विकास में कुछ प्रमुख मील के पत्थर दिए गए हैं:

• 2006. प्रारंभिक सेफ़ प्रोटोटाइप को सार्वजनिक रूप से जारी किया गया था, जिसमें उच्च स्केलेबिलिटी और उपलब्धता प्राप्त करने के लिए विश्वसनीय ऑटोनोमिक डिस्ट्रिब्यूटेड ऑब्जेक्ट स्टोर (RADOS) के उपयोग सहित वितरित भंडारण के लिए अपने अभिनव दृष्टिकोण को प्रदर्शित किया गया था।
• 2007. सेफ को LGPL 2.1 (लेसर जनरल पब्लिक लाइसेंस) के तहत जारी किया गया था, जिससे इसके विकास में योगदान देने के लिए डेवलपर्स के व्यापक समुदाय को आमंत्रित किया गया था।
• 2010. सेफ की पहली स्थिर रिलीज़, जिसका नाम अर्गोनॉट है, ने परियोजना के लिए एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर साबित किया, जो उत्पादन वातावरण के लिए इसकी परिपक्वता और स्थिरता को प्रदर्शित करता है।
• 2011. इंकटैंक स्टोरेज की स्थापना सेज वेइल द्वारा सेफ के लिए व्यावसायिक सहायता और सेवाएं प्रदान करने के लिए की गई थी, जिससे उद्यम वातावरण में इसे अपनाने में तेजी लाने में मदद मिली।
• 2014. रेड हैट, इंक. ने इंकटैंक स्टोरेज का अधिग्रहण किया, आगे चलकर सेफ के विकास में निवेश किया और इसे अपने सुइट में एकीकृत किया। cloud और भंडारण समाधान। यह अधिग्रहण सेफ के लिए महत्वपूर्ण था, क्योंकि इसमें रेड हैट के संसाधनों और विशेषज्ञता को सेफ की नवीन तकनीक के साथ जोड़ा गया था।
• 2015 और उसके बाद। सेफ़ का विकास जारी रहा, नियमित रिलीज़ के साथ इसमें नई सुविधाएँ जोड़ी गईं, प्रदर्शन में सुधार हुआ और इसकी क्षमताओं का विस्तार हुआ। सेफ के आसपास का समुदाय काफी बढ़ गया है, और डेवलपर्स, उपयोगकर्ताओं और कंपनियों ने विभिन्न उद्योगों में इसके विकास और तैनाती में योगदान दिया है।

सेफ़ वास्तुकला

सेफ की वास्तुकला को स्केलेबिलिटी, विश्वसनीयता और प्रदर्शन की शक्ति का लाभ उठाने के लिए डिज़ाइन किया गया है वितरित अभिकलन बड़ी मात्रा में डेटा को कुशलतापूर्वक प्रबंधित करने के लिए। आर्किटेक्चर मूल रूप से मॉड्यूलर है, जो कार्यभार आवश्यकताओं के आधार पर विभिन्न घटकों की स्वतंत्र स्केलिंग की अनुमति देता है। यहां सेफ की वास्तुकला के प्रमुख घटकों का अवलोकन दिया गया है।

1. RADOS (विश्वसनीय स्वायत्त वितरित वस्तु भंडार)

RADOS सेफ आर्किटेक्चर की नींव है, जो अंतर्निहित वितरित भंडारण क्षमता प्रदान करता है। यह संभालता है डेटा भंडारण, डेटा प्रतिकृति, और पुनर्प्राप्ति। RADOS क्लस्टर दो प्रकार से बने होते हैं डेमॉन:

• ओएसडी (Object Storage डेमन्स). ये डेटा संग्रहीत करने, डेटा प्रतिकृति को संभालने, पुनर्प्राप्ति, बैकफ़िलिंग और क्लस्टर में पुनर्संतुलन के लिए जिम्मेदार हैं। प्रत्येक ओएसडी डेमॉन एक स्टोरेज डिस्क की सेवा देता है और अन्य ओएसडी के साथ संचार करता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि डेटा को क्लस्टर में लगातार दोहराया और वितरित किया जाए।
• मोन (मॉनिटर). मॉनिटर्स क्लस्टर मैप की एक मास्टर कॉपी, ओएसडी, उनकी स्थिति और अन्य महत्वपूर्ण सहित क्लस्टर स्थिति का एक विस्तृत रिकॉर्ड बनाए रखते हैं। मेटाडेटा. मॉनिटर यह सुनिश्चित करते हैं कि क्लस्टर पैक्सोस का उपयोग करके सिस्टम की स्थिति पर आम सहमति प्राप्त करे कलन विधि, सभी ग्राहकों और ओएसडी को क्लस्टर का एक विश्वसनीय और सुसंगत दृश्य प्रदान करना।

2. क्रश एल्गोरिथम

सेफ़ डेटा को कुशलतापूर्वक संग्रहीत और पुनर्प्राप्त करने के लिए CRUSH (स्केलेबल हैशिंग के तहत नियंत्रित प्रतिकृति) एल्गोरिदम का उपयोग करता है। CRUSH एक अभिनव दृष्टिकोण है जो Ceph को यह गणना करने की अनुमति देता है कि केंद्रीय लुकअप तालिका की आवश्यकता के बिना क्लस्टर में डेटा कहाँ संग्रहीत (या पुनर्प्राप्त) किया जाना चाहिए। यह प्रक्रिया सेफ़ को बिना किसी बाधा या विफलता के एकल बिंदु के क्षैतिज रूप से स्केल करने में सक्षम बनाती है।

3. सेफ स्टोरेज इंटरफेस

सेफ विभिन्न भंडारण आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, अंतर्निहित RADOS परत के साथ बातचीत करने के लिए कई भंडारण इंटरफेस प्रदान करता है:

• आरबीडी (आरएडीओएस ब्लॉक डिवाइस)। यह इंटरफ़ेस ब्लॉक स्टोरेज प्रदान करता है, जिससे सेफ को स्केलेबल और वितरित ब्लॉक स्टोरेज समाधान के रूप में उपयोग किया जा सकता है आभाषी दुनिया और डेटाबेस.
• CephFS (Ceph फ़ाइल सिस्टम). एक POSIX-अनुपालक संचिका तंत्र जो भंडारण के लिए सेफ का उपयोग करता है, सेफ क्लस्टर को एक फ़ाइल भंडारण इंटरफ़ेस प्रदान करता है। यह स्नैपशॉट और कोटा जैसी सुविधाएँ प्रदान करता है।
• आरजीडब्ल्यू (रेडोस) प्रवेश द्वार). यह प्रदान करता है object storage क्षमताएं, S3 और स्विफ्ट एपीआई के साथ संगत इंटरफ़ेस की पेशकश। इसका उपयोग आमतौर पर वेब-स्केल के लिए किया जाता है object storage की जरूरत है।

4. सेफ मैनेजर डेमन (सेफ-एमजीआर)

सेफ मैनेजर डेमॉन ट्रैकिंग के लिए जिम्मेदार है क्रम मेट्रिक्स और क्लस्टर की वर्तमान स्थिति। यह आवश्यक प्रबंधन और निगरानी क्षमताएं प्रदान करता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि प्रशासकों को क्लस्टर के स्वास्थ्य और प्रदर्शन के बारे में वास्तविक समय में जानकारी मिलती है।

सेफ कैसे काम करता है?

सेफ कैसे संचालित होता है, इसकी चरण-दर-चरण व्याख्या यहां दी गई है:

1. डेटा वितरण

सेफ में, सभी डेटा को एक फ्लैट नेमस्पेस के भीतर ऑब्जेक्ट के रूप में संग्रहीत किया जाता है। जब किसी फ़ाइल को सेफ क्लस्टर में सहेजा जाता है, तो इसे निश्चित आकार के ब्लॉकों में विभाजित किया जाता है, जिन्हें बाद में ऑब्जेक्ट में लपेटा जाता है। ये ऑब्जेक्ट सेफ में भंडारण की मूल इकाई हैं, जिसमें डेटा ब्लॉक, मेटाडेटा और एक अद्वितीय पहचानकर्ता शामिल हैं।

क्लस्टर में इन वस्तुओं को कैसे संग्रहीत और पुनः प्राप्त किया जाए, यह निर्धारित करने के लिए सेफ़ CRUSH एल्गोरिथ्म का उपयोग करता है। CRUSH यह गणना करने के लिए प्रत्येक ऑब्जेक्ट के विशिष्ट पहचानकर्ता का उपयोग करता है कि कौन से OSD को ऑब्जेक्ट की प्रतिकृतियां संग्रहीत करनी चाहिए। यह प्रक्रिया सेफ को केंद्रीकृत निर्देशिका या मास्टर नोड पर भरोसा किए बिना क्लस्टर में डेटा प्लेसमेंट को गतिशील और कुशलता से प्रबंधित करने की अनुमति देती है।

2. डेटा प्रतिकृति

डेटा स्थायित्व सुनिश्चित करने के लिए और उच्च उपलब्धता, सेफ विभिन्न ओएसडी में प्रत्येक ऑब्जेक्ट को कई बार दोहराता है। प्रतिकृतियों की संख्या को संतुलित करने के लिए कॉन्फ़िगर करने योग्य (आमतौर पर तीन) है फालतूपन और भंडारण दक्षता।

सेफ मजबूत स्थिरता भी सुनिश्चित करता है। जब डेटा लिखा या संशोधित किया जाता है, तो क्लाइंट को लेखन स्वीकार करने से पहले परिवर्तन सभी प्रतियों में दोहराया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि सभी क्लाइंट समान डेटा देखें, भले ही वे किसी भी प्रतिकृति तक पहुंचें।

3. दोष सहनशीलता और स्व-उपचार

सेफ मॉनिटर्स (एमओएन) क्लस्टर की स्थिति की देखरेख करते हैं, जिसमें ओएसडी का स्वास्थ्य और पूरे क्लस्टर में उनका वितरण शामिल है। मॉन क्लस्टर की वर्तमान स्थिति पर सहमत होने के लिए पैक्सोस सर्वसम्मति एल्गोरिथ्म का उपयोग करते हैं, जिससे नोड्स में लगातार दृश्य सुनिश्चित होते हैं।

जब कोई ओएसडी विफल हो जाता है, तो सेफ स्वचालित रूप से प्रतिकृति के वांछित स्तर को बनाए रखते हुए, अपने डेटा को अन्य ओएसडी में पुनर्वितरित कर देता है। इस प्रक्रिया को स्व-उपचार के रूप में जाना जाता है, और यह सुनिश्चित करने में मदद करता है कि सिस्टम किसी भी स्थिति में उपलब्ध और टिकाऊ बना रहे हार्डवेयर विफलताओं।

4. डेटा एक्सेस

सेफ डेटा एक्सेस के लिए कई इंटरफेस प्रदान करता है, प्रत्येक अलग-अलग भंडारण आवश्यकताओं को पूरा करता है:

• RADOS ब्लॉक डिवाइस (RBD) ब्लॉक स्टोरेज के लिए, वर्चुअल मशीनों और डेटाबेस को सेफ पर डेटा स्टोर करने की अनुमति देना जैसे कि यह एक स्थानीय ब्लॉक डिवाइस हो।
• सेफ़ फ़ाइल सिस्टम (CephFS) फ़ाइल भंडारण के लिए, एक पदानुक्रमित संरचना में फ़ाइलों को संग्रहीत और प्रबंधित करने के लिए POSIX-अनुरूप फ़ाइल सिस्टम प्रदान करना।
• राडोस गेटवे (आरजीडब्ल्यू) एसटी object storage, ऑब्जेक्ट के रूप में डेटा को संग्रहीत करने और उस तक पहुंचने के लिए S3 और स्विफ्ट-संगत API की पेशकश करता है।

सेफ क्लाइंट इन इंटरफेस के माध्यम से स्टोरेज क्लस्टर के साथ इंटरैक्ट करते हैं। वे क्लस्टर में संग्रहीत डेटा तक पहुंचने के लिए लाइब्राडोस, एक लाइब्रेरी का उपयोग करते हैं जो सेफ ओएसडी के साथ संचार प्रोटोकॉल लागू करता है।

5. स्केलिंग

सेफ की वास्तुकला इसे हजारों नोड्स और पेटाबाइट्स से एक्साबाइट डेटा तक स्केल करने की अनुमति देती है। अधिक संग्रहण क्षमता या प्रदर्शन जोड़ना क्लस्टर में अधिक नोड्स जोड़ने जितना ही सरल है। CRUSH एल्गोरिथ्म सेफ को इस स्केलेबिलिटी को कुशलतापूर्वक प्रबंधित करने में सक्षम बनाता है, बिना किसी केंद्रीय बाधाओं के क्लस्टर में डेटा को समान रूप से वितरित करता है।