私有部署高性能对象存储-Minio

枫殇NET开发
2021-02-23 / 0 评论 / 211 阅读 / 正在检测是否收录...

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介绍

MinIO 是一款基于Apache License v2.0开源协议的高性能、分布式的对象存储系统. 它兼容亚马逊S3云存储服务接口,非常适合于存储大容量非结构化的数据,例如图片、视频、日志文件、备份数据和容器/虚拟机镜像等,而一个对象文件可以是任意大小,从几kb到最大5T不等。但MinIO是一个非常轻量的服务,即使是X86等低成本机器也能够很好的运行MinIO,且可以很简单的和其他应用的结合,类似 NodeJS, Redis 或者 MySQL

MinIO与传统的存储和其他的对象存储不同的是:它一开始就针对性能要求更高的私有云标准进行软件架构设计。因为MinIO一开始就只为对象存储而设计。所以他采用了更易用的方式进行设计,它能实现对象存储所需要的全部功能,在性能上也更加强劲,它不会为了更多的业务功能而妥协,失去MinIO的易用性、高效性。 这样的结果所带来的好处是:它能够更简单的实现局有弹性伸缩能力的原生对象存储服务。

MinIO在传统对象存储用例(例如辅助存储,灾难恢复和归档)方面表现出色。同时,它在机器学习、大数据、私有云、混合云等方面的存储技术上也独树一帜。当然,也不排除数据分析、高性能应用负载、原生云的支持。

官网:http://www.minio.org.cn
文档:http://docs.minio.org.cn/docs/

全世界增长最快的对象存储系统

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特性

擦除码

MinIO使用按对象的嵌入式擦除编码保护数据,该编码以汇编代码编写,可提供最高的性能。 MinIO使用Reed-Solomon代码将对象划分为n / 2个数据和n / 2个奇偶校验块-尽管可以将它们配置为任何所需的冗余级别。 这意味着在12个驱动器设置中,将一个对象分片为6个数据和6个奇偶校验块。即使丢失了多达5个((n / 2)–1)个驱动器(无论是奇偶校验还是数据),仍然可以从其余驱动器可靠地重建数据。MinIO的实现可确保即使丢失或无法使用多个设备,也可以读取对象或写入新对象。最后,MinIO的擦除代码位于对象级别,并且可以一次修复一个对象。

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Bitrot保护

无声的数据损坏或Bitrot是磁盘驱动器面临的严重问题,导致数据在用户不知情的情况下损坏。原因多种多样(驱动器老化,电流尖峰,磁盘固件错误,虚假写入,读/写方向错误,驱动程序错误,意外覆盖),但结果是一样的——数据泄漏。

MinIO对高速哈希算法的优化实现可确保它永远不会读取损坏的数据-它可以实时捕获和修复损坏的对象。 通过在READ上计算哈希值,并在WRITE上从应用程序,整个网络以及到内存/驱动器的哈希值,来确保端到端的完整性。 该实现旨在提高速度,并且可以在Intel CPU的单个内核上实现超过10 GB /秒的哈希速度。

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加密

加密飞行中的数据是一回事,保护静态数据是另一回事。 MinIO支持多种复杂的服务器端加密方案,以保护数据-无论其位于何处。 MinIO的方法可确保机密性,完整性和真实性,而性能开销却可以忽略不计。 使用AES-256-GCM,ChaCha20-Poly1305和AES-CBC支持服务器端和客户端加密。加密的对象使用AEAD服务器端加密进行了防篡改。此外,MinIO与所有常用的密钥管理解决方案(例如HashiCorp Vault)兼容并经过测试

MinIO使用密钥管理系统(KMS)支持SSE-S3。如果客户端请求SSE-S3,或启用了自动加密,则MinIO服务器会使用唯一的对象密钥对每个对象进行加密,该对象密钥受KMS管理的主密钥保护。由于开销极低,因此可以为每个应用程序和实例打开自动加密。

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WORM

启用WORM后,MinIO会禁用所有可能会使对象数据和元数据发生变异的API。这意味着一旦写入数据就可以防止篡改。这对于许多不同的法规要求具有实际应用。

身份认证和管理

MinIO支持身份管理中最先进的标准,并与OpenID connect兼容提供商以及主要的外部IDP供应商集成。这意味着访问是集中的,密码是临时的和轮换的,而不是存储在配置文件和数据库中。此外,访问策略是细粒度的且高度可配置的,这意味着支持多租户和多实例部署变得简单。

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连续复制

传统复制方法的挑战在于它们无法有效扩展到几百TB。话虽如此,每个人都需要一种复制策略来支持灾难恢复,并且该策略需要跨越地域,数据中心和云。 MinIO的连续复制旨在用于大规模的跨数据中心部署。通过利用Lambda计算通知和对象元数据,它可以高效,快速地计算增量。

Lambda通知确保与传统的批处理模式相反,更改可以立即传播。连续复制意味着即使发生高动态数据集,如果发生故障,数据丢失也将保持在最低水平。最后,就像MinIO所做的一样,连续复制是多厂商的,这意味着您的备份位置可以是从NAS到公共云的任何位置。

全局一致性

现代企业到处都有数据。 MinIO允许将这些各种实例组合在一起以形成统一的全局名称空间。具体来说,最多可以将32个MinIO服务器组合成一个分布式模式集,并且可以将多个分布式模式集组合成一个MinIO服务器联合。每个MinIO Server Federation都提供统一的管理员和名称空间。

MinIO Federation Server支持无限数量的分布式模式集。

这种方法的影响在于,对象存储可以为大型的,地理上分散的企业进行大规模扩展,同时保留从以下位置容纳各种应用程序(S3 Select,MinSQL,Spark,Hive,Presto,TensorFlow,H20)的能力。单一控制台。

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多云网关

所有企业都在采用多云策略。这也包括私有云。因此,您的裸机虚拟化容器和公共云服务(包括Google,Microsoft和阿里巴巴等非S3提供商)必须看起来完全相同。尽管现代应用程序具有高度的可移植性,但为这些应用程序提供支持的数据却并非如此。

MinIO应对的主要挑战是,无论数据位于何处,都使数据可用。 MinIO在裸机,网络连接存储和每个公共云上运行。更重要的是,MinIO通过Amazon S3 API从应用程序和管理角度确保您对数据的看法完全相同。

MinIO可以走得更远,使您现有的存储基础架构与Amazon S3兼容。其影响是深远的。现在,组织可以真正统一其数据基础架构-从文件到块,所有这些都显示为可通过Amazon S3 API访问的对象,而无需迁移。

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架构设计

MinIO设计为云原生,可以作为轻量级容器运行,由外部编排服务(如Kubernetes)管理。整个服务器约为40MB静态二进制文件,即使在高负载下也可以高效利用CPU和内存资源。结果是您可以在共享硬件上共同托管大量租户。

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Docker部署

  • 自定义Access和Secret密钥

    要覆盖MinIO的自动生成的密钥,您可以将Access和Secret密钥设为环境变量。 MinIO允许常规字符串作为Access和Secret密钥。

docker run -itd -p 9000:9000 \
  --name minio \
  -v /mnt/data:/data \
  -e "MINIO_ROOT_USER=AKIAIOSFODNN7EXAMPLE" \
  -e "MINIO_ROOT_PASSWORD=wJalrXUtnFEMI/K7MDENG/bPxRfiCYEXAMPLEKEY" \
  minio/minio server /data

通过Nginx访问

Niginx配置

在nginx配置文件夹下新增minio.conf并添加如下内容:

server {
 listen 80;
 server_name example.com;
 location / {
   proxy_set_header Host $http_host;
   proxy_pass http://localhost:9000;
 }
}

注意:

  • 用你自己的主机名替换example.com。
  • 用你自己的服务名替换http://localhost:9000
  • 为了能够上传大文件,在http上下文中添加client_max_body_size 1000m;,只需按你的需求调整该值。默认值是1m,对大多数场景来说太低了。

重启Nginx

nginx -t
nginx -s reload

设置永久访问

因通过minio分享的链接只能支持7天,但我们作为对象存储需要能够永久访问。

通过管理客户端设置

必须通过minio client才能设置下载策略。

安装客户端

wget https://dl.min.io/client/mc/release/linux-amd64/mc  //下载minio client

权限设置

chmod a+x mc

设置别名

alias mc="./mc"

添加服务端host

使用 minio client 将 minio server 添加到 mc 的配置管理:

accessKey:admin

secretKey: passwd

mc config host add minio http://127.0.0.1:9000 admin passwd   //添加minio server

配置下载策略

配置策略命令查看: mc policy

mc  policy  set  download  minio/mybucket //设置需要开放下载的bucket, 注意需要带minio 

这个命令的作用是将 server 端的 mybucket 桶设置为开放管理,可以直接通过 url 进行下载。

直接访问

通过 http://域名/bucketName/fileName 直接访问

通过管理界面设置

编辑bucket

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编辑策略

选择Edit policy ,会弹出下面的弹窗。

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如上图所示,在bucket菜单栏中点击Edit policy,新增Read权限,(Read Only 或 Read and Write均可),即可通过链接的方式直接访问该文件

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