Minio的容量算法及实际存储空间计算公式

柔情只为你懂 2023-10-02 13:47 14阅读 0赞

集群磁盘可用容量计算

### 1. 数据的上传,下载流程 ###

1.1上传流程：

1.先根据对象名去做一个Hash，计算出对应的Set，然后来创建临时目录。创建临时目录的目的是为了确保数据强一致性，所以中间数据都会被写入到这个临时目录里（直到所有数据写完后，再统一把目录写入到最终的路径上）  
2.接下来读数据编码，每次最多读10M的数据处理，然后做编码，再被写入到磁盘上，循环的过程就是把数据保存下来。  
3.数据保存完后，再写meta信息。  
4.然后挪到最终的位置上，删除临时目录。

1.2读取流程：

1.先根据对象名做Hash，找到对象对应的Set  
2.然后去读取meta信息，通过meta信息来获得编码的方式，然后去解码。它是以10M数据做EC编码，读的时候也是逐个part解析，每个part给他做解码，然后写入到一个io write里面。  
备注：做EC码时，只要一半的编码块就能还原整个对象，所以读meta时读了N份，但是读数据时只要读N/2就可以了。  
Ps:最简单的理解就是 一个对象存储在一个Set上面，这个Set包含16个Drive，其中一半是数据块，一半是校验块，这种方式最多能忍受一半的编码丢失或损坏。所有编码块的大小是原对象的2倍，跟传统多副本存储方案相比，他只冗余存了一份，但可靠性更高。

### 2.MinIo 纠删码奇偶校验 ( EC:N) ###

1.MinIO 使用 Reed-Solomon 算法根据部署中的擦除集大小将对象拆分为数据块和奇偶校验块。对于给定大小的擦除集M，MinIO 将对象拆分为N奇偶校验块和M数据块。  
2.MinIO 使用该EC:N符号来表示N部署中的奇偶校验块 ( )的数量。MinIO 默认为EC:4每个对象 4 个奇偶校验块。MinIO对部署中的EC:N所有擦除集和服务器池使用相同的值 。  
3.MinIO 可以容忍N每个擦除集丢失多达驱动器并继续执行读写操作（“仲裁”）。如果N恰好等于擦除集中驱动器的 1/2，则 MinIO 写入仲裁要求 N+1驱动器避免数据不一致（“裂脑”）  
引入官方文档:https://docs.min.io/minio/baremetal/concepts/erasure-coding.html\#minio-ec-parity

### 3.计算方式 ###

xxxxxxxxxx

MinIO使用Reed-Solomon来将对象分片到若干数据块（Data block）和校验块（Partity block）中。对于12磁盘组成的存储，一个对象可以分片到最多6个校验块+6个数据块中，最少2个校验块+10个数据块中。  
数据盘变量配置:  
MINIO\_STORAGE\_CLASS\_STANDARD：设置默认标准存储类型的奇偶校验计数，例如"EC:4"  
冗余盘变量配置:  
MINIO\_STORAGE\_CLASS\_RRS：设置默认低冗余存储类型的奇偶校验计数，例如"EC:2"

MinIO 可创建每组4到16个磁盘组成的纠删码集合。所以你提供的磁盘总数必须是其中一个数字的倍数。  
MinIO会根据给定的磁盘总数或者节点总数选择最大的纠删码集合大小，确保统一分布，即每个节点参与每个集合的磁盘数量相等。  
每个对象被写入一个EC集合中，因此该对象分布在不超过16个磁盘上。

由官方计算器和实际操作得出结论

官方可用容量计算器:https://min.io/product/erasure-code-calculator  
实际测试环境操作

### 4. 最后得出存储效率公式 ###

存储效率=M/(K+M)  
M=校验块  
K=实际数据存储块

一组纠删码存储合集不会大于16,最小是4,这也跟官方文档中使用最少纠删码模式4个磁盘对应成立.  
列如:  
校验块为4 数据块为12 就能算出有效存储为75%, 允许故障盘数是 4块盘

参考链接：  
https://cooting.cn/archives/146.html  
https://docs.min.io/minio/baremetal/  
http://www.minio.org.cn/  
https://www.jianshu.com/p/3e81b87d5b0b  
minio原理和使用：https://www.jianshu.com/p/c2b43ff67df0