© XXX Page 1 of 24 Curve文件系统元数据管理（已实现）© XXX Page 2 of 24 1. 2. 3. 4. Inode 1、设计一个分布式文件系统需要考虑的点： 2、其他文件系统的调研总结 3、各内存结构体 4、curve文件系统的元数据内存组织 4.1 inode定义： 4.2 dentry的定义： 4.3 内存组织 5 元数据分片 1、设计一个分布式文件系统需要考虑的点： 文件系统的元数据是否全缓存？ 元数据持久化在单独的元数据服务器上？在磁盘上？在volume上？ inode+dentry方式？当前curve块存储的kv方式？ 是否有单独的元数据管理服务器？ 2、其他文件系统的调研总结 fs 中心化元数据 内存namespace元数据 内存空间分配元数据 元数据持久化 元数据扩展 小文件优化 空间管理单位 数据持久化 其他© XXX + name) segment kv → hashtable(key inode + offset) etcd 差 块设备，最小10GB segment + chunk raft 块设备的元数据管理 cephfs 3、各内存结构体 时间复杂度 空间复杂度 特点 可用实现 Btree 一个节点上保存多条数据，减少树的层次(4~5层)

1 新一代数据管理和数据分析 解决方案 关于Greenplum公司 • Greenplum是一家数据库软件公司，在数据处理和 BI/DW领域，提供容量 最大、速度最快、性价比最好的数据库引擎产品和服务。 • Greenplum总部位于圣马蒂奥，加利福尼亚州，美国，成立于2003年6月。 • Greenplum 中国于2008年12月正式成立. 2010/4/8 官方网站： www.greenplum

计方案： CurveFS kv方案设计 curve实现块设备时，元数据不是扁平化的设计，而是采用来有目录层级的 namespace 方式，namespace 已经实现了 fs 元数据管理的雏形，具备了基本的元数据管理功能。（当时为什么要设计为 namespace 的管理形式？留有租户这个概念），直接基于 namespace 开发： a. 功能 软/硬链接：目前是都不支持的。软链接可以通过标识文件类型解决；由于 中包含文件的信息，包括用户，时间，软/硬链，数据分布等 元数据架构 元数据包含两个部分 卷的元数据管理 这部分 mds 已经实现。在上面架了一层文件系统后，卷信息中还需要包含文件系统元数据的路由信息 文件系统的元数据管理 需要记录 dentry，inode 这两层元数据。包括内存结构和持久化结构 下面先介绍文件系统的元数据管理，再介绍卷的元数据管理的变化 元数据节点的架构如下© XXX Page 6 of 14 1 inode-inodeInfo; dentry 中存储 filename-dentryInfo 信息 copyset 启动的时候根据 inode 和 dentry 分别建立对应的内存结构，再回放 wal 日志完成构建 卷的元数据管理 卷的元数据中需要包含建立在该卷之上的文件系统元数据分片的位置，以便进行元数据的索引 常见的元数据操作 Create 与 mds 交互获取 inode 和 dentry 的 copyset

BUG 数量，并完成数据指标口径 的统一。 降低数据服务成本 可大幅度节约业务成本，提升整体研发业务价值。 保障业务数据安全 通过全链路权限管控、自定义审批流、自动风险识别、智能数据脱敏等 数据管理手段保障业务数据安全。 方案架构 统一数据标准 统一数据服务 统一数据资产管理 统一开发平台 业务前台 数据中心 统一查询服务 大数据基础设施（计算和储存平台） 开发套件 开发套件 开发套件 （BI数据源接入、探针采集、消息列队、API ...） 数仓设计中心 离线开发 任务运维 租户管理 调度管理 离线开发中心 实时开发 任务运维 资源管理 版本管理kai 实时计算中心 元数据管理 数据地图 数据质量 数据资产 数据治理中心 API申请 API生成 API发布 API管理 数据服务中心 用户中心 权限管理 系统管理 集团组织 用户管理 数据权限 提升数据整体应用，赋能业务发展 实现根据历史数据对各种风险进行预 警 解决方案： 基于网易敏捷、智能的数据可视化分 析工具，帮助杭州银行全面提升业务 决策效率 数据管理、数据应用分析与业务场景 深度融合 客户收益： 通过将数据管理、数据应用分析与业 务场景深度融合，持续助力杭州银行 打造数智化金融服务体系，提升杭州 银行用户金融服务满意度 综合实力领先的股份制城市商业银行。 杭州银行 客户需求：

1.0 演进到 了 4.0 ，经历了分析引擎从 ClickHouse 到 Apache Doris 的替换、经历了数据架构语义层 的初步引入到深度应用，有效提高了数据时效性、降低了运维成本、解决了数据管理割裂等 问题，收益显著。本文将为大家分享腾讯音乐内容库数据平台的数据架构演进历程与实践思 考，希望所有读者从文章中有所启发。 作者：腾讯音乐内容库数据平台 张俊、代凯 腾讯音乐娱乐集 1.0 演进到了 4.0 ， 经历了分析引擎从 ClickHouse 到 Apache Doris 的替换、经历了数据架构语义层的初步引 入到深度应用，有效提高了数据时效性、降低了运维成本、解决了数据管理割裂等问题，收 益显著。接下来将为大家分享腾讯音乐内容库数据平台的数据架构演进历程与实践思考。 数据架构 1.0 2 如图所示为数据架构 1.0 架构图，分为数仓层、加速层、应用层三部分，数据架构 存在的问题：  DataSet 灵活度较高，数据分析师可对指标和标签自由组合和定义，但是不同的分 析师对同一数据的定义不尽相同、定义口径不一致，导致指标和标签缺乏统一管理， 4 这使得数据管理和使用的难度都变高。  Dataset 与物理位置绑定，应用层无法进行透明优化，如果 Doris 引擎出现负载较 高的情况，无法通过降低用户查询避免集群负载过高报错的问题。 数据架构 3

⼤模型训练… 自研简墨存储 … 统⼀数据格式 | ⼀份数据多引擎计算｜兼容主流云存储格式和协议 智能新硬件技术 πFPGA 数据存储｜虚拟数仓 | 特定领域（如神经⽹络） 私有云 Mundo元数据管理系统 统⼀Catalog @2024 OpenPie. All rights reserved. OpenPie Confidential πDataCS 优势1 ：全面升级Hadoop⼤数据 墨 (JANM) 存 储 统⼀ Catalog｜统⼀数据格式｜⼀份数据多引擎计算 Parquet πFPGA 数据存储｜虚拟数仓 | 特定领域（如神经⽹络） Orc … Mundo 元数据管理系统 计算引擎之PieCloudML（⼤模型）机器学习，更⼤模型多模机器学习数据计算 @2024 OpenPie. All rights reserved. OpenPie Confidential SWS派⼯数据 OA数据 ERP系统数据 数据模型算法 数据治理 数据归档 主题数据 数据 平台 数据追溯 数据比对 数据科学 项目进程数据看板 移动完⼯调试 设计与建造 计划管理 供应商数据管理 项目管理 数据分析云平台 第三⽅系统接⼊ BPMS流程自动化 数据 应用 业务需求： 基于核⼼研发团队在集团首艘豪华邮轮建造项目中的调试完⼯实施管理及质量数据应用的经验，打造集监测、检测成⼀体适用于⼤型复杂

风控审核平台 计算资源 (CPU) 存储资源 (内存|磁盘) 网络资源 (ip|端口|带宽) 中间件层 微服务框架 服务元数据管理 服务发布 服务订阅 消息中间件 消息元数据管理 消息生产 消息消费 job调度系统 job元数据管理 job发布 job调度 配置中心 mq管理系统 调用链路 系统 监控告警 系统 发布系统 服务注册 中心 服务治理

和⼀流的产品和⼈才⼀起成⻓ • 团队深度理解Postgres内核代码，在社区参与诸多贡献 PieCloudDB 架构 元数据管理 基于 MVCC 的事务隔离级别 使用 FoundationDB Key 的自然排序 实现索引 将元组以 key-value 的形式存储 到 FoundationDB 元数据管理 • 临时状态存储（如lock等) 也放在FoundationDB • 依赖于Foundation 依赖于FoundationDB的KV特性、可串⾏化事务、watcher机制 • 多个集群（虚拟数仓）可以共享⼀份元数据 • FoundationDB⾼可⽤设计、备份恢复保证元数据的可靠性和可 ⽤性 元数据管理缓存 • ⺫的： • 减轻FoundationDB集群负担 • 加速查询优化（⺴络延迟远⾼于内存延迟） • 以Postgres原⽣的元数据缓存概念为基础，优化重构实现适⽤于 多集群架构 ⽤户数据存储引擎

修改者 修改内容 1.0 2021/7/23 陈威 初稿 1.1 2021/8/4 陈威 根据评审意见修改 1.2 2021/8/9 陈威 增加详细设计 1、背景 2、chubaofs的元数据管理 2.1、meta partition的创建 2.2、meta partition的管理 2.3、meta partition和inode以及dentry的对应关系？ 3、curvefs的copyset和fs的对应关系 而是每次都需 要去metaserver上去进行分配。 这里需要重新考虑curvefs的copyset和fs的元数据分片的对应关系。© XXX Page 3 of 19 2、chubaofs的元数据管理 chubaofs（补充链接）的元数据也是采用的raft的方式进行管理，可以借鉴一下chubaofs的元数据的分片策略。 通过分析chubaofs的源代码。chubaofs的用volume管理 ，在创建完成之后，才有inodeid。inodeid的分配最好下放到各个分片去进行处理。否则整个集群的inode都去一个地方获取id会 造成巨大的锁开销，这个是不能接受的。 curve块设备的元数据管理，在分配数据的时候，offset一开始就是知道的，这是和curvefs分配很大的一个不同点。 假设已经确定了一个分片规则，那么根据这个分片规则，一定可以找到两个函数 inodeid到copyset的映射：copysetid

Hadoop 的主要贡献者之一。这便开启了在多种数据库资源上使 用 Hadoop 的大门。 应用* 源 *请向供应商确认。资源可能会有所不同。 HADOOP 数据访问 YARN 数据管理 开发和数据工具* 数据系统* 治理与集成 安全操作 操作工具* 基础设施* 图 1-4 HDP 被视为一个生态系统，因为它创造了一个数据社区，将 第 1 章 图 1-6 这并不意味着 Hadoop 或者其他数据平台的解决方案无法在非 Windows 环境下运行。你应该细心检查现有的或者计划使用的环境 以决定最优解决方案。数据平台或者数据管理平台正如其名。它是 一个集中式计算系统，用于收集、集成和管理大型结构化和非结构 化数据集。 从理论上讲，无论 HortonWorks，还是 Cloudera，均是可供选 择的平台，包括用于与现有数据环境和 连接器协 同 Hortonworks，优化了 Hadoop 上的整条大数据供应链，将数据转 换为具有可操作性的信息来驱动商业价值。 例如，现代的数据架构正在越来越多地用于建造大型数据湖。 通过将数据管理服务集成为更大的数据湖，企业可以利用各种各样 的渠道来存储和处理大量数据，这些渠道包括社交媒体、点击流数 据、服务器日志、客户交易与交互、视频以及来自现场设备的传感 器数据。 Hortonworks