核心操作概念
MinIO 部署的组件是什么?
MinIO 部署由一组存储和计算资源组成,这些资源运行一个或多个 minio server
节点,这些节点共同充当单个对象存储库。
MinIO 的独立实例由一个包含单个 minio server
节点的服务器池组成。独立实例最适合于初始开发和评估。
MinIO 部署可以直接运行在物理设备上的 裸机
或非虚拟化基础设施上。或者,MinIO 也可以在云服务上的虚拟机中运行,例如使用 Docker、Podman 或 Kubernetes。MinIO 可以本地运行,在私有云上运行,或在市场上提供的众多公有云中的任何一个上运行。
您设计、架构和构建系统的方式被称为系统的 拓扑结构
。
MinIO 支持哪些系统拓扑结构?
MinIO 可以部署到三种类型的拓扑结构
分布式 MinIO 部署是如何工作的?
分布式部署利用了多个物理或虚拟机的计算和存储资源。在现代情况下,这通常意味着在私有或公有云环境中运行 MinIO,例如使用 Amazon Web Services、Google Cloud Platform、Microsoft Azure 平台或许多其他平台。
MinIO 如何管理多个虚拟或物理服务器?
在测试 MinIO 时可能只需要一台计算机上的单个驱动器,但大多数 MinIO 生产部署使用多个计算和存储设备来创建高可用性环境。服务器池是一组 minio server
节点,它们将它们的驱动器和资源汇集在一起以支持对象存储写入和检索请求。
MinIO 支持向现有的 MinIO 部署添加一个或多个服务器池以进行横向扩展。当 MinIO 有多个服务器池可用时,单个对象始终写入同一服务器池中的同一擦除集。
如果一个服务器池宕机,MinIO 会停止对所有池的 I/O,直到集群恢复正常操作。您必须将池恢复到工作状态才能恢复对部署的 I/O。在执行修复操作时,写入其他池的对象会安全地保留在磁盘上。
传递给 minio server
命令的 HOSTNAME
参数表示服务器池
考虑以下示例启动命令,该命令创建一个单个服务器池,其中包含 4 个 minio server
节点,每个节点有 4 个驱动器,总共有 16 个驱动器。
minio server https://minio{1...4}.example.net/mnt/disk{1...4}
| Server Pool |
在同一个 minio server
启动命令中启动服务器池可以使所有服务器池对等体都能感知到。
有关完整的语法和用法,请参阅 minio server
。
MinIO 如何将多个服务器池链接到单个 MinIO 集群中?
集群是指由一个或多个服务器池组成的整个 MinIO 部署。
考虑以下命令,该命令创建一个由两个服务器池组成的集群,每个服务器池有 4 个 minio server
节点,每个节点有 4 个驱动器,总共有 32 个驱动器。
minio server https://minio{1...4}.example.net/mnt/disk{1...4} \
https://minio{5...8}.example.net/mnt/disk{1...4}
| Server Pool |
每个服务器池都有一个或多个 擦除集,具体取决于池中的驱动器和节点数量。
MinIO 强烈建议生产集群在服务器池中至少包含 4 个 minio server
节点,以获得适当的高可用性和持久性保证。
我可以更改现有 MinIO 部署的大小吗?
MinIO 分布式部署 支持扩展和停用作为增加或减少可用存储的功能。
扩展包括向现有部署添加一个或多个 服务器池。每个服务器池都包含专用的节点和存储,这些节点和存储有助于提高部署的整体容量。创建服务器池后,您无法更改其大小,但您可以随时通过添加或停用池来添加或删除容量。
有关更多信息,请参阅 扩展 MinIO 租户。
对于有多个服务器池的部署,您可以 停用 旧池并将数据迁移到部署中的新池。停用操作一旦开始,就无法停止。MinIO 旨在将停用用于移除具有老化硬件的旧池,而不是在任何部署中定期执行的操作。
停用和添加时保持池顺序
如果在多池部署中停用一个池,则不能对新池使用相同的节点序列。例如,考虑具有以下池的部署
https://minio-{1...4}.example.net/mnt/drive-{1...4}
https://minio-{5...8}.example.net/mnt/drive-{1...4}
https://minio-{9...12}.example.net/mnt/drive-{1...4}
如果停用 minio-{5...8}
池,则不能添加具有相同节点编号的新池。您必须在 minio-{9...12}
之后添加新池。
https://minio-{1...4}.example.net/mnt/drive-{1...4}
https://minio-{9...12}.example.net/mnt/drive-{1...4}
https://minio-{13...16}.example.net/mnt/drive-{1...4}
如何管理一个或多个 MinIO 实例或集群?
有几个选项可以管理您的 MinIO 部署和集群
如何管理跨 MinIO 部署的对象分发?
MinIO 通过将新对象(即没有现有版本的物体)写入与所有可用服务器池相比具有最多可用空间的服务器池来优化跨可用池的对象存储。MinIO 不会执行将对象从旧池重新平衡到新池的代价高昂的操作。相反,新对象通常路由到新池,因为它具有最多的可用空间。随着该池被填满,新的写入操作最终将在部署中的所有池之间达到平衡。有关写入优先级计算逻辑的更多信息,请参阅下面的 写入文件。
扩展后跨所有池重新平衡数据是一项代价高昂的操作,需要扫描整个部署并在池之间移动对象。根据要移动的数据量,这可能需要很长时间才能完成。
从 MinIO 客户端版本 RELEASE.2022-11-07T23-47-39Z 开始,您可以使用 mc admin rebalance
手动启动跨所有服务器池的重新平衡操作。
重新平衡不会阻塞正在进行的操作,并且与所有其他 I/O 并行运行。这可能导致常规操作的性能下降。考虑在非高峰时段安排重新平衡操作,以避免影响生产工作负载。您可以随时启动和停止重新平衡。
如何将对象上传到 MinIO?
您可以使用任何与 S3 兼容的 SDK 将对象上传到 MinIO 部署。每个 SDK 都执行等效于 PUT 操作的操作,该操作将对象传输到 MinIO 以进行存储。
MinIO 还实现了对 分段上传 的支持,客户端可以将对象分成多个部分,以提高传输的吞吐量和可靠性。MinIO 会重新组装这些部分,直到它获得一个完整的对象,然后将该对象存储在指定路径。
MinIO 如何提供可用性、冗余性和可靠性?
MinIO 使用 擦除编码 实现数据冗余和可靠性
MinIO 擦除编码是一种数据冗余和可用性功能,它允许具有多个驱动器的 MinIO 部署在集群中丢失多个驱动器或节点的情况下,能够自动动态重建对象。擦除编码提供对象级 修复,其开销远低于 RAID 或复制等相邻技术。
MinIO 实施位腐烂修复以保护静态数据
位腐烂是指任何存储设备上可能发生的随机、静默的数据损坏。位腐烂损坏不会由用户的任何活动引发,系统操作系统本身也没有意识到这种损坏,无法通知用户或管理员有关数据更改的信息。
位腐烂的一些常见原因包括:
驱动器老化
电流尖峰
驱动器固件中的错误
幻影写入
错误的读/写操作
驱动程序错误
意外覆盖
MinIO 使用哈希算法来确认对象的完整性。此算法会在任何对对象的 GET
和 HEAD
操作时自动应用。对于版本化存储桶中的对象,PUT
操作也可能触发修复,如果 MinIO 检测到版本不一致。如果对象因位腐烂而损坏,MinIO 可以根据对象奇偶校验分片可用性自动修复对象。
MinIO 还可以使用MinIO 扫描程序执行位腐烂检查和修复。但是,扫描程序的位腐烂检查默认情况下是关闭的。与位腐烂影响分布在多个驱动器和节点上的多个对象分片的可能性较低相比,扫描程序期间的主动位腐烂修复对性能的影响很大。通常,正常操作期间的自动检查足以应对位腐烂,MinIO 不建议将扫描程序用于此类健康检查。
MinIO 将数据分布在擦除集中以实现高可用性和弹性
擦除集是一组支持 MinIO 擦除编码 的多个驱动器。擦除编码提供存储在 MinIO 部署上的数据的 高可用性、可靠性和冗余性。
MinIO 将对象划分为块——称为分片——并将它们均匀地分布在擦除集中的每个驱动器上。即使丢失任何单个驱动器,MinIO 也可以继续无缝地服务读写请求。在最高的冗余级别,即使丢失了部署中多达一半 (\(N / 2\)) 的驱动器,MinIO 也可以以最小的性能影响提供读取请求。
MinIO 根据服务器池中驱动器的总数和服务器池中minio
服务器的数量计算擦除集的大小和数量。有关更多信息,请参阅擦除编码基础知识。
MinIO 自动修复损坏或丢失的数据
修复是 MinIO 在某些事件导致数据丢失后恢复数据的能力。数据丢失可能来自位腐烂、驱动器丢失或节点丢失。
擦除编码如果对象已部分丢失,则提供持续的读写访问。
驱动器的独占访问
MinIO **需要**对用于对象存储的驱动器或卷进行独占访问。任何其他进程、软件、脚本或人员都不应直接对提供给 MinIO 的驱动器或卷或 MinIO 在其上放置的对象或文件执行任何操作。
除非 MinIO 工程师指示,否则请勿使用脚本或工具直接修改、删除或移动提供的驱动器上的任何数据分片、奇偶校验分片或元数据文件,包括从一个驱动器或节点移动到另一个驱动器或节点。此类操作很可能会导致广泛的损坏和数据丢失,超出 MinIO 的修复能力。
MinIO 使用奇偶校验在对象级别写入数据保护
具有多个驱动器的 MinIO 部署将可用驱动器划分为数据驱动器和奇偶校验驱动器。MinIO 擦除编码在写入对象时将有关对象内容的附加哈希信息添加到奇偶校验驱动器。MinIO 使用奇偶校验信息来确认对象的完整性,并在必要时恢复给定驱动器或一组驱动器上丢失的、缺少的或损坏的对象分片。
MinIO 可以容忍丢失的驱动器总数等于擦除集中可用的奇偶校验设备数量,同时仍然提供对对象的完全访问。
使用仲裁交付读写功能
必须可用的驱动器的最小数量才能执行任务。MinIO 具有一个用于读取数据的仲裁和一个用于写入数据的单独仲裁。
通常,与读取对象所需的驱动器数量相比,MinIO 需要更多数量的可用驱动器才能保持写入对象的能力。