6.3　Windows Azure Storage

Windows Azure Storage（WAS）是微软开发的云存储系统，包括三种数据存储服务：Windows Azure Blob、Windows Azure Table、Windows Azure Queue。三种数据存储服务共享一套底层架构，在微软内部广泛用于社会化网络、视频、游戏、Bing搜索等业务。另外，在微软外部也有成千上万个云存储客户。

6.3.1　整体架构

WAS部署在不同地域的多个数据中心，依赖底层的Windows Azure结构控制器（Fabric Controller）管理硬件资源。结构控制器的功能包括节点管理，网络配置，健康检查，服务启动，关闭，部署和升级。另外，WAS还通过请求结构控制器获取网络拓扑信息，集群物理部署以及存储节点硬件配置信息。

如图6-10所示，WAS主要分为两个部分：定位服务（Location Service,LS）和存储区（Storage Stamp）。

图　6-10　Azure storage整体架构

●定位服务的功能包括：管理所有的存储区，管理用户到存储区之间的映射关系，收集存储区的负载信息，分配新用户到负载较轻的存储区。LS服务自身也分布在两个不同的地域以实现高可用。LS需要通过DNS服务来使得每个账户的请求定位到所属存储区。

●每个存储区是一个集群，一般由10～20个机架组成，每个机架有18个存储节点，提供大约2PB存储容量。下一步的计划是扩大存储区规模，使得每个存储区能够容纳30PB原始数据。存储区分为三层：文件流层（Stream Layer）、分区层（Partition Layer）以及前端层（Front-End Layer）。

●文件流层：与Google GFS类似，提供分布式文件存储。WAS中文件称为流（streams），文件中的Chunk称为范围（extent）。文件流层一般不直接对外服务，需要通过服务分区层访问。

●分区层：与Google Bigtable类似，将对象划分到不同的分区以被不同的分区服务器（Partition Server）服务，分区服务器将对象持久化到文件流层。

●前端层：前端层包括一系列无状态的Web服务器，这些Web服务器完成权限验证等功能并根据请求的分区名（Partition Name）将请求转发到不同的分区服务器。分区映射表（Partition Map）用来决定应该将请求转化到哪个分区服务器，前端服务器一般缓存了此表从而减少一次网络请求。

另外，WAS包含两种复制方式：

●存储区内复制（Intra-Stamp Replication）：文件流层实现，同一个extent的多个副本之间的复制模式为强同步，每个成功的写操作必须保证所有副本都同步成功，用来实现强一致性。

●跨存储区复制（Inter-Stamp Replication）：服务分区层实现，通过后台线程异步复制到不同的存储区，用来实现异地容灾。