传统的大数据集群往往采纳本地中心化的计算和存储集群。比方在谷歌晚期的【三驾马车】中，应用 GFS 进行海量网页数据存储，用 BigTable 作为数据库并为下层提供各种数据发现的能力，同时用 MapReduce 进行大规模数据处理。
但随着互联网业务的倒退，本地中心化的架构开始受到以下两个方面的挑战：
- 数据增长越来越快，并且数据格式更加丰盛多样，非结构化数据越来越多。传统的分布式存储引擎难以大规模存储和解决文本、音视频等非结构化数据。
- 计算和存储强耦合在本地利用上，短少弹性。强耦合的模式减少了企业老本，因为须要为计算或者存储的峰值需要筹备资源。
在大概 2015 年之后，因为对象存储具备极高的数据持久性，跨地区的容灾以及低成本等劣势，AWS S3 等私有云对象存储服务逐步代替了 HDFS，成为越来越多企业的海量分布式存储引擎。
只管对象存储能够提供低成本的海量分布式存储，反对结构化、半结构化、非结构化数据的存储，因为对象存储和文件系统在元数据组织形式上的差别，导致原生的对象存储在传统文件系统元数据操作如 List 和 Rename 等操作上的性能差距较大。而在大数据场景下，整个 MapReduce 过程中往往会产生大量的 List 和 Rename 操作，相比原生的 HDFS，在大数据分析效力会有显著的性能损失。
为了满足客户基于对象存储的大数据分析的性能要求， 腾讯云对象存储基于云 HDFS 的产品能力，推出了元数据减速个性，赋予对象存储以高性能的文件系统能力。用户只须要在创立存储桶时开启元数据减速能力，即可应用文件系统语义拜访对象存储，将对象存储的适用范围扩宽到大数据、高性能计算、机器学习，AI 等场景。
元数据减速能力
对象存储的文件元数据信息（比方文件名，文件的分块信息，文件分块所处的服务器信息等）存储在索引库表中。依照以后支流私有云对象存储的设计，会依照字典序返回文件索引信息；加上索引信息存储在 SSD 盘上，拉取索引信息的性能会受限于 SSD 盘单过程限度，因而每个存储桶的 List QPS 很难达到较高的数值。而原生对象存储中，Rename 操作实际上对应着一次文件 Copy 操作和一次 Delete 操作，MapReduce 过程中会存在大量 Rename 操作的性能并不高。
针对这些问题，一个直观的解决方案是将元数据管理独自剖离进去，为下层计算业务提供兼容 HDFS 文件系统语义的拜访能力，这就是对象存储的元数据减速能力。
下图展现了元数据减速能力的一个简要示意图。区别于一般的对象存储，启用了元数据减速能力后，元数据相干的操作会路由到元数据减速层进行解决。
有了元数据减速能力的加持，就能够间接将对象存储当做 HDFS 用，用文件系统语义来拜访对象存储服务。一方面，这一能力极大地晋升了 List 等大数据文件系统操作的性能；另一方面，也提供了 Rename、Truncate 等典型的文件系统操作指令，提供了大数据生态兼容反对。
如何应用
您能够在管制台上十分便捷地为存储桶配置元数据减速能力。如下图所示，您能够在对象存储创立存储桶时开启元数据减速能力。
开启元数据减速能力后，能够通过控制台、SDK、API 或者 COSN 工具等形式上传文件（PutObject）、创立文件夹（CreateObject）、重命名文件（RenameObject）、追加写文件（AppendObject）或者截断文件（TruncateObject）等操作。
性能体现
上文提到元数据减速能力可能极大晋升文件 List 和 Rename 等文件系统操作的性能。这一章节咱们具体介绍具体的性能体现状况。
咱们应用 GooseFS 建设两个不同的命名空间，别离对接开启了元数据减速能力和未开启元数据减速能力的存储桶，别离 ls 和 ls -R 不同数量级的文件。本次测试次要验证元数据操作性能，因而文件大小对立设置为 0 B。每组测试会屡次测试取均值，次要评估指标为总提早均值。
具体的测试数据如下：
| 元数据数量 | 指令类型 | 开启元数据减速能力 | 未开启元数据减速能力 |
|---|---|---|---|
| 5W | ls | 4.359s | 10.354s |
| 100W | ls | 7.065s | 21.376s |
| 50W | ls -R | 4.359s | 10.354s |
| 50W | ls -R | 7.065s | 21.376s |
能够看到，相比起一般的对象存储服务，元数据减速能力能够至多一倍的 List 申请性能。
而在 Rename 性能上，咱们采纳了同样的形式，屡次重命名一个有 1000 个 100 KB 文件的目录，Rename 提早测试数据如下：
| 测试次数 | 开启元数据减速能力 | 未开启元数据减速能力 |
|---|---|---|
| 1 | 1.016s | 30.323s |
| 2 | 1.018s | 29.789s |
| 3 | 1.011s | 30.934s |
能够看到，相比起一般的对象存储服务，元数据减速能力能够数十倍地升高 Rename 申请提早。
写在最初
元数据减速能力拓宽了对象存储服务的应用场景，在底层采纳了云 HDFS 卓越的元数据管理性能，反对用户通过文件系统语义拜访对象存储服务，零碎设计指标能够达到 2.4Gb/ s 带宽、10 万级 QPS 以及 ms 级提早。存储桶在开启元数据减速性能后，能够广泛应用于大数据、高性能计算、机器学习、AI 等场景。
以后性能为公测能力，如需体验请退出对象存储服务群，分割咱们开启。