网易视频云分享：分布式存储必读论文

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分布式存储泛指存储存储和管理数据的系统， 与无状态的应用服务器不同， 如何处理各种故障以保证数据一致，数据不丢， 数据持续可用， 是分布式存储系统的核心问题，也是极具挑战的问题。 本文总结了分布式存储领域的经典论文， 供大家参考。

The Google File System. Sanjay Ghemawat, Howard Gobioff, and Shun-Tak Leung 。 基于普通服务器构建超大规模文件系统的典型案例，主要面向大文件和批处理系统， 设计简单而实用。 GFS 是 google 的重要基础设施， 大数据的基石， 也是 Hadoop HDFS 的参考对象。 主要技术特点包括： 假设硬件故障是常态（容错能力强）， 64MB 大块， 单 Master 设计， Lease/链式复制， 支持追加写不支持随机写。

Bigtable: A Distributed Storage System for Structured Data. Fay Chang, Jeffrey Dean, Sanjay Ghemawat, et. 支持 PB 数据量级的多维非关系型大表， 在 google 内部应用广泛，大数据的奠基作品之一 ， Hbase 就是参考 BigTable 设计。 Bigtable 的主要技术特点包括： 基于 GFS 实现数据高可靠， 使用非原地更新技术（ LSM 树）实现数据修改， 通过 range 分区并实现自动伸缩等。

Spanner: Google ’ s Globally-Distributed Database. James C. Corbett, Jeffrey Dean, et. 第一个用于线上产品的大规模、高可用， 跨数据中心且支持事务的分布式数据库。 主要技术特点包括， 基于 GPS 和原子钟的全球同步时间机制 TrueTime ， Paxo ， 多版本事务等。

PacificA: Replication in Log-Based Distributed Storage Systems. Wei Lin, Mao Yang, et. 面向 log-based 存储的强一致的主从复制协议， 具有较强实用性。 这篇文章系统地讲述了主从复制系统应该考虑的问题， 能加深对主从强一致复制的理解程度。 技术特点： 支持强一致主从复制协议， 允许多种存储实现， 分布式的故障检测 /Lease/集群成员管理方法。

Object Storage on CRAQ, High-throughput chain replication for read-mostly workloads. Jeff Terrace and Michael J. Freedman. 支持强一直的链式复制方法， 支持从多个副本读取数据。

Ceph: Reliable, Scalable, and High-Performance Distributed Storage. Sage A. Weil. 功能强大的开源海量存储系统， 支持文件系统、块设备、以及 S3 接口。 主要技术特色： CRUSH 数据对象定位算法， 基于动态子树的文件系统元数据管理。

Finding a needle in Haystack: Facebook ’ s photo storage. Doug Beaver, Sanjeev Kumar, Harry C. Li, Jason Sobel, Peter Vajgel. Facebook 分布式 Blob 存储， 主要用于存储图片。 主要技术特色： 小文件合并成大文件， 小文件元数据放在内存因此读写只需一次 IO 。

Windows Azure Storage: A Highly Available Cloud Storage Service with Strong Consistency. Brad Calder, Ju Wang, Aaron Ogus, Niranjan Nilakantan, et. 微软的分布式存储平台， 除了支持类 S3 对象存储，还支持表格、队列等数据模型。 主要技术特点： 采用 Stream/Partition 两层设计（类似 BigTable ）；写错（写满）就封存 Extent ， 使得副本字节一致， 简化了选主和恢复操作； 将 S3 对象存储、表格、队列、块设备等融入到统一的底层存储架构中。

The Chubby lock service for loosely-coupled distributed systems. Mike Burrows. Google 设计的高可用、可靠的分布式锁服务， 可用于实现选主、分布式锁等功能， 是 ZooKeeper 的原型。 主要技术特点： 将 paxo 协议封装成文件系统接口， 高可用、高可靠，但是不保证有很强性能。

Paxos Made Live – An Engineering Perspective. Tushar Chandra, Robert Griesemer ， Joshua Redstone. 从工程实现角度说明了 Paxo 在 chubby 系统的应用， 是理解 Paxo 协议及其应用场景的必备论文。 主要技术特点： paxo 协议， replicated log ， multi-paxo 。

Dynamo: Amazon ’ s Highly Available Key-Value Store 。 Giuseppe DeCandia, Deniz Hastorun, Madan Jampani, et. Amazon 设计的高可用的 kv 系统， 主要技术特点：综和运用一致性哈希， vector clock ， 最终一致性构建一个高可用的 kv 系统， 可应用于 amazon 购物车场景。