Laxcus大数据管理系统 (version 2.0) Laxcus大数据实验室 摘要 Laxcus是Laxcus大数据实验室全体系全功能设计研发的多用户多集群大数据管理系统,支持一到百万台级节点,提供零至EB量级数据存储.计算服务,集运行.开发.部署.维护为一体的平台. 这是一个全新的产品,是在搜索引擎架构基础上,针对大数据特点,整合了数据库和中间件技术,又融入大量新的元素,逐渐演变发展而来,并经历多次修改提炼完善而成.在人机界面上,它与关系数据库系统保持了高度的兼容和一致,实现了一站式的数据…

第四章 数据计算 Laxcus所有数据计算工作都是通过网络实施.相较于集中计算,在网络间进行的数据计算更适合处理那些数据量大.复杂的.耗时长的计算任务.能够实施网络计算的前提是数据可以被分割,就是把一组大的数据分成若干组小的数据.分割数据的办法有很多种,目前最常用的是按照数值范围和散列规则进行分割.需要强调的是,在被分割后的数据里,不应该存在内容重叠的现象. 在这一章里,我们通过介绍一个分布计算算法,来说明Laxcus集群的分布计算是如何实现的. 4.1 Diffuse/Converge算法 D…

第二章 数据组织 在数据的组织结构设计上,Laxcus严格遵循数据和数据描述分离的原则,这个理念与关系数据库完全一致.在此基础上,为了保证大规模数据存取和计算的需要,我们设计了大量新的数据处理技术.同时出于兼顾用户使用习惯和简化数据处理的目的,继续沿用了一些关系数据库的设计和定义,其中不乏对SQL做适量的修订.在这些变化中,核心仍然是以关系代数的理念去处理数据,以及类自然语言风格的数据描述.所以用户在使用体验上,和关系数据库相比,不会感觉到有太多的差异. 本章将介绍Laxcus数据结构的组成,并…

第七章 分布任务组件 Laxcus 2.0版本的分布任务组件,是在1.x版本的基础上,重新整合中间件和分布计算技术,按照新增加的功能,设计的一套新的.分布状态下运行的数据计算组件和数据构建组件,以及依此建立的新的运行框架.操作管理规范.API接口等. 新分布任务组件的改变主要体现在数据处理能力方面.经过重新调整后的运行架构,原来因为架构问题受到的诸多限制被全部取消,分布任务组件可以随着集群的不断扩充,同步提供无限制的数据处理能力.这足以满足我们当前以及未来相当长一段时间内,对各种大规模数据处理业…

第八章 安全 由于安全问题对大数据系统乃至当前社会的重要性,我们在Laxcus 2.0版本实现了全体系的安全管理策略.同时我们也考虑到系统的不同环节对安全管理的需求是不一样的,所以有选择地做了不同的安全设计和处理.图8是Laxcus安全管理架构,首先使用SHA1签名获得基本确认,然后在FIXP网络层面,数据通信采用RSA加密,后面分别是对称加密.系统安全策略.签名.用户安全策略.SHA1是一种数字签名,可以保证网络间传输的内容正确性,RSA是目前安全度最高的加密手段,对称加密则次之,系统安全策略…

第六章 网络通信 Laxcus大数据管理系统网络建立在TCP/IP网络之上,从2.0版本开始,同时支持IPv4和IPv6两种网络地址.网络通信是Laxcus体系里最基础和重要的一环,为了能够利用有限的网络资源,获得最大化的使用效率,我们根据大数据网络环境的特点,设计了一套专属网络通信协议,以及在此协议基础上实现的多套网络通信方案,它们共同组成了Laxcus集群的网络通信基础.本章将以TCP/IP协议为起点,介绍与网络通信有关的各个组成部分. 6.1 FIXP协议 Laxcus采用FIXP协议通信…

1.2 产品特点 Laxcus大数据管理系统运行在计算机集群上,特别强调软件对分布资源可随机增减的适应性.这种运行过程中数据动态波动和需要瞬时感知的特点,完全不同与传统的集中处理模式.这个特性衍生出一系列的新变化,需要重新审视产品的目标,设计新的架构,当我们把这些需求和定位综合起来,然后逐一分解归并后,最终形成与以往完全不同的结果. 1.2.1 以节点为单位的计算集群 在Laxcus设计里,节点是计算机集群的基本单位.相较与物理性质的计算机来说,节点是一个逻辑概念的单位.以一台实体计算机为例,在…

第三章 数据存取 当前的很多大数据处理工作,一次计算产生几十个GB.或者几十个TB的数据已是正常现象,驱动数百.数千.甚至上万个计算机节点并行运行也已经不足为奇.但是在数据处理的后面,对于这种在网络间传输.数量巨大.且发生频率日益增加的数据处理,需要大数据系统具备极高的稳定性和可靠性才能保证完成计算任务.这是一项极其复杂的工作,需要兼顾好数据处理的每一个环节,而在这些环节中,最底层的一环:数据存取,又基本决定了大数据处理的整体效率. 在这一章里,我们将从数据的一些本质特征谈起,从多个角度去阐述数…

后记 Laxcus最早源于一个失败的搜索引擎项目,项目最后虽然终止了,但是项目中的部分技术,包括FIXP协议.Diffuse/Converge算法.以及很多新的数据处理理念却得以保留下来,这些成为后来研发Laxcus的基础.此后又经历过一些海量数据处理项目,因为时代和行业的变化,用关系数据库做底层存取已经越来越无法满足不断扩张的业务需要,于是希望改用能够支持海量数据处理的软件,然后在其之上结合实际应用做进一步整合.项目完成后,在推广和使用中遇到了很多阻碍.这里面除了产品本身的一些问题外,更多的困…

第十章 运行 本章将介绍一些Laxcus集群基本运行.使用情况,结合图片和表格表示.地点是我们的大数据实验室,使用我们的实验集群.数据来自于我们的合作伙伴,软件平台混合了Windows和Fedora Linux两个操作系统,硬件因为一直以来的测试需要,显得参差不齐,从10年前的旧机器到今天最新的设备都有.这样的环境虽然不足以反映目前商业运营的集群现实状况,但是在反映Laxcus集群和集群基础硬件性能参数时,仍然具有一定的代表性.为了更好反映测试结果,我们将多用户多集群的Laxcus部署成单用户单…