什么是分布式异步对象存储？

分布式异步对象存储（DAOS）是一种专为大规模分布式非易失性内存（NVM, Non-Volatile Memory）设计的开源对象存储系统，它利用了SCM（Storage-Class Memory）和NVMe（Non-Volatile Memory express）等下一代NVM技术，为高性能计算应用提供了高带宽、低延迟和高IOPS的存储容器，DAOS通过横向扩展的对象存储方式，支持结合仿真、数据分析和机器学习的下一代以数据为中心的工作流程，以下是对DAOS的详细解析：

一、DAOS的特性

1、高性能：DAOS针对全新NVM技术进行了重新构建，可在用户空间中端到端地运行，并能完全绕开操作系统，是一套轻量级的系统，它提供了一种为访问高细粒度数据提供原生支持的I/O模型，释放了下一代存储技术的性能。

2、容错能力：DAOS是一个独立的高性能容错存储层，不依赖其他层来管理元数据并提供数据恢复能力，它依靠OFI（OpenFabric Interface）绕过操作系统，将DAOS操作交付给DAOS存储服务器，充分利用架构中的任何远程直接内存访问（RDMA）功能。

3、数据完整性：DAOS提供了端到端的数据完整性保障，确保数据在传输和存储过程中的一致性和准确性。

4、可扩展性：DAOS支持水平扩展，可以根据需要增加更多的存储节点来扩展系统的容量和性能，它还提供了灵活的部署选项，可以与现有的HPC基础设施集成，或者作为独立的存储解决方案使用。

5、安全性：DAOS支持基于角色的访问控制（RBAC），允许管理员根据用户的角色分配不同的权限，它还支持数据加密和认证机制，确保只有授权用户才能访问存储池中的数据。

6、API支持：DAOS为I/O中间件库（如HDF5、MPI-IO和POSIX）提供原生支持，使得应用无需移植代码即可直接使用DAOS API。

二、DAOS的架构组件

1、DAOS系统和存储节点：DAOS系统由一个系统名标识，由一组连接到同一结构的DAOS存储节点组成，每个存储节点运行一个DAOS服务实例，该实例为每个物理套接字启动一个DAOS I/O引擎进程。

2、DAOS服务：这是一个多租户守护进程，运行在每个存储节点的Linux实例上（物理节点、虚拟机或容器），服务的I/O引擎子进程通过网络导出本地连接的SCM和NVM存储。

3、I/O引擎：在DAOS I/O引擎中，存储静态地跨越多个Target分区，增强并发能力，为了避免竞争，每个Target都有其私有存储、自己的服务线程池以及专用的网络上下文。

4、客户端API、工具和I/O中间件：这些组件允许用户与DAOS系统进行交互，执行数据存储、检索和管理等操作。

三、DAOS的应用场景

1、高性能计算：DAOS适用于需要高吞吐量和低延迟的高性能计算场景，如科学计算、金融分析和大数据分析等。

2、大数据处理：在大数据处理领域，DAOS可以提供高效的数据存储和访问能力，支持实时数据分析和挖掘。

3、云计算环境：在云计算环境中，DAOS可以作为云存储服务的一部分，为云用户提供高性能、可扩展的存储解决方案。

4、人工智能和机器学习：DAOS可以为AI训练和推理过程提供高速的数据读写支持，加速模型的训练和推理速度。

DAOS作为一种先进的分布式异步对象存储系统，以其高性能、容错能力、数据完整性、可扩展性、安全性和丰富的API支持等特点，在高性能计算、大数据处理、云计算环境和人工智能等多个领域展现出广泛的应用前景，随着技术的不断发展和完善，DAOS有望在未来发挥更加重要的作用。

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