云存儲

云存儲簡介

　　云存儲是在云計(jì)算（cloud computing）概念上延伸和發(fā)展出來的一個(gè)新的概念，是一種新興的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)，［1］ 是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的系統(tǒng)。

　　當(dāng)云計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)算和處理的核心是大量數(shù)據(jù)的存儲和管理時(shí)，云計(jì)算系統(tǒng)中就需要配置大量的存儲設(shè)備，那么云計(jì)算系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成為一個(gè)云存儲系統(tǒng)，所以云存儲是一個(gè)以數(shù)據(jù)存儲和管理為核心的云計(jì)算系統(tǒng)。簡單來說，云存儲就是將儲存資源放到云上供人存取的一種新興方案。使用者可以在任何時(shí)間、任何地方，透過任何可連網(wǎng)的裝置連接到云上方便地存取數(shù)據(jù)。

云存儲百科

　　云存儲是在云計(jì)算（cloud computing）概念上延伸和發(fā)展出來的一個(gè)新的概念，是一種新興的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)，［1］ 是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的系統(tǒng)。

　　當(dāng)云計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)算和處理的核心是大量數(shù)據(jù)的存儲和管理時(shí)，云計(jì)算系統(tǒng)中就需要配置大量的存儲設(shè)備，那么云計(jì)算系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成為一個(gè)云存儲系統(tǒng)，所以云存儲是一個(gè)以數(shù)據(jù)存儲和管理為核心的云計(jì)算系統(tǒng)。簡單來說，云存儲就是將儲存資源放到云上供人存取的一種新興方案。使用者可以在任何時(shí)間、任何地方，透過任何可連網(wǎng)的裝置連接到云上方便地存取數(shù)據(jù)。

　　工作原理

　　云存儲是在云計(jì)算（cloud computing）概念上延伸和衍生發(fā)展出來的一個(gè)新的概念。［1］ 云計(jì)算是分布式處理（Distributed Computing）、并行處理（Parallel Computing）和網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing）的發(fā)展，是透過網(wǎng)絡(luò)將龐大的計(jì)算處理程序自動分拆成無數(shù)個(gè)較小的子程序，再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)經(jīng)計(jì)算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。通過云計(jì)算技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者可以在數(shù)秒之內(nèi)，處理數(shù)以千萬計(jì)甚至億計(jì)的信息，達(dá)到和”超級計(jì)算機(jī)”同樣強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

　　云存儲的概念與云計(jì)算類似，它是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個(gè)系統(tǒng)，保證數(shù)據(jù)的安全性，并節(jié)約存儲空間。簡單來說，云存儲就是將儲存資源放到云上供人存取的一種新興方案。使用者可以在任何時(shí)間、任何地方，透過任何可連網(wǎng)的裝置連接到云上方便地存取數(shù)據(jù)。如果這樣解釋還是難以理解，那我們可以借用廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)來解釋云存儲。

　　網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　相信大家對局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)都已經(jīng)非常了解了。在常見的局域網(wǎng)系統(tǒng)中，我們?yōu)榱四芨玫厥褂镁钟蚓W(wǎng)，一般來講，使用者需要非常清楚地知道網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)軟硬件的型號和配置，比如采用什么型號交換機(jī)，有多少個(gè)端口，采用了什么路由器和防火墻，分別是如何設(shè)置的。系統(tǒng)中有多少個(gè)服務(wù)器，分別安裝了什么操作系統(tǒng)和軟件。各設(shè)備之間采用什么類型的連接線纜，分配了什么IP地址和子網(wǎng)掩碼。但當(dāng)我們使用廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，我們只需要知道是什么樣的接入網(wǎng)和用戶名、密碼就可以連接到廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，并不需要知道廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)中到底有多少臺交換機(jī)、路由器、防火墻和服務(wù)器，不需要知道數(shù)據(jù)是通過什么樣的路由到達(dá)我們的電腦，也不需要知道網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器分別安裝了什么軟件，更不需要知道網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備之間采用了什么樣的連接線纜和端口?！V域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)對于具體的使用者是完全透明的，我們經(jīng)常用一個(gè)云狀的圖形來表示廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，如下圖：雖然這個(gè)云圖中包含了許許多多的交換機(jī)、路由器、防火墻和服務(wù)器，但對具體的廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)用戶來講，這些都是不需要知道的。這個(gè)云狀圖形代表的是廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)帶給大家的互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，無論我們在任何地方，都可以通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入線纜和一個(gè)用戶、密碼，就可以接入廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，享受網(wǎng)絡(luò)帶給我們的服務(wù)。參考云狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建一個(gè)新型的云狀結(jié)構(gòu)的存儲系統(tǒng)，這個(gè)存儲系統(tǒng)由多個(gè)存儲設(shè)備組成，通過集群功能、分布式文件系統(tǒng)或類似網(wǎng)格計(jì)算等功能聯(lián)合起來協(xié)同工作，并通過一定的應(yīng)用軟件或應(yīng)用接口，對用戶提供一定類型的存儲服務(wù)和訪問服務(wù)。當(dāng)我們使用某一個(gè)獨(dú)立的存儲設(shè)備時(shí)，我們必須非常清楚這個(gè)存儲設(shè)備是什么型號，什么接口和傳輸協(xié)議，必須清楚地知道存儲系統(tǒng)中有多少塊磁盤，分別是什么型號、多大容量，必須清楚存儲設(shè)備和服務(wù)器之間采用什么樣的連接線纜。為了保證數(shù)據(jù)安全和業(yè)務(wù)的連續(xù)性，我們還需要建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)和容災(zāi)系統(tǒng)。除此之外，對存儲設(shè)備進(jìn)行定期地狀態(tài)監(jiān)控、維護(hù)、軟硬件更新和升級也是必須的。如果采用云存儲，那么上面所提到的一切對使用者來講都不需要了。云狀存儲系統(tǒng)中的所有設(shè)備對使用者來講都是完全透明的，任何地方的任何一個(gè)經(jīng)過授權(quán)的使用者都可以通過一根接入線纜與云存儲連接，對云存儲進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問。

　　結(jié)構(gòu)模型

　　存儲層存儲層是云存儲最基礎(chǔ)的部分。存儲設(shè)備可以是FC光纖通道存儲設(shè)備，可以是NAS和 iSCSI等IP存儲設(shè)備，也可以是 SCSI或SAS等 DAS存儲設(shè)備。云存儲中的存儲設(shè)備往往數(shù)量龐大且分布多不同地域。彼此之間通過廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或者FC光纖通道網(wǎng)絡(luò)連接在一起。存儲設(shè)備之上是一個(gè)統(tǒng)一存儲設(shè)備管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)存儲設(shè)備的邏輯虛擬化管理、多鏈路冗余管理，以及硬件設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控和故障維護(hù)。

　　基礎(chǔ)管理層基礎(chǔ)管理層是云存儲最核心的部分，也是云存儲中最難以實(shí)現(xiàn)的部分。基礎(chǔ)管理層通過集群、分布式文件系統(tǒng)和網(wǎng)格計(jì)算等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)云存儲中多個(gè)存儲設(shè)備之間的協(xié)同工作，使多個(gè)的存儲設(shè)備可以對外提供同一種服務(wù)，并提供更大更強(qiáng)更好的數(shù)據(jù)訪問性能。CDN內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)保證云存儲中的數(shù)據(jù)不會被未授權(quán)的用戶所訪問，同時(shí)，通過各種數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)技術(shù)和措施可以保證云存儲中的數(shù)據(jù)不會丟失，保證云存儲自身的安全和穩(wěn)定。

　　應(yīng)用接口層應(yīng)用接口層是云存儲最靈活多變的部分。不同的云存儲運(yùn)營單位可以根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)類型，開發(fā)不同的應(yīng)用服務(wù)接口，提供不同的應(yīng)用服務(wù)。比如視頻監(jiān)控應(yīng)用平臺、IPTV和視頻點(diǎn)播應(yīng)用平臺、網(wǎng)絡(luò)硬盤應(yīng)用平臺，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份應(yīng)用平臺等。

　　訪問層任何一個(gè)授權(quán)用戶都可以通過標(biāo)準(zhǔn)的公用應(yīng)用接口來登錄云存儲系統(tǒng)，享受云存儲服務(wù)。云存儲運(yùn)營單位不同，云存儲提供的訪問類型和訪問手段也不同。云存儲不是存儲，而是服務(wù)

　　就如同云狀的廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)一樣，云存儲對使用者來講，不是指某一個(gè)具體的設(shè)備，而是指一個(gè)由許許多多個(gè)存儲設(shè)備和服務(wù)器所構(gòu)成的集合體。使用者使用云存儲，并不是使用某一個(gè)存儲設(shè)備，而是使用整個(gè)云存儲系統(tǒng)帶來的一種數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。所以嚴(yán)格來講，云存儲不是存儲，而是一種服務(wù)。

　　云存儲的核心是應(yīng)用軟件與存儲設(shè)備相結(jié)合，通過應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)存儲設(shè)備向存儲服務(wù)的轉(zhuǎn)變。

　　架構(gòu)

　　架構(gòu)方法分為兩類：一種是通過服務(wù)來架構(gòu);另一種是通過軟件或硬件設(shè)備來架構(gòu)。

　　傳統(tǒng)的系統(tǒng)利用緊耦合對稱架構(gòu)，這種架構(gòu)的設(shè)計(jì)旨在解決HPC（高性能計(jì)算、超級運(yùn)算）問題，正在向外擴(kuò)展成為云存儲從而滿足快速呈現(xiàn)的市場需求。下一代架構(gòu)已經(jīng)采用了松弛耦合非對稱架構(gòu)，集中元數(shù)據(jù)和控制操作，這種架構(gòu)并不非常適合高性能HPC，但是這種設(shè)計(jì)旨在解決云部署的大容量存儲需求。各種架構(gòu)的摘要信息如下：

　　緊耦合對稱（TCS）架構(gòu)

　　構(gòu)建TCS系統(tǒng)是為了解決單一文件性能所面臨的挑戰(zhàn)，這種挑戰(zhàn)限制了傳統(tǒng)NAS系統(tǒng)的發(fā)展。HPC系統(tǒng)所具有的優(yōu)勢迅速壓倒了存儲，因?yàn)樗鼈冃枰膯我晃募蘒/O操作要比單一設(shè)備的I/O操作多得多。業(yè)內(nèi)對此的回應(yīng)是創(chuàng)建利用TCS架構(gòu)的產(chǎn)品，很多節(jié)點(diǎn)同時(shí)伴隨著分布式鎖管理（鎖定文件不同部分的寫操作）和緩存一致性功能。這種解決方案對于單文件吞吐量問題很有效，幾個(gè)不同行業(yè)的很多HPC客戶已經(jīng)采用了這種解決方案。這種解決方案很先進(jìn)，需要一定程度的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)才能安裝和使用。

　　松弛耦合非對稱（LCA）架構(gòu)LCA系統(tǒng)采用不同的方法來向外擴(kuò)展。它不是通過執(zhí)行某個(gè)策略來使每個(gè)節(jié)點(diǎn)知道每個(gè)行動所執(zhí)行的操作，而是利用一個(gè)數(shù)據(jù)路徑之外的中央元數(shù)據(jù)控制服務(wù)器。集中控制提供了很多好處，允許進(jìn)行新層次的擴(kuò)展：● 存儲節(jié)點(diǎn)可以將重點(diǎn)放在提供讀寫服務(wù)的要求上，而不需要來自網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的確認(rèn)信息?！窆?jié)點(diǎn)可以利用不同的商品硬件CPU和存儲配置，而且仍然在云存儲中發(fā)揮作用。● 用戶可以通過利用硬件性能或虛擬化實(shí)例來調(diào)整云存儲?！?消除節(jié)點(diǎn)之間共享的大量狀態(tài)開銷也可以消除用戶計(jì)算機(jī)互聯(lián)的需要，如光纖通道或infiniband，從而進(jìn)一步降低成本?！?異構(gòu)硬件的混合和匹配使用戶能夠在需要的時(shí)候在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)規(guī)模的基礎(chǔ)上擴(kuò)大存儲，同時(shí)還能提供永久的數(shù)據(jù)可用性?！?擁有集中元數(shù)據(jù)意味著，存儲節(jié)點(diǎn)可以旋轉(zhuǎn)地進(jìn)行深層次應(yīng)用程序歸檔，而且在控制節(jié)點(diǎn)上，元數(shù)據(jù)經(jīng)常都是可用的。

　　你真的了解云存儲嗎

　　云存儲是在云計(jì)算概念上延伸和發(fā)展出來的一個(gè)新的概念，是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個(gè)系統(tǒng)。當(dāng)云計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)算和處理的核心是大量數(shù)據(jù)的存儲和管理時(shí)，云計(jì)算系統(tǒng)中就需要配置大量的存儲設(shè)備，那么云計(jì)算系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成為一個(gè)云存儲系統(tǒng)，所以云存儲是一個(gè)以數(shù)據(jù)存儲和管理為核心的云計(jì)算系統(tǒng)。

　　云存儲不是存儲，而是服務(wù)。就如同云狀的廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)一樣，云存儲對使用者來講，不是指某一個(gè)具體的設(shè)備，而是指一個(gè)由許許多多個(gè)存儲設(shè)備和服務(wù)器所構(gòu)成的集合體。使用者使用云存儲，并不是使用某一個(gè)存儲設(shè)備，而是使用整個(gè)云存儲系統(tǒng)帶來的一種數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。所以嚴(yán)格來講，云存儲不是存儲，而是一種服務(wù)。

　　云存儲的核心是應(yīng)用軟件與存儲設(shè)備相結(jié)合，通過應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)存儲設(shè)備向存儲服務(wù)的轉(zhuǎn)變。

　　云存儲安全嗎？

　　“云”這個(gè)概念被提出之后，安全性就是人們首先關(guān)注的要點(diǎn)。云計(jì)算，特別是云存儲，已經(jīng)有些年月了。我們目睹了nirvanix公司的消亡，斯諾登揭露美國國家安全局的棱鏡項(xiàng)目，以及美國主要電信服務(wù)運(yùn)營商涉嫌勾結(jié)。由于棱鏡計(jì)劃的曝光，我們將看到更多非美國企業(yè)會停止將其數(shù)據(jù)托管在美國。安全已經(jīng)成為處理數(shù)據(jù)的企業(yè)的頭號關(guān)注問題。

　　對于云存儲產(chǎn)品而言，除了安全和方便，容量也是決定其發(fā)展前景的重要元素。

　　在線資源的即時(shí)分享與互動已成為我們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚囊徊糠郑拼鎯Ξa(chǎn)品的出現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)手機(jī)、平板電腦、臺式電腦等智能終端設(shè)備的多屏合一、數(shù)據(jù)共享，極大方便了消費(fèi)者的生活。越來越多的服務(wù)商向個(gè)人、各種企業(yè)用戶推出了包括存儲在內(nèi)的云計(jì)算服務(wù)。idc（internetdatacenter）更是將新興的云存儲行業(yè)比作是“圈地運(yùn)動”，并且將其視作早期競爭對手搶占saas（softwareasaservice）和云存儲市場高地的機(jī)會。網(wǎng)盤作為云存儲的一種應(yīng)用模式，更是成為當(dāng)下百度、金山、騰訊、360、阿里等互聯(lián)網(wǎng)大佬們的“必爭之地”。

　　不過，有云也意味著有“雨”。云存儲并不總像看起來那樣“美”——將數(shù)據(jù)遷移至云中致使用戶在數(shù)據(jù)安全性和可用性方面高度受制于其云存儲服務(wù)器供應(yīng)商，可以說，對安全性和可用性的擔(dān)憂是企業(yè)和個(gè)人走向云存儲模式的重要影響因素。