云計(jì)算落地：研究分析云存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)用

　　一、云存儲(chǔ)概述

　　1.1 云存儲(chǔ)的概念

　　云存儲(chǔ)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，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問功能的一個(gè)系統(tǒng)。云存儲(chǔ)不是存儲(chǔ)。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(chǔ)對(duì)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(chǔ)設(shè)備和服務(wù)器所構(gòu)成的集合體。使用者使用云存儲(chǔ)。并不是使用某一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備。而是使用整個(gè)云存儲(chǔ)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(chǔ)不是存儲(chǔ)，而是一種服務(wù)。云存儲(chǔ)的核心是應(yīng)用軟件與存儲(chǔ)設(shè)備相結(jié)合，通過應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備向存儲(chǔ)服務(wù)的轉(zhuǎn)變。云存儲(chǔ)具有如下特點(diǎn)：超強(qiáng)地可擴(kuò)展性、不受具體地理位置所限、基于商業(yè)組件、按照使用收費(fèi)(如每G收15美分)、可跨不同應(yīng)用等。

　　1.2 云計(jì)算和云存儲(chǔ)的關(guān)系

　　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(dòng)分拆成無數(shù)個(gè)較小的子程序，再交由多臺(tái)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(jí)計(jì)算機(jī)”同樣強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。云計(jì)算系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)是將運(yùn)行在PC上、或單個(gè)服務(wù)器上的獨(dú)立的、個(gè)人化的運(yùn)算遷移到一個(gè)數(shù)量龐大服務(wù)器“云”中，由這個(gè)云系統(tǒng)來負(fù)責(zé)處理用戶的請(qǐng)求，并輸出結(jié)果，它是一個(gè)以數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理為核心的系統(tǒng)。云存儲(chǔ)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。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(chǔ)和管理時(shí)，云計(jì)算系統(tǒng)中就需要配置大量的存儲(chǔ)設(shè)備，那么云計(jì)算系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成為一個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng)，所以云存儲(chǔ)是一個(gè)以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理為核心的云計(jì)算系統(tǒng)。與云計(jì)算系統(tǒng)相比。云存儲(chǔ)可以認(rèn)為是配置了大容量存儲(chǔ)空間的一個(gè)云計(jì)算系統(tǒng)。從架構(gòu)模型來看，云存儲(chǔ)系統(tǒng)比云計(jì)算系統(tǒng)多了一個(gè)存儲(chǔ)層，同時(shí)，在基礎(chǔ)管理也多了很多與數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)安全有關(guān)的功能，在兩者在訪問層和應(yīng)用接口層則是完全相同的。

　　二、云存儲(chǔ)系統(tǒng)分析

　　2.1 云存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型

　　與傳統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備相比，云存儲(chǔ)不僅僅是一個(gè)硬件，而是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、服務(wù)器、應(yīng)用軟件、公用訪問接口、接入網(wǎng)、和客戶端程序等多個(gè)部分組成的復(fù)雜系統(tǒng)。各部分以存儲(chǔ)設(shè)備為核心，通過應(yīng)用軟件來對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問服務(wù)。云存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型由4層組成，如圖1。

　　2.1.1 存儲(chǔ)層

　　存儲(chǔ)層是云存儲(chǔ)最基礎(chǔ)的部分。存儲(chǔ)設(shè)備可以是光纖通道存儲(chǔ)設(shè)備，也可以是其他的存儲(chǔ)設(shè)備。云存儲(chǔ)中的存儲(chǔ)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)或者光纖通道網(wǎng)絡(luò)連接在一起。存儲(chǔ)設(shè)備之上是一個(gè)統(tǒng)一存儲(chǔ)設(shè)備管理系統(tǒng)．可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)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)。

　　2.1.2 基礎(chǔ)管理層

　　基礎(chǔ)管理層是云存儲(chǔ)最核心的部分，也是云存儲(chǔ)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(chǔ)中多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備之間的協(xié)同工作，使多個(gè)的存儲(chǔ)設(shè)備可以對(duì)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(chǔ)中的數(shù)據(jù)不會(huì)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(chǔ)中的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，保證云存儲(chǔ)自身的安全和穩(wěn)定。

　　2.1.3 應(yīng)用接口層

　　應(yīng)用接口層是云存儲(chǔ)最靈活多變的部分。不同的云存儲(chǔ)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(tái)、網(wǎng)絡(luò)硬盤引用平臺(tái)．遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份應(yīng)用平臺(tái)等。

　　2.1.4 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(chǔ)系統(tǒng)，享受云存儲(chǔ)服務(wù)。云存儲(chǔ)運(yùn)營單位不同，云存儲(chǔ)提供的訪問類型和訪問手段也不同。

　　2.2 云存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

　　從云存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)模型可知，云存儲(chǔ)系統(tǒng)是一個(gè)多設(shè)備、多應(yīng)用、多服務(wù)協(xié)同工作的集合體，它的實(shí)現(xiàn)要以多種技術(shù)的發(fā)展為前提。

　　2.2.1 寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

　　真正的云存儲(chǔ)系統(tǒng)將會(huì)是一個(gè)多區(qū)域分布、遍布全國、甚至于遍布全球的龐大公用系統(tǒng)。只有寬帶網(wǎng)絡(luò)得到充足的發(fā)展，使用者才有可能獲得足夠大的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，實(shí)現(xiàn)大量容量數(shù)據(jù)的傳輸，真正享受到云存儲(chǔ)服務(wù)。

　　2.2.2 Web2．0技術(shù)

　　Web2.O技術(shù)的核心是分享。只有通過Web2.0技術(shù)，云存儲(chǔ)的使用者才有可能通過PC、手機(jī)、移動(dòng)多媒體等多種設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、文檔、圖片和視、音頻等內(nèi)容的集中存儲(chǔ)和資料共享。Web2.0技術(shù)的發(fā)展使得使用者的應(yīng)用方式和可得服務(wù)更加靈活和多樣。

　　2.2.3 應(yīng)用存儲(chǔ)的發(fā)展

　　應(yīng)用存儲(chǔ)是一種在存儲(chǔ)設(shè)備中集成了應(yīng)用軟件功能的存儲(chǔ)設(shè)備，它不僅具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，還具有應(yīng)用軟件功能，可以看作是服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備的集合體。應(yīng)用存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展可以大量減少云存儲(chǔ)中服務(wù)器的數(shù)量，從而降低系統(tǒng)建設(shè)成本，減少系統(tǒng)中由服務(wù)器造成單點(diǎn)故障和性能瓶頸．減少數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)。提供系統(tǒng)性能和效率。保證整個(gè)系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行。

　　2.2.4 集群技術(shù)、網(wǎng)格技術(shù)和分布式文件系統(tǒng)云存儲(chǔ)系統(tǒng)是一個(gè)多存儲(chǔ)設(shè)備、多應(yīng)用、多服務(wù)協(xié)同工作的集合體，它需要通過集群技術(shù)、分布式文件系統(tǒng)和網(wǎng)格計(jì)算等技術(shù)。實(shí)現(xiàn)多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備之間的協(xié)同工作。使多個(gè)的存儲(chǔ)設(shè)備可以對(duì)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。

　　2.2.5 CDN內(nèi)容分發(fā)、P2P技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)CDN內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)保證云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)不會(huì)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)保證云存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，保證云存儲(chǔ)自身的安全和穩(wěn)定。

　　2.2.6 存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)、存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)化管理技術(shù)云存儲(chǔ)中的存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)髦龐大且分布在多不同地域，如何實(shí)現(xiàn)不同廠商、不同型號(hào)甚至于不同類型(如FC存儲(chǔ)和IP存儲(chǔ))的多臺(tái)設(shè)備之間的邏輯卷管理、存儲(chǔ)虛擬化管理和多鏈路冗余管理將會(huì)是一個(gè)巨大的難題，這個(gè)問題得不到解決，存儲(chǔ)設(shè)備就會(huì)是整個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能瓶頸，結(jié)構(gòu)上也無法形成一個(gè)整體，而且還會(huì)帶來后期容量和性能擴(kuò)展難等問題。

　　三、云存儲(chǔ)應(yīng)用

　　云存儲(chǔ)從結(jié)構(gòu)模型可以看出，云存儲(chǔ)能提供什么樣的服務(wù)取決于云存儲(chǔ)架構(gòu)的應(yīng)用接口層中內(nèi)嵌了什么類型的應(yīng)用軟件和服務(wù)。不同類型的云存儲(chǔ)運(yùn)營商對(duì)外提供的服務(wù)也不同。根據(jù)服務(wù)類型和面向的用戶不同，云存儲(chǔ)服務(wù)可以分為個(gè)人級(jí)應(yīng)用和企業(yè)級(jí)應(yīng)用。

　　3.1 個(gè)人級(jí)云存儲(chǔ)應(yīng)用

　　3.1.1 網(wǎng)絡(luò)磁盤

　　網(wǎng)絡(luò)磁盤是一種在線存儲(chǔ)服務(wù)，使用者可通過web訪問方式來上傳和下載文件，實(shí)現(xiàn)個(gè)人重要數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)和備份。高級(jí)的網(wǎng)絡(luò)磁盤可以提供web頁面和客戶端軟件等兩種訪問方式。網(wǎng)絡(luò)磁盤的容量空間一般取決于服務(wù)商的服務(wù)策略，或取決于使用者向服務(wù)商支付的費(fèi)用多少。

　　3.1.2 在線文檔編輯

　　在線文檔編輯將使我們不再需要在個(gè)人PC上安裝office等軟件，只需要打開Google does網(wǎng)頁，通過Google does就可以進(jìn)行文檔編輯和修改(使用云計(jì)算系統(tǒng))，并將編輯完成的文檔保存在Google docs服務(wù)所提供的個(gè)人存儲(chǔ)空間中(使用云存儲(chǔ)系統(tǒng))。無論我們走到哪兒，都可以再次登錄Google does，打開保存在云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的文檔。通過云存儲(chǔ)系統(tǒng)的權(quán)限管理功能，還能輕松實(shí)現(xiàn)文檔的共享、傳送以及版權(quán)管理。

　　3.1.3 在線的網(wǎng)絡(luò)游戲

　　我們可以通過云計(jì)算和云存儲(chǔ)系統(tǒng)來構(gòu)建一個(gè)龐大的、超能的游戲服務(wù)器群，這個(gè)服務(wù)器群系統(tǒng)對(duì)于游戲玩家來講，就如同是一臺(tái)服務(wù)器，所有玩家在一起進(jìn)行競爭。云計(jì)算和云存儲(chǔ)的應(yīng)用，可以代替現(xiàn)有的多服務(wù)器架構(gòu)，使所有玩家都能集中在一個(gè)游戲服務(wù)器組的管理之下。同時(shí)，云計(jì)算和云存儲(chǔ)系統(tǒng)的使用可在最大限度上提升游戲服務(wù)器的性能，實(shí)現(xiàn)更多的功能。

　　3.2 企業(yè)級(jí)云存儲(chǔ)應(yīng)用

　　從目前不同行業(yè)的存儲(chǔ)應(yīng)用現(xiàn)狀來看，以下幾類系統(tǒng)將有可能很快進(jìn)入云存儲(chǔ)時(shí)代。

　　3.2.1 企業(yè)空間租賃服務(wù)

　　信息化的不斷發(fā)展使得企業(yè)的信息數(shù)據(jù)量呈幾何級(jí)數(shù)增長。通過高性能、大容量云存儲(chǔ)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)運(yùn)營商和idc數(shù)據(jù)中心可以為無法單獨(dú)購買大容量存儲(chǔ)設(shè)備的企事業(yè)單位提供方便快捷的空間租賃服務(wù)，滿足企事業(yè)單位不斷增加的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求。

　　3.2.2 企業(yè)級(jí)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)

　　通過高性能、大容量云存儲(chǔ)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份軟件，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)運(yùn)營商和數(shù)據(jù)中心可以為所有需要遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)的企事業(yè)單位提供空間租賃和備份業(yè)務(wù)租賃服務(wù)。普通的企事業(yè)單位、中小企業(yè)可租用數(shù)據(jù)中心提供的空問服務(wù)和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份服務(wù)功能，建立自己的遠(yuǎn)程備份和容災(zāi)系統(tǒng)，以保證當(dāng)本地發(fā)生重大的災(zāi)難時(shí)，可通過遠(yuǎn)程備份或遠(yuǎn)程容災(zāi)系統(tǒng)進(jìn)行快速恢復(fù)。

　　3.2.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

　　建立一個(gè)遍布全國的云存儲(chǔ)系統(tǒng)，在這個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng)中可以內(nèi)嵌視頻監(jiān)控平臺(tái)管理軟件，建設(shè)“全球眼”或“寬視界”系統(tǒng)。系統(tǒng)的建設(shè)者只需要安裝攝像頭和編碼器等前端設(shè)備，并為每一個(gè)編碼器、IP攝像頭分配一個(gè)帶寬足夠的接入網(wǎng)鏈路，通過接入網(wǎng)與云存儲(chǔ)系統(tǒng)連接，實(shí)時(shí)的視頻圖像就可以很方便地保存到云存儲(chǔ)中，并通過視頻監(jiān)控平臺(tái)管理軟件實(shí)現(xiàn)圖像的管理和調(diào)用。

　　四、總結(jié)

　　面對(duì)海量數(shù)據(jù)的增長。企業(yè)如何提供足夠的空間去存儲(chǔ)數(shù)據(jù)？對(duì)于資源有限的企業(yè)來說，云存儲(chǔ)看上去是一個(gè)很好的解決方案。云存儲(chǔ)不是存儲(chǔ)，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(chǔ)對(duì)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(chǔ)設(shè)備和服務(wù)器所構(gòu)成的集合體。使用者使用云存儲(chǔ)。并不是使用某一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，而是使用整個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng)帶來的一種數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。云存儲(chǔ)的核心是應(yīng)用軟件與存儲(chǔ)設(shè)備相結(jié)合，通過應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備向存儲(chǔ)服務(wù)的轉(zhuǎn)變。

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