“云存儲”理念深度剖析

全球數據量的猛增使得存儲日益成為一個(gè)更獨立的專(zhuān)業(yè)問(wèn)題，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始將存儲作為單獨的項目進(jìn)行管理。同時(shí)，持續增長(cháng)的數據存儲壓力帶動(dòng)著(zhù)整個(gè)存儲市場(chǎng)的快速發(fā)展。

云存儲(cloud storage)這個(gè)概念一經(jīng)提出，就得到了眾多廠(chǎng)商的支持和關(guān)注。Amazon在兩年前就推出的Elastic Compute Cloud(EC2：彈性計算云)云存儲產(chǎn)品，旨在為用戶(hù)提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)形式同時(shí)提供更強的存儲和計算功能。內容分發(fā)網(wǎng)絡(luò )服務(wù)提供商CDNetworks和業(yè)界著(zhù)名的云存儲平臺服務(wù)商 Nirvanix發(fā)布了一項新的合作，并宣布結成戰略伙伴關(guān)系，以提供業(yè)界目前唯一的云存儲和內容傳送服務(wù)集成平臺。半年以前，微軟就已經(jīng)推出了提供網(wǎng)絡(luò )移動(dòng)硬盤(pán)服務(wù)的WindowsLive SkyDrive Beta測試版。近期，EMC宣布加入 道里可信基礎架構項目，致力于云計算環(huán)境下關(guān)于信任和可靠度保證的全球研究協(xié)作，IBM也將云計算標準作為全球備份中心的3億美元擴展方案的一部分。

云存儲變得越來(lái)越熱，大家眾說(shuō)紛“云”，而且各有各的說(shuō)法，各有各的觀(guān)點(diǎn)，那么到底什么是云存儲?

什么是云存儲

云存儲在云計算 (cloud computing)概念上延伸和發(fā)展出來(lái)的一個(gè)新的概念。云計算是是分布式處理(Distributed Computing)、并行處理(Parallel Computing)和網(wǎng)格計算(Grid Computing)的發(fā)展，是透過(guò)網(wǎng)絡(luò )將龐大的計算處理程序自動(dòng)分拆成無(wú)數個(gè)較小的子程序，再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統經(jīng)計算分析之后將處理結果回傳給用戶(hù)。通過(guò)云計算技術(shù)，網(wǎng)絡(luò )服務(wù)提供者可以在數秒之內，處理數以千萬(wàn)計甚至億計的信息，達到和“超級計算機”同樣強大的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)。

云存儲的概念與云計算類(lèi)似，它是指通過(guò)集群應用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統等功能，將網(wǎng)絡(luò )中大量各種不同類(lèi)型的存儲設備通過(guò)應用軟件集合起來(lái)協(xié)同工作，共同對外提供數據存儲和業(yè)務(wù)訪(fǎng)問(wèn)功能的一個(gè)系統。

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)的結構來(lái)解釋云存儲。云狀的網(wǎng)絡(luò )結構

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(jiàn)的局域網(wǎng)系統中，我們?yōu)榱四芨玫厥褂镁钟蚓W(wǎng)，一般來(lái)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，有多少個(gè)端口，采用了什么路由器和防火墻，分別是如何設置的。系統中有多少個(gè)服務(wù)器，分別安裝了什么操作系統和軟件。各設備之間采用什么類(lèi)型的連接線(xiàn)纜，分配了什么 xml:lang=IP地址和子網(wǎng)掩碼。

但當我們使用廣域網(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(hù)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、路由器、防火墻和服務(wù)器，不需要知道數據是通過(guò)什么樣的路由到達我們的電腦，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 )中各設備之間采用了什么樣的連接線(xiàn)纜和端口。

廣域網(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(lái)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、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(hù)來(lái)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(wú)論我們在任何地方，都可以通過(guò)一個(gè)網(wǎng)絡(luò )接入線(xiàn)纜和一個(gè)用戶(hù)、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 )結構，創(chuàng )建一個(gè)新型的云狀結構的存儲系統系統，這個(gè)存儲系統由多個(gè)存儲設備組成，通過(guò)集群功能、分布式文件系統或類(lèi)似網(wǎng)格計算等功能聯(lián)合起來(lái)協(xié)同工作，并通過(guò)一定的應用軟件或應用接口，對用戶(hù)提供一定類(lèi)型的存儲服務(wù)和訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)。

當我們使用某一個(gè)獨立的存儲設備時(shí)，我們必須非常清楚這個(gè)存儲設備是什么型號，什么接口和傳輸協(xié)議，必須清楚地知道存儲系統中有多少塊磁盤(pán)，分別是什么型號、多大容量，必須清楚存儲設備和服務(wù)器之間采用什么樣的連接線(xiàn)纜。為了保證數據安全和業(yè)務(wù)的連續性，我們還需要建立相應的數據備份系統和容災系統。除此之外，對存儲設備進(jìn)行定期地狀態(tài)監控、維護、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(lái)講都不需要了。云狀存儲系統中的所有設備對使用者來(lái)講都是完全透明的，任何地方的任何一個(gè)經(jīng)過(guò)授權的使用者都可以通過(guò)一根接入線(xiàn)纜與云存儲連接，對云存儲進(jìn)行數據訪(fǎng)問(wèn)。

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(lái)講，不是指某一個(gè)具體的設備，而是指一個(gè)由許許多多個(gè)存儲設備和服務(wù)器所構成的集合體。使用者使用云存儲，并不是使用某一個(gè)存儲設備，而是使用整個(gè)云存儲系統帶來(lái)的一種數據訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)。所以嚴格來(lái)講，云存儲不是存儲，而是一種服務(wù)。云存儲的核心是應用軟件與存儲設備相結合，通過(guò)應用軟件來(lái)實(shí)現存儲設備向存儲服務(wù)的轉變。

2 云存儲的結構模型

與傳統的存儲設備相比，云存儲不僅僅是一個(gè)硬件，而是一個(gè)網(wǎng)絡(luò )設備、存儲設備、服務(wù)器、應用軟件、公用訪(fǎng)問(wèn)接口、接入網(wǎng)、和客戶(hù)端程序等多個(gè)部分組成的復雜系統。各部分以存儲設備為核心，通過(guò)應用軟件來(lái)對外提供數據存儲和業(yè)務(wù)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)。云存儲系統的結構模型如下：

一、存儲層

存儲層是云存儲最基礎的部分。存儲設備可以是FC光纖通道存儲設備，可以是NAS和 iSCSI等IP存儲設備，也可以是 SCSI或SAS等 DAS存儲設備。云存儲中的存儲設備往往數量龐大且分布多不同地域，彼此之間通過(guò)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。

存儲設備之上是一個(gè)統一存儲設備管理系統，可以實(shí)現存儲設備的邏輯虛擬化管理、多鏈路冗余管理，以及硬件設備的狀態(tài)監控和故障維護。