計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的分析

【摘要】由于信息存儲(chǔ)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，網(wǎng)絡(luò)的信息資源迅速增加，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔⒘砍掷m(xù)增長(zhǎng)。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)變得越來(lái)越重要，已成為企業(yè)信息化建設(shè)的關(guān)鍵。本文主要分析了三種網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)，即SAN引導(dǎo)啟動(dòng)技術(shù)、存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)、應(yīng)用性能擴(kuò)展技術(shù)，重點(diǎn)討論了固態(tài)盤技術(shù)和云存儲(chǔ)技術(shù)。在企業(yè)信息化建設(shè)中，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的選擇具有較高參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】信息資源;存儲(chǔ)技術(shù);固態(tài)盤;云存儲(chǔ)

Abstract：Due to expanding the application field of information storage，the network information resources increase rapidly，through the network transmission of information continues to grow.Network storage technology is becoming more and more important，it has become the key of the enterprise information construction，This article mainly analyzes the three kinds of network storage technology，namely SAN boot startup technology、storage virtualization technology、application performance extension technology，solid-state disk technology and cloud storage technology are discussed emphatically.it has high reference value to the choice of network storage technology in the enterprise information construction.

Keywords：Information resources;Storage technology;Solid-state disk;Cloud storage

1.引言

進(jìn)入二十一世紀(jì)后計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅速發(fā)展，政府、企業(yè)和個(gè)人均可建立和訪問(wèn)海量信息。數(shù)據(jù)是信息的載體，高頻率的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)、視頻會(huì)議、多媒體郵件、視頻點(diǎn)播以及數(shù)字電視等網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，迫切需要大容量、高性能的存儲(chǔ)設(shè)備。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)化是存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2.SAN引導(dǎo)啟動(dòng)技術(shù)

SAN（Storage Area Network—存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）BOOT引導(dǎo)啟動(dòng)技術(shù)是指將服務(wù)器的操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件部署在高性能、高可靠的外置存儲(chǔ)系統(tǒng)中，服務(wù)器可以方便的從SAN環(huán)境啟動(dòng)，而不必受限于內(nèi)置磁盤容量、性能、可靠性和擴(kuò)展性等的限制。相對(duì)而言，傳統(tǒng)的服務(wù)器內(nèi)置磁盤啟動(dòng)有不少的局限性，不便于系統(tǒng)遷移和數(shù)據(jù)集中管理。采用服務(wù)器，可以有效的解決上述問(wèn)題，并為新一代數(shù)據(jù)中心[1]。

2.1 SAN技術(shù)在架構(gòu)和管理方面的優(yōu)勢(shì)

（1）服務(wù)器系統(tǒng)整合：在采用刀片式架構(gòu)的服務(wù)器系統(tǒng)中，服務(wù)器本身不用配置本地硬盤，這樣可以在有限的空間中集成大量服務(wù)器，達(dá)到節(jié)省空間和節(jié)能的目的;

（2）系統(tǒng)盤集中管理和集中的數(shù)據(jù)保護(hù)通過(guò)SAN BOOT技術(shù)可以將多臺(tái)服務(wù)器的系統(tǒng)盤集中到存儲(chǔ)設(shè)備上進(jìn)行統(tǒng)一管理，可以充分利用存儲(chǔ)設(shè)備的各種先進(jìn)的管理功能，如：對(duì)于同型號(hào)的服務(wù)器，可以通過(guò)卷復(fù)制進(jìn)行服務(wù)器的快速部署，還可以通過(guò)存儲(chǔ)設(shè)備的遠(yuǎn)程鏡像功能進(jìn)行系統(tǒng)容災(zāi);

（3）服務(wù)器系統(tǒng)故障的快速恢復(fù)，一旦SAN BOOT的服務(wù)器出現(xiàn)故障，可以很快將其系統(tǒng)卷映射給其它服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)快速故障恢復(fù)。當(dāng)然，SAN BOOT也有其局限性：一是需要穩(wěn)定可靠的存儲(chǔ)系統(tǒng)，而且要求存儲(chǔ)系統(tǒng)和服務(wù)器能夠兼容;二是所有服務(wù)器從存儲(chǔ)設(shè)備上啟動(dòng)，這對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的性能要求較高。

2.2 存儲(chǔ)設(shè)備高可用性解決方案

（1）存儲(chǔ)陣列設(shè)備選用經(jīng)過(guò)主機(jī)廠商測(cè)試認(rèn)證過(guò)的產(chǎn)品，以確保其兼容性。同時(shí)，在存儲(chǔ)陣列設(shè)備中采用高可靠的全冗余配置，并在主機(jī)與存儲(chǔ)陣列間通過(guò)冗余的光纖交換機(jī)實(shí)現(xiàn)高可靠的交叉冗余連接，以保證SAN BOOT整體的穩(wěn)定性。

（2）SAN BOOT存儲(chǔ)通常采用高性能的光纖存儲(chǔ)陣列，其前端具有足夠的光纖通道接口和大量的高速緩存來(lái)提供高性能。對(duì)于虛擬內(nèi)存等更高性能的服務(wù)器本地存儲(chǔ)要求，可通過(guò)在存儲(chǔ)陣列或服務(wù)器中使用固態(tài)盤來(lái)滿足。

（3）在保證存儲(chǔ)設(shè)備自身硬件可靠性和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接全冗余的同時(shí)，通過(guò)在SAN BOOT磁盤組中采用高可靠級(jí)別的RAID技術(shù)、不同存儲(chǔ)設(shè)備中的啟動(dòng)盤映像副本選擇啟動(dòng)、磁盤陣列鏡像等技術(shù)，可切實(shí)保證SAN BOOT的可用性，在郵政金融系統(tǒng)邏輯集中項(xiàng)目中，核心業(yè)務(wù)的存儲(chǔ)系統(tǒng)采用的均是最高端的存儲(chǔ)設(shè)備，其自身具備很高的穩(wěn)定性、可靠性[2]。SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)

存儲(chǔ)虛擬化是針對(duì)存儲(chǔ)硬件資源的虛擬化方法的集合，它涵蓋了存儲(chǔ)虛擬池化、邏輯分區(qū)、自動(dòng)分級(jí)存儲(chǔ)、自動(dòng)精簡(jiǎn)配置、集群網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)等一系列存儲(chǔ)技術(shù)。在郵政金融系統(tǒng)邏輯集中項(xiàng)目中，就運(yùn)用了存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)來(lái)保障不同應(yīng)用的存儲(chǔ)需求和服務(wù)級(jí)別，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)資源利用的最大優(yōu)化?；诰W(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)虛擬化有對(duì)稱化和非對(duì)稱化兩種方式[3]，如圖2、3所示：

圖2 存儲(chǔ)虛擬化對(duì)稱結(jié)構(gòu)

圖3 存儲(chǔ)虛擬化非對(duì)稱結(jié)構(gòu)

（1）在對(duì)現(xiàn)有存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行利舊時(shí)，應(yīng)該考慮采用存儲(chǔ)虛擬池化技術(shù)將整個(gè)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中分散、獨(dú)立的存儲(chǔ)資源虛擬整合為一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)池，可以有效地屏蔽現(xiàn)有存儲(chǔ)環(huán)境的復(fù)雜性和異構(gòu)差異，并實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)的集中管控和數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。

（2）對(duì)于核心業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，其存儲(chǔ)需求的特點(diǎn)是高性能、高安全。因此，可通過(guò)存儲(chǔ)邏輯分區(qū)技術(shù)讓多個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用安全地分享存儲(chǔ)資源，在實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理的同時(shí)，可保證各應(yīng)用所需的服務(wù)級(jí)別和服務(wù)質(zhì)量。

（3）對(duì)于非關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，其存儲(chǔ)需求的特點(diǎn)是高性價(jià)比且易于管理和擴(kuò)展。因此，在對(duì)現(xiàn)有存儲(chǔ)設(shè)備利舊并使用存儲(chǔ)虛擬池化、自動(dòng)分級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)的同時(shí)，可考慮采用存儲(chǔ)自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)來(lái)進(jìn)一步提高存儲(chǔ)資源的利用率。

3.1 存儲(chǔ)虛擬池化技術(shù)

存儲(chǔ)虛擬池化技術(shù)可將整個(gè)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中的不同存儲(chǔ)子系統(tǒng)整合成一個(gè)或多個(gè)可以集中管理的虛擬存儲(chǔ)池，即存儲(chǔ)池可跨多個(gè)存儲(chǔ)子系統(tǒng)，并在存儲(chǔ)池中按需建立一個(gè)或多個(gè)不同的虛擬卷，通過(guò)將這些虛擬卷按一定的讀寫(xiě)授權(quán)分配給存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中的各應(yīng)用服務(wù)器，達(dá)到充分利用存儲(chǔ)容量、集中管理存儲(chǔ)和降低存儲(chǔ)成本的目的。

3.2 存儲(chǔ)邏輯分區(qū)技術(shù)

存儲(chǔ)邏輯分區(qū)技術(shù)可將單個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的資源分隔成多個(gè)獨(dú)立可配置、可管理的存儲(chǔ)分區(qū)，同時(shí)每個(gè)存儲(chǔ)分區(qū)可根據(jù)其上應(yīng)用系統(tǒng)的要求分別設(shè)置其所擁有的資源，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)應(yīng)用安全地分享存儲(chǔ)資源，并有效保障各應(yīng)用所需的服務(wù)級(jí)別和服務(wù)質(zhì)量。在郵政金融信息系統(tǒng)邏輯集中項(xiàng)目中，采用了高性能的存儲(chǔ)系統(tǒng)，并通過(guò)邏輯分區(qū)技術(shù)讓多個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用分享存儲(chǔ)資源，從而提高了存儲(chǔ)資源的利用率。

3.3 自動(dòng)分級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)

自動(dòng)分級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)是根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性、訪問(wèn)頻率、保留時(shí)間、容量、存取性能等指標(biāo)，將數(shù)據(jù)通過(guò)不同的存儲(chǔ)方式（在線、近線和離線）分別存儲(chǔ)在不同性能的存儲(chǔ)設(shè)備上，通過(guò)分級(jí)存儲(chǔ)管理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)客體在存儲(chǔ)設(shè)備之間的自動(dòng)遷移。自動(dòng)分級(jí)存儲(chǔ)的工作原理是基于數(shù)據(jù)訪問(wèn)的局部性。同時(shí)，自動(dòng)分級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)通過(guò)減少非重要性數(shù)據(jù)在高層次存儲(chǔ)中所占用的空間，還可有效提高整個(gè)系統(tǒng)的存儲(chǔ)性能[4]。

在數(shù)據(jù)分級(jí)存儲(chǔ)架構(gòu)中，分級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備是根據(jù)具體應(yīng)用可以變化的，存儲(chǔ)層級(jí)的劃分是相對(duì)的，且可分為多種級(jí)別。例如：可以在單一存儲(chǔ)設(shè)備中采用“固態(tài)盤—光纖通道/SAS磁盤—SATA磁盤”這種三級(jí)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，也可以在一個(gè)虛擬化存儲(chǔ)環(huán)境中采用“高速存儲(chǔ)陣列—低速存儲(chǔ)陣列—虛擬磁帶庫(kù)—傳統(tǒng)磁帶庫(kù)”這種四級(jí)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，具體采用哪些存儲(chǔ)級(jí)別需要根據(jù)具體應(yīng)用需求而定。在郵政金融信息系統(tǒng)邏輯集中項(xiàng)目中，從以下兩方面應(yīng)用了自動(dòng)分級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)：

（1）在單一存儲(chǔ)設(shè)備中，可將訪問(wèn)最頻繁、性能要求最高的重要數(shù)據(jù)放在固態(tài)盤組上，將訪問(wèn)較頻繁的數(shù)據(jù)放在光纖通道/SAS磁盤組上，并將不經(jīng)常訪問(wèn)的數(shù)據(jù)放在SATA磁盤組上。依據(jù)分級(jí)策略，自動(dòng)分級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)可在數(shù)據(jù)的生命周期內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行適時(shí)地降級(jí)遷移，通過(guò)將活躍度或重要性降低的數(shù)據(jù)自動(dòng)遷移到性能、成本相對(duì)較低的磁盤上。

（2）結(jié)合存儲(chǔ)虛擬池化技術(shù)，將分布在不同存儲(chǔ)設(shè)備上的“存儲(chǔ)池”層級(jí)化。在按服務(wù)級(jí)別分別提供給不同應(yīng)用使用的同時(shí)，通過(guò)自動(dòng)分級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)來(lái)將數(shù)據(jù)甚至是整個(gè)虛擬卷在不同層級(jí)的存儲(chǔ)資源間進(jìn)行在線的自動(dòng)升級(jí)或降級(jí)遷移。

3.4 存儲(chǔ)自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)

自動(dòng)精簡(jiǎn)配置是一項(xiàng)針對(duì)存儲(chǔ)資源進(jìn)行自動(dòng)分配和利用，避免存儲(chǔ)空間被無(wú)限制索取、浪費(fèi)的技術(shù)。通常，一組主機(jī)或者應(yīng)用對(duì)存儲(chǔ)容量的需求是隨時(shí)間而發(fā)生改變的，因而為其全額分配的容量在初始階段不能得到充分的利用。精簡(jiǎn)配置技術(shù)通過(guò)存儲(chǔ)虛擬池化技術(shù)，可以為不同應(yīng)用提供一個(gè)公用的單一預(yù)留容量池。同時(shí)，通過(guò)創(chuàng)建比物理容量大的邏輯卷，能夠讓管理員給應(yīng)用或主機(jī)配置超出實(shí)際物理容量的存儲(chǔ)容量。這樣就大大提高了存儲(chǔ)利用率，有效降低了存儲(chǔ)容量的一次性采購(gòu)成本，并達(dá)到了節(jié)約空間和節(jié)能減排的目的。

在大幅提高存儲(chǔ)利用率的同時(shí)，通過(guò)自動(dòng)擴(kuò)展已經(jīng)分配的存儲(chǔ)卷，自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)可顯著提升存儲(chǔ)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。在郵政金融系統(tǒng)邏輯集中項(xiàng)目中，采用了自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)為非關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)態(tài)、按需地分配存儲(chǔ)容量，以優(yōu)化存儲(chǔ)系統(tǒng)的資源利用率。

4.應(yīng)用性能擴(kuò)展技術(shù)

應(yīng)用性能擴(kuò)展技術(shù)可根據(jù)應(yīng)用和時(shí)間為存儲(chǔ)資源劃分優(yōu)先級(jí)，并使高優(yōu)先級(jí)主機(jī)在數(shù)據(jù)存取帶寬和讀寫(xiě)延遲方面獲得最佳性能。應(yīng)用性能擴(kuò)展技術(shù)提供了端到端的應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量控制，通過(guò)設(shè)置應(yīng)用所需要的最小平均帶寬或者最大平均響應(yīng)時(shí)間指標(biāo)，可確保多個(gè)應(yīng)用共享存儲(chǔ)資源時(shí)的服務(wù)質(zhì)量要求。利用應(yīng)用性能擴(kuò)展技術(shù)，可以解決的主要問(wèn)題：（1）為應(yīng)用提供端到端的服務(wù)水平管理;當(dāng)多個(gè)應(yīng)用共享存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)，通過(guò)設(shè)置服務(wù)級(jí)別來(lái)保證關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)的性能;（2）動(dòng)態(tài)的監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能，查看與服務(wù)級(jí)別對(duì)比的性能歷史數(shù)據(jù);（3）調(diào)整存儲(chǔ)資源來(lái)滿足關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)的性能要求。

5.固態(tài)盤（SSD）技術(shù)

固態(tài)盤（Solid State Disk，SSD）是采用固態(tài)電子存儲(chǔ)芯片陣列制成的存儲(chǔ)介質(zhì)，由控制單元和存儲(chǔ)單元（DRAM或FLASH芯片）兩部分組成。固態(tài)硬盤的接口規(guī)范、定義、功能和使用方法與普通硬盤相同，在產(chǎn)品外形和尺寸上也與普通硬盤一致。相比于普通硬盤，固態(tài)盤具有速度快、功耗低、無(wú)噪音、抗震動(dòng)、重量輕等優(yōu)勢(shì)。

5.1 SSD的特點(diǎn)

（1）讀寫(xiě)速度快：采用閃存作為存儲(chǔ)介質(zhì)，讀取速度相對(duì)機(jī)械硬盤更快。固態(tài)硬盤不用磁頭，尋道時(shí)間幾乎為0。固態(tài)硬盤持續(xù)讀寫(xiě)速度超過(guò)了500MB/s，固態(tài)硬盤的快不僅體現(xiàn)在持續(xù)讀寫(xiě)上，隨機(jī)讀寫(xiě)速度快才是固態(tài)硬盤的明顯優(yōu)勢(shì);

（2）防震抗摔性：傳統(tǒng)硬盤都是磁碟型的，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在磁碟扇區(qū)里。而固態(tài)硬盤是使用閃存顆粒制作而成，所以SSD固態(tài)硬盤內(nèi)部不存在任何機(jī)械部件，這樣即使在高速移動(dòng)甚至伴隨翻轉(zhuǎn)傾斜的情況下也不會(huì)影響到正常使用，而且在發(fā)生碰撞和震蕩時(shí)能夠?qū)?shù)據(jù)丟失的可能性降到最小;

（3）低功耗：固態(tài)硬盤的功耗上要低于傳統(tǒng)硬盤;

（4）無(wú)噪音：固態(tài)硬盤沒(méi)有機(jī)械馬達(dá)和風(fēng)扇，工作時(shí)噪音值為0分貝?；陂W存的固態(tài)硬盤在工作狀態(tài)下能耗和發(fā)熱量較低。內(nèi)部不存在任何機(jī)械活動(dòng)部件，不會(huì)發(fā)生機(jī)械故障。由于固態(tài)硬盤采用無(wú)機(jī)械部件的閃存芯片，所以具有了發(fā)熱量小、散熱快等特點(diǎn);

（5）工作溫度范圍大：一般的硬盤只能工作在5--55攝氏度范圍內(nèi)，而大多數(shù)固態(tài)硬盤可在-10--70攝氏度范圍內(nèi)工作。固態(tài)硬盤比同容量機(jī)械硬盤體積小、重量輕;

（6）輕便：固態(tài)硬盤在重量方面更輕，與常規(guī)1.8英寸硬盤相比，重量輕20-30克。由于固態(tài)盤沒(méi)有磁頭，也不存在機(jī)械硬盤的尋道問(wèn)題，因而啟動(dòng)和數(shù)據(jù)隨機(jī)讀取的速度非?？?，其I/O響應(yīng)時(shí)延也遠(yuǎn)低于普通硬盤（1ms以內(nèi)）。機(jī)械硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 機(jī)械硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)

5.2 SSD的基本結(jié)構(gòu)

基于閃存的固態(tài)硬盤是固態(tài)硬盤的主要類別，其內(nèi)部構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，固態(tài)硬盤內(nèi)主體是一塊PCB板，而這塊PCB板上最基本的配件就是控制芯片、緩存芯片和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的閃存芯片，固態(tài)硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 固態(tài)硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)

（1）主控芯片：主控芯片是固態(tài)硬盤的大腦，其作用一是合理調(diào)配數(shù)據(jù)在各個(gè)閃存芯片上的負(fù)荷，二則是承擔(dān)整個(gè)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，連接閃存芯片和外部SATA接口。

（2）緩存芯片：主控芯片旁邊是緩存芯片，固態(tài)硬盤和傳統(tǒng)硬盤一樣需要高速的緩存芯片輔助主控芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

（3）閃存芯片：除了主控芯片和緩存芯片以外，PCB板上其余的大部分位置都是NAND Flash閃存芯片了。NAND Flash閃存芯片又分為SLC（單層單元）、MLC（多層單元）以及TLC（三層單元）NAND閃存。

企業(yè)級(jí)固態(tài)盤在設(shè)計(jì)中采用了斷電保護(hù)技術(shù)和冗余技術(shù)，并支持10萬(wàn)次的持續(xù)擦寫(xiě)（采用SLC存儲(chǔ)單元）能力，可以為使用固態(tài)盤的存儲(chǔ)設(shè)備提供有效的高可靠性。在郵政金融信息系統(tǒng)邏輯集中項(xiàng)目中，使用了固態(tài)盤作為數(shù)據(jù)庫(kù)重做日志存儲(chǔ)載體，顯著提升了重做日志的效率，使得數(shù)據(jù)庫(kù)重做日志沒(méi)有成為系統(tǒng)的性能瓶頸。

6.云存儲(chǔ)技術(shù)

根據(jù)云平臺(tái)部署方式的不同，“云”可以分為四種類型：公有云、社區(qū)云、混合云和私有云;同時(shí)，云服務(wù)將主要通過(guò)三種交付形態(tài)提供：軟件作為服務(wù)（SaaS）、平臺(tái)作為服務(wù)（PaaS）和基礎(chǔ)架構(gòu)作為服務(wù)（IaaS）。云存儲(chǔ)就是將儲(chǔ)存資源放到云上供用戶存取的一種新興方案[5]。

6.1 基本概念

云存儲(chǔ)是在云計(jì)算（cloud computing）概念上延伸和衍生發(fā)展出來(lái)的一個(gè)新的概念。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，通過(guò)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(wàn)計(jì)甚至億計(jì)的信息。云存儲(chǔ)的概念與云計(jì)算類似，它是指通過(guò)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)中大量不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)應(yīng)用軟件集合起來(lái)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(wèn)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(chǔ)空間，如圖6所示。

6.2 云存儲(chǔ)的特點(diǎn)

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(lái)講，不是指某一個(gè)具體的設(shè)備，而是指一個(gè)由大量存儲(chǔ)設(shè)備和服務(wù)器所構(gòu)成的集合體。用戶使用云存儲(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(lái)的一種數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)。所以云存儲(chǔ)不是存儲(chǔ)，而是一種服務(wù)。

圖6 云存儲(chǔ)客戶服務(wù)結(jié)構(gòu)

6.3 云存儲(chǔ)的分類

云存儲(chǔ)可分為三類：公共云存儲(chǔ)、內(nèi)部云存儲(chǔ)、混合云存儲(chǔ)。其中公共云存儲(chǔ)可以劃出一部分用作私有云存儲(chǔ)，私有云存儲(chǔ)可以部署在企業(yè)數(shù)據(jù)中心或相同地點(diǎn)的設(shè)施上。私有云可以由企業(yè)的IT部門管理，也可以由服務(wù)供應(yīng)商管理。

（1）公共云存儲(chǔ)：像亞馬遜公司的Simple Storage Service（S3）和Nutanix公司提供的存儲(chǔ)服務(wù)一樣，它們可以低成本提供大量的文件存儲(chǔ)。供應(yīng)商可以保持每個(gè)客戶的存儲(chǔ)、應(yīng)用都是獨(dú)立的、私有的。國(guó)內(nèi)主要有百度云盤、華為網(wǎng)盤、360云盤等;

（2）內(nèi)部云存儲(chǔ)：這種云存儲(chǔ)和私有云存儲(chǔ)比較類似，唯一的不同點(diǎn)是它仍然位于企業(yè)防火墻內(nèi)部?？梢蕴峁┧接性频钠脚_(tái)有：Eucalyptus、3A Cloud、聯(lián)想網(wǎng)盤等;

（3）混合云存儲(chǔ)：這種云存儲(chǔ)把公共云和私有云/內(nèi)部云結(jié)合在一起。特別是需要臨時(shí)配置容量的時(shí)候，主要用于按客戶要求的訪問(wèn)。

6.4 云存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)

云存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型由4層組成：存儲(chǔ)層、基礎(chǔ)管理層、應(yīng)用接口層、訪問(wèn)層。云存儲(chǔ)是SAN引導(dǎo)啟動(dòng)技術(shù)、存儲(chǔ)虛擬化、存儲(chǔ)邏輯分區(qū)、自動(dòng)分級(jí)存儲(chǔ)、應(yīng)用性能擴(kuò)展、自動(dòng)精簡(jiǎn)配置等技術(shù)的綜合應(yīng)用。

（1）存儲(chǔ)層：存儲(chǔ)層是云存儲(chǔ)的基礎(chǔ)部分。存儲(chǔ)設(shè)備可以是FC光纖通道存儲(chǔ)設(shè)備、NAS和iSCSI等IP存儲(chǔ)設(shè)備，也可以是SCSI或SAS等DAS存儲(chǔ)設(shè)備;

圖7 云存儲(chǔ)總體架構(gòu)

（2）基礎(chǔ)管理層：基礎(chǔ)管理是云存儲(chǔ)的核心部分，也是云存儲(chǔ)中最難實(shí)現(xiàn)的部分?；A(chǔ)管理層通過(guò)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)存儲(chǔ)設(shè)備可以對(duì)外提供同一種服務(wù)，并提供更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)訪問(wèn)性能;

（3）應(yīng)用接口層：應(yīng)用接口是云存儲(chǔ)最靈活的部分。不同的云存儲(chǔ)運(yùn)營(yíng)單位可以根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)類型，開(kāi)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、IPTV和視頻點(diǎn)播、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份等應(yīng)用平臺(tái);

（4）訪問(wèn)層：任何一個(gè)授權(quán)用戶都可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的公用應(yīng)用接口來(lái)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(yíng)單位不同，云存儲(chǔ)提供的訪問(wèn)類型和訪問(wèn)手段也不同。云存儲(chǔ)總體架構(gòu)如圖7所示。

7.結(jié)束語(yǔ)

本文研究了三類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，并重點(diǎn)探討了目前主流的SSD和云存儲(chǔ)等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)新技術(shù)，以期解決計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量和傳輸速率等問(wèn)題。在郵政金融信息系統(tǒng)邏輯集中項(xiàng)目中，通過(guò)與存儲(chǔ)智能性能監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用性能擴(kuò)展技術(shù)可以動(dòng)態(tài)地按需調(diào)整各關(guān)鍵應(yīng)用的服務(wù)級(jí)別和存儲(chǔ)資源，使存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠及時(shí)地適應(yīng)具有不同服務(wù)級(jí)別且動(dòng)態(tài)變化的多個(gè)應(yīng)用的存儲(chǔ)性能需求，從而給各應(yīng)用提供最佳的性能保證，并提高了存儲(chǔ)系統(tǒng)的利用率。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：王剛（1966—），男，碩士，高級(jí)工程師，主要從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用研究。