云存儲(chǔ)的剖析

郭文東

（河北省財(cái)政廳，石家莊　050051）

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云存儲(chǔ)的剖析

郭文東

（河北省財(cái)政廳，石家莊050051）

摘要：云存儲(chǔ)是在云計(jì)算概念上延伸和發(fā)展出來(lái)的一個(gè)新的概念，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，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲(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)。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)。對(duì)于專業(yè)的存儲(chǔ)廠商來(lái)說(shuō)，云存儲(chǔ)不是僅僅指存儲(chǔ)設(shè)備，而是服務(wù)。

關(guān)鍵詞：云存儲(chǔ)；公有云；私有云；服務(wù)

1　引言

目前，云存儲(chǔ)被越來(lái)越多人熟知。我們說(shuō)云存儲(chǔ)不只是設(shè)備，還有服務(wù)。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，而是指由許許多多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備和服務(wù)器所構(gòu)成的一個(gè)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(lái)的一種數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)。所以嚴(yán)格來(lái)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(guò)應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備向存儲(chǔ)服務(wù)的轉(zhuǎn)變。

目前，云存儲(chǔ)主要分為公有云的存儲(chǔ)服務(wù)和私有云的存儲(chǔ)服務(wù)。這兩種云存儲(chǔ)服務(wù)在IT建設(shè)上和適用場(chǎng)景上差距很大，公有云存儲(chǔ)服務(wù)主要指互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)或者個(gè)人在使用的存儲(chǔ)服務(wù)，如網(wǎng)盤(pán)（快盤(pán)、金山網(wǎng)盤(pán)、51快盤(pán)等）為個(gè)人免費(fèi)提供存儲(chǔ)空間；七牛云存儲(chǔ)不僅提供存儲(chǔ)空間，還可以提供相關(guān)的API接口，提供相關(guān)的開(kāi)發(fā)；公有云的存儲(chǔ)服務(wù)做的最好的是亞馬遜，提供標(biāo)準(zhǔn)的S3接口，來(lái)滿足上層應(yīng)用的需要。公有云IT建設(shè)主要采用服務(wù)器存儲(chǔ)的方式來(lái)提供空間，通過(guò)多份副本實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全可靠；私有云IT的建設(shè)主要采用傳統(tǒng)的存儲(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)云計(jì)算中心高可用、智能化、可擴(kuò)展、易管理的數(shù)據(jù)中心。私有云的存儲(chǔ)服務(wù)主要建設(shè)在自己?jiǎn)挝坏臋C(jī)房中，整體IT架構(gòu)和公有云有很多區(qū)別，目前私有云建設(shè)在存儲(chǔ)層都采用專業(yè)的存儲(chǔ)陣列，陣列采用雙控制器或者多控制器的架構(gòu)，通過(guò)分布式文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集群存儲(chǔ)。

2　公有云存儲(chǔ)服務(wù)

公有云的存儲(chǔ)服務(wù)即是基于互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的云存儲(chǔ)，云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的所有設(shè)備對(duì)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(quán)的使用者都可以通過(guò)一根接入線纜與云存儲(chǔ)連接，對(duì)云存儲(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)。目前互聯(lián)網(wǎng)使用的云存儲(chǔ)產(chǎn)品有：微軟skydrive、云創(chuàng)minicloud迷你云、百度云、聯(lián)想網(wǎng)盤(pán)、華為網(wǎng)盤(pán)、阿里云、七牛和亞馬遜。公有云的IT基礎(chǔ)建設(shè)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 公有云的IT基礎(chǔ)建設(shè)架構(gòu)圖

通過(guò)整體拓?fù)淇梢钥吹?，不同的設(shè)備在不同的地方，只要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)跨時(shí)間和跨地域云服務(wù)。整個(gè)IT的建設(shè)主要通過(guò)不同的分布式文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多份存儲(chǔ)。

在存儲(chǔ)設(shè)備的選擇上，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)不約而同的采用了存儲(chǔ)服務(wù)器的架構(gòu)。以一個(gè)10,000臺(tái)服務(wù)器的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心為例，其中大約有10%的服務(wù)器用于云存儲(chǔ)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的空間全部由普通的服務(wù)器提供，利用服務(wù)器內(nèi)置的RAID卡管理10～12塊硬盤(pán)，單臺(tái)可以提供30TB的空間，通過(guò)存放3～5個(gè)副本的方式來(lái)保證數(shù)據(jù)的可靠性。這樣做的原因有兩點(diǎn)：

（1）單一設(shè)備，簡(jiǎn)化運(yùn)維管理。服務(wù)器是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)最主要的硬件設(shè)備，其上可以通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)計(jì)算、CACHE、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等所有功能。統(tǒng)一的硬件設(shè)備能夠最大化發(fā)揮維護(hù)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)能力，降低維護(hù)成本。

（2）應(yīng)用的性能低，瓶頸在于網(wǎng)絡(luò)帶寬。服務(wù)器提供存儲(chǔ)的主要瓶頸是性能，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)云存儲(chǔ)的性能一般在10～20MB，甚至低于服務(wù)器內(nèi)部硬盤(pán)的讀寫(xiě)速度?？紤]公有云的存儲(chǔ)服務(wù)一般用于網(wǎng)盤(pán)等業(yè)務(wù)，受到互聯(lián)網(wǎng)的出口帶寬限制，這樣的速度也足夠了，沒(méi)有必要配置專業(yè)存儲(chǔ)。

3　私有云存儲(chǔ)服務(wù)

云存儲(chǔ)作為一種方便快捷的文件備份方式已經(jīng)為廣大客戶所接受?？紤]到公有云存儲(chǔ)所存在的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全性、私密文件保護(hù)隱患方面的問(wèn)題，以及企業(yè)上網(wǎng)行為管理的在執(zhí)行上的需求，很多企業(yè)開(kāi)始在自己的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部架設(shè)私有云，將云存儲(chǔ)的服務(wù)端部署在企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)端的維護(hù)與管理可以由企業(yè)自行控制，企業(yè)員工可以在授權(quán)范圍內(nèi)安全使用私有的云存儲(chǔ)功能。

很多在公共云存儲(chǔ)服務(wù)端無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能（如云計(jì)算中心高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)等應(yīng)用），都能在私有的環(huán)境下得到良好的解決。由于企業(yè)信息化的運(yùn)維人員沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對(duì)應(yīng)的運(yùn)維人員多，同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)的安全性和企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)的安全性要求相差很遠(yuǎn)，所以在私有云建設(shè)的時(shí)候，為了保證更好的運(yùn)維和管理，數(shù)據(jù)的安全和可靠，企業(yè)或者政府單位都采用傳統(tǒng)的專業(yè)的存儲(chǔ)整理加上對(duì)應(yīng)的應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)系統(tǒng)的搭建。私有云IT建設(shè)拓?fù)淙鐖D2所示。

圖2 私有云IT建設(shè)拓?fù)鋱D

通過(guò)圖2可以看出，私有云的云存儲(chǔ)建設(shè)相對(duì)于公有云的云存儲(chǔ)建設(shè)要復(fù)雜的多，整體建設(shè)從數(shù)據(jù)的安全性、業(yè)務(wù)的連續(xù)性考慮，充分滿足了政府和企業(yè)的整體需求。圖2中，存儲(chǔ)層采用專業(yè)的磁盤(pán)陣列的集群實(shí)現(xiàn)資源的集中存儲(chǔ)，傳統(tǒng)專業(yè)的存儲(chǔ)都采用雙控或者多控制器的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠存放；上層通過(guò)NAS節(jié)點(diǎn)（應(yīng)用服務(wù)器）實(shí)現(xiàn)并行訪問(wèn)，單獨(dú)的元數(shù)據(jù)管理，保證了私有云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的順利訪問(wèn)和讀寫(xiě)；NAS節(jié)點(diǎn)通過(guò)交換機(jī)和服務(wù)器冗余鏈接，構(gòu)建了云存儲(chǔ)的后端SAN網(wǎng)絡(luò)。

4　結(jié)束語(yǔ)

目前，采用NAS+傳統(tǒng)的磁盤(pán)陣列是實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)的主要建設(shè)方式。EMC 的Isilon采用OneFS文件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)磁盤(pán)陣列的集群，為上層應(yīng)用提供統(tǒng)一存儲(chǔ)空間；IBM的SONAS采用GPFS的文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)的建設(shè)；華為的N9000采用VxCFS文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)NAS的集群；宏杉科技的NS2000采用Lustre文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)NAS的橫向和縱向擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)資源的集群擴(kuò)展和資源的統(tǒng)一提供。

第二種建設(shè)方案采用存儲(chǔ)陣列之間的集群方式。目前主要采用多控制器的方式實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)之間的互聯(lián)互通。EMC的VMAX產(chǎn)品最大支持到16控制器引擎，每個(gè)引擎間通過(guò)Rapid I/O總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)；華為的HVS85T/88T最大也支持16控制器引擎，每個(gè)引擎之間通過(guò)PCI-E 2.0總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)；宏杉的MS7020/7040也支持16個(gè)引擎，每個(gè)引擎之間通過(guò)PCI-E 3.0總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。

“CCBN2016創(chuàng)意設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”評(píng)審工作圓滿落幕

3月5日，CCBN2016創(chuàng)意設(shè)計(jì)獎(jiǎng)評(píng)審工作會(huì)議在北京召開(kāi)。本次創(chuàng)意設(shè)計(jì)獎(jiǎng)評(píng)審工作組共收到75家企業(yè)的展臺(tái)設(shè)計(jì)作品，近百家企業(yè)的平面及戶外廣告設(shè)計(jì)作品，經(jīng)過(guò)工作組認(rèn)真、細(xì)致的審核，共有51幅展臺(tái)設(shè)計(jì)作品和20幅廣告設(shè)計(jì)作品入圍。此次評(píng)審會(huì)專家組由來(lái)自中央電視臺(tái)、中國(guó)國(guó)際廣播電臺(tái)、國(guó)家新聞出版廣電總局廣播科學(xué)研究院、北京電視臺(tái)、北京電影學(xué)院等行業(yè)專家組成，評(píng)委們通過(guò)復(fù)審和合議討論兩個(gè)環(huán)節(jié)最終從入圍作品中評(píng)選出12家企業(yè)獲得“CCBN2016創(chuàng)意設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”。

“CCBN創(chuàng)意設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”評(píng)選活動(dòng)始于2010年，歷經(jīng)六屆大賽的不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，以及行業(yè)專家及參展商的大力支持，“CCBN創(chuàng)意設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”獲得CCBN展商們的充分肯定和認(rèn)可。今年的評(píng)選活動(dòng)，在往屆的基礎(chǔ)上更為注重活動(dòng)的影響力，以廣泛引導(dǎo)更多CCBN展商報(bào)名參賽為前提，以期讓更多參展廠商和專業(yè)觀眾感受到CCBN組委會(huì)服務(wù)的進(jìn)步和提升。

獲獎(jiǎng)結(jié)果將于3月24至26日在CCBN展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行揭曉和公示，獲獎(jiǎng)企業(yè)將獲得CCBN組委會(huì)頒發(fā)的獎(jiǎng)杯、證書(shū)及獎(jiǎng)品，以示CCBN組委會(huì)對(duì)獲獎(jiǎng)企業(yè)的感謝和鼓勵(lì)。

The Cloud Storage Analysis

Guo Wendong
(department of finance of Hebei province,Shijiazhuang,050051)

Abstract:Cloud storage is in a cloud computing (cloud computing) extensions on the concept and development of a new concept,is refers to the application through the cluster,grid technology,or distributed file systems,and other functions,the network of a large number of various types of storage devices set up by applying the software to work together,common external provide access to data storage and business functions of a system.When the cloud computing system operation and processing is the core of a large amount of data storage and management,cloud computing system will need to configure a large number of storage devices,cloud computing system is transformed into a cloud storage system,so the cloud storage is a data storage and management as the core of the cloud computing system.For professional storage vendor,cloud storage is not only refers to the storage devices,but the service.

Keywords:cloud storage;public clouds;private clouds;service

中圖分類號(hào)：TP39，TN915

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編碼：1672-7274（2016）03-0051-03

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2016.03.015