1 云存儲概念
何為云存儲呢?“百存儲”是在云計算技術(shù)上發(fā)展的一種新存儲技水解決方案，利用集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，把網(wǎng)絡(luò)中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)存儲服務(wù)的功能。我們也可以大致這樣來理解:在云計算發(fā)展的基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)存儲作為核心的云服務(wù)形式。顯然，對于企業(yè)而言，云存儲技術(shù)可以很好解決大量的、復(fù)雜的存儲和訪問問題。
云存儲平臺的出現(xiàn)，讓我們不再關(guān)心存儲設(shè)備的存儲空間情況，也不必知曉存儲服務(wù)器的安全與穩(wěn)定情況，由此帶來的是減少了對存儲設(shè)備的管理及維護過程，更省去傳統(tǒng)數(shù)據(jù)備份的問題。我們只需要將數(shù)據(jù)發(fā)往云端即可實現(xiàn)云存儲。
2 云存儲的體系架構(gòu)
2.1云網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
眾所周知，云計算是在分布式處理(( Distributed Com-puting)、并行處理(Parallel Computing)和網(wǎng)格計算((JridComputing)上發(fā)展形成的，通過網(wǎng)絡(luò)將龐大的計算處理程序自動分拆成無數(shù)個較小的子程序，再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)經(jīng)計算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。這種技術(shù)，將處理數(shù)以千萬計乃至億計的信息，形成和“超級計算機”一樣的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
網(wǎng)絡(luò)，通常由兩個部分組成:內(nèi)部的百狀路由和云狀外部的邊緣主機。因此，廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)對我們是完全透明的，進而常用一個云狀的圖形來表示它們。云狀的圖形中包絡(luò)廠眾多的交換機、路由器、防火墻……等等。這個云狀圖形代表的透明化，旨在告訴我們，在任何地方都可以通過很多方式接入網(wǎng)絡(luò)，獲取我們所需的服務(wù)。
利用現(xiàn)有的百狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以構(gòu)建一個云狀結(jié)構(gòu)存儲系統(tǒng)，它由眾多存儲設(shè)備組成。通過服務(wù)器集群功能、分布式文件系統(tǒng)、網(wǎng)格計算等功能組織起來協(xié)同工作，并提供相應(yīng)的應(yīng)用軟件(應(yīng)用接口)，使用戶方便進行云存儲服務(wù)和云訪問服務(wù)。
很明顯，這樣一來，云存儲系統(tǒng)中的所謂設(shè)備對用戶而言將是透明的。同樣告訴我們通過各種方式與云端的云存儲連接，即可完成對云存儲進行數(shù)據(jù)訪問。
2. 2云存儲系統(tǒng)的一般架構(gòu)
云存儲的一般架構(gòu)如圖1所示。
圖1 云存儲的一般架構(gòu)
在圖1中，淺色存儲節(jié)點(storage node)負(fù)責(zé)存放文件，深色的控制節(jié)點(control node)則是作為文件索引，它負(fù)責(zé)監(jiān)控存儲節(jié)點間容量與負(fù)載的均衡，這兩部分合起來便組成一個云存儲。存儲節(jié)點與控制節(jié)點都是單純的服務(wù)器，只是存儲節(jié)點的硬盤多一些(因為存儲節(jié)點存儲的是實際的數(shù)據(jù)實體)。存儲節(jié)點服務(wù)器無需RAID功能，只需安裝Linux即可。但是，由于控制節(jié)點要保護數(shù)據(jù)，故簡單的RAID level O1功能也是必須要有的。
每個存儲節(jié)點與控制節(jié)點至少有兩個網(wǎng)卡:一個網(wǎng)卡Internal負(fù)責(zé)對內(nèi)部存儲節(jié)點與控制節(jié)點的通信、數(shù)據(jù)移動;一個網(wǎng)卡External負(fù)責(zé)對外應(yīng)用端的數(shù)據(jù)讀寫。例如，一個千兆卡，讀可達100MB，寫可以達到70MB。當(dāng)然，若對外一個網(wǎng)卡不夠用的話，我們可多裝幾個網(wǎng)卡。
圖1中的灰色的方塊(NFS, HTTP,FTP,WebDav)是應(yīng)用端，左上角的灰色方塊(Mgmt Console)是一臺PC管理控制臺，負(fù)責(zé)云存儲中存儲節(jié)點的管理。從應(yīng)用端(用戶云終端)看來，云存儲就是個文件系統(tǒng)，且支持標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議(例如NFS,HTTP,FTP, WebDav等)，于是，我們能夠很方便將本地終端原有的系統(tǒng)與云存儲系統(tǒng)結(jié)合，即應(yīng)用終端不需要作本質(zhì)的變化。
2. 3云存儲的結(jié)構(gòu)模型
云存儲是集網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備、服務(wù)器、應(yīng)用軟件、公用訪問接口、接入網(wǎng)、客戶端程序等各部分組件構(gòu)建的復(fù)雜系統(tǒng)，其各組件均以存儲設(shè)備為中心，利用應(yīng)用軟件來對外存取數(shù)據(jù)。其結(jié)構(gòu)模型如圖2所示。
圖2云存儲結(jié)構(gòu)層次模型
可以看出，云存儲系統(tǒng)模型從下往上主要由4層構(gòu)成:存儲層、基礎(chǔ)管理層、應(yīng)用接口層、訪問層。
3 企業(yè)應(yīng)用
相對企業(yè)用戶而言，務(wù)必知曉每個應(yīng)用所對于存儲的性能、容量上的要求。例如。英特爾就主張依據(jù)各個企業(yè)用戶的不同業(yè)務(wù)應(yīng)用方式而選擇何種云存儲架構(gòu)。
圖3以性能和容量兩個維度對云存儲需求模式進行劃分。性能要求最高的為企業(yè)數(shù)據(jù)庫(OLTP和OLAP應(yīng)用)，其次為內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用數(shù)據(jù)存儲、大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫，而從容量角度來看，數(shù)據(jù)存儲要求空間最大的當(dāng)屬服務(wù)器與客戶端的文件備份和歸檔，其次則為對象存儲和高性能計算、大型分析工具。這樣，企業(yè)用戶即可根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的實際情況來決定采用何種存儲架構(gòu)方案。
云存儲架構(gòu)方案的出現(xiàn)，是企業(yè)用戶對于資源存儲與利用高效的追求，作為企業(yè)選擇云存儲方案，應(yīng)著重考慮自身業(yè)務(wù)應(yīng)用的現(xiàn)況并預(yù)測今后業(yè)務(wù)應(yīng)用的趨勢。綜合這些現(xiàn)實來選擇適合自身的云存儲架構(gòu)體系。而發(fā)展是:服務(wù)器和存儲走向融合，融合后的存儲服務(wù)器將在石存儲架構(gòu)方案中承載更多的東西。
圖3企業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用方式?jīng)Q定云存儲架構(gòu)方案
4 云存儲架構(gòu)方案實例
圖4為EMC公司的Atmos云存儲方案架構(gòu)，該Atmos架構(gòu)為用戶提供付費即用戶托管服務(wù)。目前選擇該解決方案的用戶有50%為云服務(wù)提供商，20%為媒體用戶。比如，AT&T公司就是EMC公司的Atmos云存儲方案架構(gòu)的客戶之一。
圖4 EMC Atmos云存儲架構(gòu)
該架構(gòu)可以根據(jù)應(yīng)用模式來決定云存儲解決方案，由不同應(yīng)用來部署不同的存儲，有效運用存儲與服務(wù)器融合的優(yōu)勢。另外，EMC在此云存儲架構(gòu)方案中與英特爾緊密合作(例如，運用英特爾的“至強處理器E7”進行服務(wù)器與存儲的高速融合)。
EMC Atmos云存儲架構(gòu)平臺利用X86平臺良好的開放性、易擴展性、高性能等特點，再利用服務(wù)器與存儲日趨融合的優(yōu)勢，把應(yīng)用部署于融合、分層的云存儲架構(gòu)平臺上，實現(xiàn)容量和效能的有效平衡，使用戶切身體會到云存儲優(yōu)越性。
5 云存儲架構(gòu)應(yīng)考慮的問題
云存儲架構(gòu)方案選擇應(yīng)考慮的幾個問題:
(1)容量、帶寬的擴容問題。應(yīng)該考慮擴容而不能停機，自動將新存儲節(jié)點容量納入原有存儲池，不做頻繁的設(shè)定。
(2）帶寬的線形增長問題。應(yīng)充分考慮將來帶寬增長趨勢，要事先調(diào)查，是否符合帶寬需求，要進行通盤考慮。
(3)云存儲管理問題口云存儲是數(shù)據(jù)存儲大趨勢，當(dāng)單個用戶把本地應(yīng)用轉(zhuǎn)移到云存儲端，管理工作事實上就是自身業(yè)務(wù)的一臺存儲，而不是很多臺存儲，所以不容易出錯。問題在于分別管理成千上萬臺不出錯就很難了，所以，在選擇架構(gòu)方案中必須考慮管理操作中容易出現(xiàn)的問題。
6 結(jié)語
本文探討的問題都是筆者在學(xué)習(xí)云存儲架構(gòu)設(shè)計中的一點點體會，現(xiàn)在很多企業(yè)，甚至很多高校，都實行了云計算技術(shù)下的云存儲，比如:電子科技大學(xué)就運用了單位數(shù)據(jù)的云遷移，有效保證了數(shù)據(jù)的安全與可靠性。當(dāng)然，很多IT界的同行都很關(guān)心數(shù)據(jù)的隱私安全性問題，甚至認(rèn)為將大量的數(shù)據(jù)應(yīng)用到云端存儲，這些集群服務(wù)器萬一遭到攻擊怎么辦?其實，關(guān)于隱私性問題，關(guān)鍵在于國家法律法規(guī)的健全和監(jiān)督，在于企業(yè)為用戶托管服務(wù)中的誠信問題;還有就是黑客攻擊問題，這需要云安全技術(shù)必須同步跟進。
我們相信，云存儲技術(shù)作為新興的存儲技術(shù)和其他云計算技術(shù)一樣，必將引領(lǐng)我們的生活、工作、學(xué)習(xí)走上全新的革命，云計算技術(shù)的前景是美好的。
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本文標(biāo)題：基于企業(yè)級“云存儲”架構(gòu)方案的探究
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