云存儲是在云計算(cloud computing)概念上延伸和發(fā)展出來的一個新的概念,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)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個系統(tǒng)。當(dāng)云計算系統(tǒng)運算和處理的核心是大量數(shù)據(jù)的存儲和管理時,云計算系統(tǒng)中就需要配置大量的存儲設(shè)備,那么云計算系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成為一個云存儲系統(tǒng),所以云存儲是一個以數(shù)據(jù)存儲和管理為核心的云計算系統(tǒng)。
對于專業(yè)的存儲廠商來說,云存儲不是僅僅指存儲設(shè)備,而是服務(wù)。就如同云狀的廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)一樣,云存儲對使用者來講,不是指某一個具體的設(shè)備,而是指一個由許許多多個存儲設(shè)備和服務(wù)器所構(gòu)成的集合體。使用者使用云存儲,并不是使用某一個存儲設(shè)備,而是使用整個云存儲系統(tǒng)帶來的一種數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。所以嚴(yán)格來講,云存儲不是存儲,而是一種服務(wù)。云存儲的核心是應(yīng)用軟件與存儲設(shè)備相結(jié)合,通過應(yīng)用軟件來實現(xiàn)存儲設(shè)備向存儲服務(wù)的轉(zhuǎn)變。
目前云存儲主要分為公有云的存儲服務(wù)和私有云的存儲服務(wù)。
這兩種云存儲服務(wù)在IT建設(shè)上和適用場景上差距很大,公有云存儲服務(wù)主要指互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)或者個人在使用的存儲服務(wù),如網(wǎng)盤(快盤,金山網(wǎng)盤,51快盤等)為個人免費提供存儲空間;七牛云存儲不僅僅提供存儲空間還可以提供相關(guān)的API接口,提供相關(guān)的開發(fā);公有云的存儲服務(wù)做的最好的是亞馬遜,提供標(biāo)準(zhǔn)的S3接口,來滿足上層應(yīng)用的需要。公有云IT的建設(shè)主要采用服務(wù)器存儲的方式來提供空間,通過多份副本實現(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)的存儲架構(gòu)和應(yīng)用軟件實現(xiàn)云計算中心高可用,智能化,可擴展,易管理的數(shù)據(jù)中心。私有云的存儲服務(wù)主要建設(shè)在自己單位的機房中,整體IT架構(gòu)和公有云有很多區(qū)別,目前私有云建設(shè)在存儲層都采用專業(yè)的存儲陣列,陣列采用雙控制器或者多控制器的架構(gòu),通過分布式文件系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集群存儲。
二、公有云存儲服務(wù)
公有云的存儲服務(wù)即是基于互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的云存儲,云存儲系統(tǒng)中的所有設(shè)備對使用者來講都是完全透明的,任何地方的任何一個經(jīng)過授權(quán)的使用者都可以通過一根接入線纜與云存儲連接,對云存儲進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問。下面是目前互聯(lián)網(wǎng)使用的云存儲產(chǎn)品:微軟skydrive 、云創(chuàng)minicloud迷你云、百度云、聯(lián)想網(wǎng)盤、華為網(wǎng)盤、阿里云,和七牛和亞馬遜。
公有云的IT基礎(chǔ)建設(shè)架構(gòu)圖
如上圖所示:
通過整體拓?fù)?,可以看到,不同的設(shè)備在不同的地方,只要通過互聯(lián)網(wǎng)就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和訪問,實現(xiàn)跨時間和跨地域云服務(wù)。整個IT的建設(shè)主要通過不同的分布式文件系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的多份存儲。
在存儲設(shè)備的選擇上,互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)不約而同的采用了存儲服務(wù)器的架構(gòu)。以一個10000臺服務(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,存儲數(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,單臺可以提供30TB的空間,通過存放3-5個副本的方式來保證數(shù)據(jù)的可靠性。這樣做的原因有兩點:
1、單一設(shè)備,簡化運維管理。服務(wù)器是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)最主要的硬件設(shè)備,其上可以通過軟件實現(xiàn)計算、CACHE、網(wǎng)絡(luò)、存儲等所有功能。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)器提供存儲的主要瓶頸是性能,互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)云存儲的性能一般在10——20MB。甚至低于服務(wù)器內(nèi)部硬盤的讀寫速度??紤]公有云的存儲服務(wù)一般用于網(wǎng)盤等業(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,沒有必要配置專業(yè)存儲。
三、私有云存儲服務(wù)
云存儲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]到公有云存儲所存在的數(shù)據(jù)存儲安全性、私密文件保護(hù)隱患方面的問題、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)開始在自己的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部架設(shè)私有云,將云存儲的服務(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)安全的使用私有的云存儲功能。
很多在公共云存儲服務(wù)端無法實現(xiàn)的功能,如云計算中心高性能計算,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)信息化的運維人員沒有互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對應(yīng)的運維人員多,同時互聯(lián)網(wǎng)對數(shù)據(jù)的安全性和企業(yè)對數(shù)據(jù)的安全性要求相差很遠(yuǎn),所以在私有云建設(shè)的時候,為了保證更好的運維和管理,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)的存儲整理加上對應(yīng)的應(yīng)用軟件實現(xiàn)云存儲系統(tǒng)的搭建。
私有云IT建設(shè)拓?fù)鋱D
如上圖所示:
通過上圖,可以清楚的看出,私有云的云存儲建設(shè)相對于公有云的云存儲建設(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,充分的滿足了政府和企業(yè)的整體需求。圖中,存儲層采用專業(yè)的磁盤陣列的集群實現(xiàn)資源的集中存儲,傳統(tǒng)專業(yè)的存儲都采用雙控或者多控制器的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠存放;上層通過NAS節(jié)點(應(yīng)用服務(wù)器)實現(xiàn)并行訪問,單獨的元數(shù)據(jù)管理,保證了私有云存儲數(shù)據(jù)的順利訪問和讀寫;NAS節(jié)點通過交換機和服務(wù)器冗余鏈接,構(gòu)建了云存儲的后端SAN網(wǎng)絡(luò)。
目前采用NAS+傳統(tǒng)的磁盤陣列實現(xiàn)云存儲的主要建設(shè)方式;EMC的Isilon采用OneFS文件系統(tǒng),實現(xiàn)磁盤陣列的集群,為上層應(yīng)用提供統(tǒng)一存儲空間;IBM的SONAS采用GPFS的文件系統(tǒng)實現(xiàn)云存儲的建設(shè);華為的N9000采用VxCFS文件系統(tǒng)實現(xiàn)NAS的集群;宏杉科技的MC系列采用MCFS文件系統(tǒng)實現(xiàn)NAS的橫向和縱向擴展,實現(xiàn)存儲資源的集群擴展和資源的統(tǒng)一提供。
第二種建設(shè)方案采用存儲陣列之間的集群方式:
目前主要采用多控制器的方式實現(xiàn)存儲之間的互聯(lián)互通。EMC的VMAX產(chǎn)品最大支持到16控制器引擎,每個引擎間通過Rapid I/O總線技術(shù)實現(xiàn)互聯(lián);華為的HVS85T/88T最大也支持16控制器引擎,每個引擎之間通過PCI-E 2.0總線技術(shù)實現(xiàn)互聯(lián);宏杉的MS7000也支持16個引擎,每個引擎之間通過PCI-E 3.0總線技術(shù)實現(xiàn)互聯(lián)。