云存儲(chǔ)技術(shù)優(yōu)勢(shì)及其發(fā)展趨勢(shì)的探討

韋小鳳

【摘 要】云存儲(chǔ)技術(shù)，是在云計(jì)算概念的基礎(chǔ)上延伸和發(fā)展出來(lái)的一個(gè)新的概念，也是一種具有很大發(fā)展?jié)摿Φ拇鎯?chǔ)技術(shù)。本文基于云計(jì)算與云存儲(chǔ)的概念，具體分析了云存儲(chǔ)的發(fā)展背景、定義、技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，并與傳統(tǒng)的存儲(chǔ)架構(gòu)模式進(jìn)行了對(duì)比，體現(xiàn)云存儲(chǔ)技術(shù)是未來(lái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的必然趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】云存儲(chǔ)；云計(jì)算；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；發(fā)展趨勢(shì)

1.引言

近年來(lái)，由于信息技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)計(jì)算和商業(yè)計(jì)算等眾多應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)產(chǎn)生了規(guī)模相當(dāng)巨大的數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)量仍在快速增加，呈海量形式發(fā)展。在科學(xué)計(jì)算方面，如物理學(xué)、天文學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域都會(huì)產(chǎn)生規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)，而且每年的數(shù)據(jù)規(guī)模達(dá)到若干PB。而在商業(yè)計(jì)算方面，Web搜索、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)等需要處理的數(shù)據(jù)規(guī)模也非常龐大，例如，Google和Facebook等應(yīng)用產(chǎn)生的數(shù)據(jù)達(dá)到PB甚至EB級(jí)。按照摩爾定律，處理器的速度每18個(gè)月就會(huì)翻一番，光纖技術(shù)的發(fā)展也大大加快了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸速度。但是，數(shù)據(jù)存取受限于存儲(chǔ)介質(zhì)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，使得數(shù)據(jù)存取成為制約信息技術(shù)發(fā)展的主要瓶頸. 面對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的急劇膨脹，企業(yè)需要不斷購(gòu)置大量的存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)應(yīng)對(duì)不斷增長(zhǎng)的存儲(chǔ)需求。然而，這似乎并不能從根本解決問(wèn)題。首先，存儲(chǔ)設(shè)備的采購(gòu)預(yù)算越來(lái)越高，大多數(shù)企業(yè)難以承受如此巨大的開(kāi)支。大量的異構(gòu)物理存儲(chǔ)資源大大增加了存儲(chǔ)管理的復(fù)雜性，容易造成存儲(chǔ)資源浪費(fèi)和利用效率不高。而時(shí)下云計(jì)算技術(shù)的興起則使得高效低成本云存儲(chǔ)技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。

2.云計(jì)算和云存儲(chǔ)

（1）云計(jì)算

云其實(shí)是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說(shuō)法。過(guò)去在圖中往往用云來(lái)表示電信網(wǎng)，后來(lái)也用來(lái)表示互聯(lián)網(wǎng)和底層基礎(chǔ)設(shè)施的抽象。

云計(jì)算定義還是挺抽象的，為此，我們可以舉一些很淺顯的例子。比如說(shuō)，我們有時(shí)想倚仗電腦軟件去完成一些工作，而許多軟件是收費(fèi)的，對(duì)不經(jīng)常使用該軟件的用戶(hù)來(lái)說(shuō)購(gòu)買(mǎi)是非常不劃算的。這時(shí)，如果能夠提供我們需要的所有軟件供我們租用，我們只需要在用時(shí)付少量“租金”即可“租用”到這些軟件服務(wù)，則為我們節(jié)省許多購(gòu)買(mǎi)軟硬件的資金。因此，云計(jì)算的概念應(yīng)運(yùn)而生。云計(jì)算的最終目標(biāo)是將計(jì)算、服務(wù)和應(yīng)用作為一種公共設(shè)施提供給公眾，使人們能夠像使用水、電、煤氣那樣使用計(jì)算機(jī)資源。在云計(jì)算模式下，用戶(hù)的計(jì)算機(jī)會(huì)變的十分簡(jiǎn)單，或許不大的內(nèi)存、不需要硬盤(pán)和各種應(yīng)用軟件，就可以滿(mǎn)足我們的需求，因?yàn)橛脩?hù)的計(jì)算機(jī)除了通過(guò)瀏覽器給“云”發(fā)送指令和接受數(shù)據(jù)外基本上什么都不用做便可以使用云服務(wù)提供商的計(jì)算資源、存儲(chǔ)空間和各種應(yīng)用軟件。這就像連接“顯示器”和“主機(jī)”的電線無(wú)限長(zhǎng)，變成了網(wǎng)絡(luò)。顯示器放在使用者的面前，而主機(jī)是云服務(wù)提供商的服務(wù)器集群。在云計(jì)算環(huán)境下，用戶(hù)不需要購(gòu)買(mǎi)和擁有復(fù)雜的硬件和軟件，而是只需要把錢(qián)匯給云計(jì)算服務(wù)提供商，就可以購(gòu)買(mǎi)到等同的服務(wù)。這就是云計(jì)算。

（2）云存儲(chǔ)

云存儲(chǔ)是在云計(jì)算的概念上延伸和發(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(lèi)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)。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，云存儲(chǔ)就是將儲(chǔ)存資源放到云上供人存取的一種新興方案。使用者可以在任何時(shí)間、任何地方，透過(guò)任何可連網(wǎng)的裝置連接到云上方便地存取數(shù)據(jù)。

（3）兩者關(guān)系

首先，云存儲(chǔ)是在云計(jì)算基礎(chǔ)上延伸和發(fā)展出來(lái)的。其次，和云計(jì)算相比，云存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)主要是配置了大容量存儲(chǔ)空間的云計(jì)算系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型的云存儲(chǔ)運(yùn)營(yíng)商對(duì)企業(yè)或個(gè)人提供不同的服務(wù)，另外，它不受地理位置限制具有無(wú)限擴(kuò)展性、基于商業(yè)組件等。最后，在結(jié)構(gòu)模型上看云存儲(chǔ)相比云計(jì)算多一個(gè)存儲(chǔ)層（后文會(huì)提到），同時(shí)也多很多與數(shù)據(jù)管理和安全有關(guān)的基礎(chǔ)管理功能，訪問(wèn)層和應(yīng)用接口層兩者是完全相同的，企業(yè)進(jìn)入云存儲(chǔ)的系統(tǒng)有：企業(yè)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份、企業(yè)空間租賃、企業(yè)內(nèi)視頻監(jiān)控等。

3.云存儲(chǔ)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

如今傳統(tǒng)的SAN或NAS在容量和性能的擴(kuò)展上存在瓶頸，已經(jīng)不能滿(mǎn)足新形勢(shì)下對(duì)數(shù)據(jù)保存高性能、高容量、易擴(kuò)展的需求。而云計(jì)算的服務(wù)模式憑借其低成本，大容量、高帶寬的優(yōu)勢(shì)，不僅輕松突破了SAN的性能瓶頸，而且可以實(shí)現(xiàn)性能與容量的線性擴(kuò)展。相比于傳統(tǒng)的集中存儲(chǔ)方式，云存儲(chǔ)系統(tǒng)具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。

（1）更容易擴(kuò)容

相比傳統(tǒng)的存儲(chǔ)擴(kuò)容，云存儲(chǔ)架構(gòu)采用的是并行擴(kuò)容方式，當(dāng)客戶(hù)需要增加容量時(shí)，可按照需求采購(gòu)服務(wù)器，簡(jiǎn)單增加即可實(shí)現(xiàn)容量的擴(kuò)展：新設(shè)備僅需安裝操作系統(tǒng)及云存儲(chǔ)軟件后，打開(kāi)電源接上網(wǎng)絡(luò)，云存儲(chǔ)系統(tǒng)便能自動(dòng)識(shí)別，自動(dòng)把容量加入存儲(chǔ)池中完成擴(kuò)展。擴(kuò)容環(huán)節(jié)無(wú)任何限制。

（2）更易于管理

在以往的存儲(chǔ)系統(tǒng)管理中，管理人員需要面對(duì)不同的存儲(chǔ)設(shè)備，不同廠商的設(shè)備均有不同的管理界面，使得管理人員要了解每個(gè)存儲(chǔ)的使用狀況（容量、負(fù)載等）的工作復(fù)雜而繁重。而且，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)在硬盤(pán)或是存儲(chǔ)服務(wù)器損壞時(shí)，可能會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失，而云存儲(chǔ)則不會(huì)，如果硬盤(pán)壞掉，數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)遷移到別的硬盤(pán)，大大減輕了管理人員的工作負(fù)擔(dān)。對(duì)云存儲(chǔ)來(lái)說(shuō)，再多的存儲(chǔ)服務(wù)器，在管理人員眼中也只是一臺(tái)存儲(chǔ)器，每臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器的使用狀況，通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一管理界面監(jiān)控，使得維護(hù)變得簡(jiǎn)單和易操作。

（3）成本更低廉

傳統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)硬盤(pán)的一致性要求近乎苛刻，必須同廠牌、同容量、同型號(hào)，否則系統(tǒng)一旦很出現(xiàn)問(wèn)題就很難解決。而且，面對(duì)升級(jí)換代較快的IT產(chǎn)業(yè)，硬盤(pán)在使用2～3年后很難找到同型號(hào)產(chǎn)品更換。使用云存儲(chǔ)就可以避免這個(gè)問(wèn)題，云存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備、服務(wù)器設(shè)備、硬盤(pán)等產(chǎn)品的一致性沒(méi)有要求，不同介質(zhì)、容量、廠牌、型號(hào)的硬盤(pán)，都可以一起工作，既可以實(shí)現(xiàn)原有硬件的利舊保護(hù)投入，又可以實(shí)現(xiàn)新技術(shù)、新設(shè)備的快速更新，合理搭配、優(yōu)化選擇、可持續(xù)發(fā)展。