云存儲(chǔ)技術(shù)的起源與發(fā)展

商浩++李明東

摘要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，以及近些年全球數(shù)據(jù)爆發(fā)式地增長(zhǎng)，催生了云計(jì)算技術(shù)。而云存儲(chǔ)就是脫胎于云計(jì)算技術(shù)的新型存儲(chǔ)方式，由于它廉價(jià)、便捷等優(yōu)勢(shì)，備受青睞，在短短幾年便得到了充分的發(fā)展與應(yīng)用。本文就將從云存儲(chǔ)技術(shù)的起源與發(fā)展進(jìn)行整理。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)；云存儲(chǔ)；云計(jì)算

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）26-0054-02

1云存儲(chǔ)技術(shù)的起源

云存儲(chǔ)是云計(jì)算技術(shù)的衍生品，是一種新型網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)方式。那么探索云存儲(chǔ)技術(shù)的起源，必將追溯至云計(jì)算技術(shù)的形成與發(fā)展，而云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)又將追溯至計(jì)算機(jī)技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布式技術(shù)以及虛擬化技術(shù)等的出現(xiàn)與發(fā)展。下面將分三個(gè)部分，按照時(shí)間發(fā)展脈絡(luò)，系統(tǒng)地梳理云存儲(chǔ)技術(shù)的起源。

1.1原始技術(shù)的積累

1945年6月約翰·馮·諾依曼（John von Neumann）和戈德斯坦（Goldstein）等人聯(lián)名發(fā)表了一篇長(zhǎng)達(dá)101頁(yè)紙的報(bào)告《EDVAC報(bào)告書(shū)的第一份草案》（《First Draft of a Report on the EDVAC》），即計(jì)算機(jī)史上著名的"101頁(yè)報(bào)告"。在這份報(bào)告中馮·諾伊曼（von Neumann）明確提出了計(jì)算機(jī)的體系架構(gòu)，即采用二進(jìn)制體制，分為運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成。馮·諾伊曼（von Neumann）的體系結(jié)構(gòu)為電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

1946年2月， 美國(guó)的賓夕法尼亞大學(xué)（University of Pennsylvania）研制出了第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer，電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)）。ENIAC用了18800個(gè)電子管和86000個(gè)其他電子元件，占地約140平方米，重達(dá)30噸，運(yùn)算速度卻只有每秒5000次加法或400次乘法，耗資100萬(wàn)美元以上。ENIAC采用了馮·諾依曼的體系架構(gòu)，盡管還存在種種不足，但是卻成為了第一臺(tái)真正意義上的電子計(jì)算機(jī)，從此揭開(kāi)了電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的序幕。

1948年6月，克勞德·艾爾伍德·香農(nóng)（Claude Elwood Shannon）在《貝爾系統(tǒng)技術(shù)雜志》（Bell System Technical Journal）上發(fā)表了《通訊的數(shù)學(xué)原理》，并于次年在同一雜志上發(fā)表了《噪聲下的通信》。在這兩篇著名的論文中，香農(nóng)（Shannon）闡明了通信的基本問(wèn)題，給出了通信系統(tǒng)的模型，提出了信息量的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并解決了信道容量、信源統(tǒng)計(jì)特性、信源編碼、信道編碼等一系列基本技術(shù)問(wèn)題，為計(jì)算機(jī)之間的通信提過(guò)了理論基礎(chǔ)。

1949年9月，馬克3號(hào)計(jì)算機(jī)研制成功，并首次使用了磁鼓作為數(shù)與指令的存儲(chǔ)器，取代了早期使用的磁帶或者打孔紙帶作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

1950年，東京帝國(guó)大學(xué)（現(xiàn)為東京大學(xué)（The University of Tokyo））的中松義郎（Yoshiro Nakamatsu）發(fā)明了軟磁盤，從而開(kāi)創(chuàng)了計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備的新紀(jì)元。

1959年，克里斯托弗·斯特雷奇（Christopher Strachey）發(fā)表了《大型高速計(jì)算機(jī)中的時(shí)間共享》（《Time Sharing in Large Fast Computers》）的學(xué)術(shù)論文。虛擬化概念也被正式提出。

1960年，麻省理工學(xué)院（Massachusetts Institute of Technology）教授約瑟夫·立克里德（J.Licklider）發(fā)表了計(jì)算機(jī)研究論文《人機(jī)共生關(guān)系》，在論文中他提出了分時(shí)操作系統(tǒng)的構(gòu)想，并第一次實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)想。

1962年，保羅·巴蘭（Paul Baran）發(fā)表了一篇學(xué)術(shù)報(bào)告《論分布式通信》，在報(bào)告中他首次提出了“分布式自適應(yīng)信息塊交換”，這就是我們現(xiàn)在稱之為“分組交換”的通訊技術(shù)。

1966年，美國(guó)軍方啟動(dòng)了“阿帕”（ARPA）網(wǎng)的研究計(jì)劃。

1969年10月，阿帕網(wǎng)美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）節(jié)點(diǎn)與斯坦福研究院（SRI）節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了第一次分組交換技術(shù)的遠(yuǎn)程通訊，這也標(biāo)志著互聯(lián)網(wǎng)的正式誕生。

至此，云計(jì)算技術(shù)出現(xiàn)的理論基礎(chǔ)和基本技術(shù)已經(jīng)相繼提出和實(shí)現(xiàn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布式技術(shù)以及虛擬化技術(shù)等的進(jìn)一步發(fā)展，云計(jì)算技術(shù)也將隨之孕育而生。

1.2云計(jì)算技術(shù)的形成與發(fā)展

1961 年，JohnMcCarthy（約翰·麥卡錫）提出將計(jì)算能力像公共事業(yè)中的水電一樣提供給人們使用的理念，成為了云計(jì)算的思想起源。

1962 年，利克里德?tīng)枺↗.C.R.Licklider）提出了“星際計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”設(shè)想，進(jìn)一步推動(dòng)了計(jì)算機(jī)互通互聯(lián)構(gòu)想。

1983年，sun公司提出“網(wǎng)絡(luò)是電腦”（The Network is the Computer）概念，用于描述分布式計(jì)算機(jī)技術(shù)帶來(lái)的新局面，同時(shí)將計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行了一次概念融合。

1996 年，網(wǎng)格計(jì)算Globus開(kāi)源網(wǎng)格平臺(tái)開(kāi)始正式上線，進(jìn)一步活躍了分布式計(jì)算市場(chǎng)。

1999 年，馬克·安德森（Marc Andreessen）創(chuàng)建Loud Cloud，是第一個(gè)商業(yè)化的IaaS （Infrastructure as a Service），即基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)平臺(tái)。

2000 年，SaaS（Software as a Service），即軟件即服務(wù)開(kāi)始流行。

2002年，IEEE 802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)組織批準(zhǔn)了萬(wàn)兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的最后草案，為寬帶業(yè)務(wù)的提速提供了新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2005 年，亞馬遜（Amazon）推出Amazon Web Services（亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，即現(xiàn)在的亞馬遜云服務(wù)平臺(tái)）。

2006年3月，亞馬遜（Amazon）出彈性計(jì)算云（Elastic Compute Cloud；EC2）服務(wù)。

2006年8月9日，Google首席執(zhí)行官埃里克施密特（Eric Emerson Schmidt）在搜索引擎大會(huì)首次提出“云計(jì)算”（Cloud Computing）的概念。

2007年，國(guó)內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)巨頭，先后推出各自的PaaS（Platform as a Service），即平臺(tái)即服務(wù)。

至此，云計(jì)算概念正式出現(xiàn)，云計(jì)算三種服務(wù)模式也初步形成。云計(jì)算的概念為云計(jì)算是由分布式計(jì)算（Distributed Computing）、并行處理（Parallel Computing）、網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing）發(fā)展而來(lái)，是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將龐大的計(jì)算處理程序自動(dòng)分拆無(wú)數(shù)個(gè)較小的子程序，再交由多個(gè)服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)經(jīng)計(jì)算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。通過(guò)云計(jì)算技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提過(guò)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，達(dá)到與“超級(jí)計(jì)算機(jī)”同樣強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

通俗上講，云計(jì)算的“云”是由互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)集群組成的資源池，它包括硬件資源（服務(wù)器、存儲(chǔ)器、CPU等）和軟件資源（如應(yīng)用軟件、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境等），而云存儲(chǔ)服務(wù)也正是孕育在云計(jì)算的硬件資源之中，同時(shí)也是云計(jì)算環(huán)境的核心基礎(chǔ)設(shè)施。

1.3云存儲(chǔ)服務(wù)的出現(xiàn)

云存儲(chǔ)技術(shù)，孕育在云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展歷程之中。基于云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，以及寬帶業(yè)務(wù)的大幅度提速，為云存儲(chǔ)的普及和發(fā)展提供了良好的技術(shù)支持。2004年，互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入WEB2.0時(shí)代后，人們更加注重資源的分析和信息的交互，這種對(duì)大容量、方便快捷、隨存隨取的存儲(chǔ)需求，無(wú)疑將大大的推動(dòng)云存儲(chǔ)服務(wù)的發(fā)展和普及。2006年3月，亞馬遜（Amazon）推出的亞馬遜簡(jiǎn)易儲(chǔ)存服務(wù)（Amazon Simple Storage Service，即S3）云存儲(chǔ)產(chǎn)品，也正式開(kāi)啟了云存儲(chǔ)服務(wù)的發(fā)展。

至此，云存儲(chǔ)產(chǎn)品正式面世，并提供存儲(chǔ)服務(wù)。而云存儲(chǔ)的概念也被進(jìn)一步的推廣和認(rèn)可，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，是一種新興的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)。和云計(jì)算類似，云存儲(chǔ)是指通過(guò)集群應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)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、廉價(jià)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)。

通俗上講，云存儲(chǔ)也就是一個(gè)在“云”上的一個(gè)巨大容量的存儲(chǔ)池。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可供公眾隨存隨取的一種新興網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方案。使用者可以在任何時(shí)間、任何地方，透過(guò)任何可聯(lián)網(wǎng)的裝置連接到“云”上方便地存取數(shù)據(jù)。

2云存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展

云存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展除了上面講到地相關(guān)技術(shù)的推動(dòng)，公眾對(duì)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求的推動(dòng)不可忽視。同時(shí)數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，也將影響著云存儲(chǔ)未來(lái)的發(fā)展方向。

2.1數(shù)據(jù)爆發(fā)的推動(dòng)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)尤其是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，每個(gè)人都成為了海量數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者，全球數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)爆炸式的增長(zhǎng)，僅在2015年就達(dá)到8.6ZB（1ZB等于1萬(wàn)億GB）左右，據(jù)IDC預(yù)計(jì)，到2020年全球數(shù)據(jù)量將增加到40ZB。爆炸式的數(shù)據(jù)生產(chǎn)，使得人們對(duì)大容量、易擴(kuò)展、低價(jià)格的存儲(chǔ)設(shè)備產(chǎn)生了強(qiáng)烈的需求。

龐大的存儲(chǔ)需求，也刺激著云存儲(chǔ)服務(wù)的市場(chǎng)發(fā)展。據(jù)IDC的報(bào)告顯示，在未來(lái)四年內(nèi)，全球云服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)到442億美元，其中云存儲(chǔ)的市場(chǎng)比例將從目前的9%增長(zhǎng)到14%，其規(guī)模將接近62億美元，存儲(chǔ)市場(chǎng)是增長(zhǎng)最快的云計(jì)算服務(wù)，這也意味著云存儲(chǔ)的市場(chǎng)潛力仍是巨大的。國(guó)內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)巨頭，紛紛推出相應(yīng)的云存儲(chǔ)平臺(tái)，如亞馬遜（Amazon）的S3，谷歌的Google Drive，微軟（Microsoft）的Windows Azure，百度云盤，360云盤等。

2.2數(shù)據(jù)安全的制約

云存儲(chǔ)服務(wù)由于其成本低廉、方便快捷等優(yōu)勢(shì)，短短幾年就得到了迅猛地發(fā)展，使用云存儲(chǔ)存放數(shù)據(jù)（文檔、圖片、音頻、視頻等）已十分普遍。但是，伴隨著云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全問(wèn)題頻頻發(fā)生，如數(shù)據(jù)泄露、數(shù)據(jù)丟失、賬號(hào)或服務(wù)流量劫持、系統(tǒng)宕機(jī)等，使公眾對(duì)云存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題日益關(guān)注。數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，既會(huì)嚴(yán)重制約云存儲(chǔ)的發(fā)展，又將促進(jìn)云存儲(chǔ)提供商不斷對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全的研究與改善。

2.3發(fā)展趨勢(shì)

隨著大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求的刺激，數(shù)據(jù)安全技術(shù)的完善以及寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，云存儲(chǔ)提供商開(kāi)始積極將各類搜索、應(yīng)用技術(shù)和云存儲(chǔ)相結(jié)合。云存儲(chǔ)技術(shù)將在數(shù)據(jù)訪問(wèn)、數(shù)據(jù)安全、便攜性及數(shù)據(jù)訪問(wèn)方面繼續(xù)完善和改進(jìn)。

云存儲(chǔ)不僅僅只是簡(jiǎn)單的大容量存儲(chǔ)，而將是云計(jì)算時(shí)代的一場(chǎng)存儲(chǔ)革命。隨著云存儲(chǔ)的安全性、可靠性、實(shí)用性等存儲(chǔ)技術(shù)的不斷成熟與完善，云存儲(chǔ)將會(huì)給人們的生活方式，企業(yè)的運(yùn)行模式帶來(lái)更多的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

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