云存儲(chǔ)架構(gòu)的技術(shù)特點(diǎn)與三個(gè)發(fā)展方向

概述云計(jì)算被稱為是繼個(gè)人PC、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息化革命，不僅實(shí)現(xiàn)了IT技術(shù)的革新，更是IT商業(yè)模式和服務(wù)模式的一次重大變革。越來(lái)越多的商業(yè)活動(dòng)幾乎都采用云計(jì)算技術(shù)作為后臺(tái)支撐，實(shí)現(xiàn)按需服務(wù)，按需計(jì)費(fèi)。我國(guó)對(duì)云計(jì)算的產(chǎn)業(yè)高度重視，已把云計(jì)算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提到了國(guó)家戰(zhàn)略的高度，在十二五規(guī)劃中將云計(jì)算列入重點(diǎn)扶植的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。通過(guò)云計(jì)算技術(shù)縮小中小企業(yè)和大企業(yè)的IT應(yīng)用差距，讓每個(gè)人能以極低的成本獲得頂尖的信息技術(shù)和服務(wù)。隨著云計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，應(yīng)用場(chǎng)景涉及到個(gè)人數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、企業(yè)數(shù)據(jù)及應(yīng)用支撐、國(guó)家公共基礎(chǔ)設(shè)施支撐等多個(gè)領(lǐng)域，云計(jì)算的發(fā)展趨勢(shì)自然已成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。云存儲(chǔ)作為云計(jì)算重要的組成部分被越來(lái)越多的企業(yè)所使用，無(wú)論是個(gè)人數(shù)據(jù)還是企業(yè)數(shù)據(jù)，都在利用云存儲(chǔ)的海量存儲(chǔ)、彈性擴(kuò)容等特點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用。云存儲(chǔ)概念云存儲(chǔ)顧名思義就是在云上提供存儲(chǔ)的服務(wù)，將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到云上供企業(yè)或個(gè)體存取的解決方案。消費(fèi)者可以在任何時(shí)間、任何地方，透過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到云上便捷地存取數(shù)據(jù)。相對(duì)于線下具有可用性高、擴(kuò)展性強(qiáng)、存儲(chǔ)量大、按需提供等特點(diǎn)。云存儲(chǔ)一般都是由云計(jì)算服務(wù)商通過(guò)服務(wù)方式提供，數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)。對(duì)于用戶而言根本不用關(guān)心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的具體區(qū)域，使用即可。根據(jù)云存儲(chǔ)提供的服務(wù)類型和面向的用戶不同，云存儲(chǔ)服務(wù)大致可以分為個(gè)人服務(wù)，如網(wǎng)盤、文檔共享編輯等；企業(yè)服務(wù)，如企業(yè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的空間租賃服務(wù)、數(shù)據(jù)的云災(zāi)備服務(wù)及云監(jiān)控存儲(chǔ)等。云存儲(chǔ)架構(gòu)技術(shù)特性云存儲(chǔ)服務(wù)商會(huì)在后臺(tái)通過(guò)存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)將分散的存儲(chǔ)資源進(jìn)行虛擬化，聚合成池，形成存儲(chǔ)資源池。作為個(gè)人或者企業(yè)消費(fèi)者可透過(guò)Web化的用戶界面來(lái)訪問(wèn)使用此存儲(chǔ)資源池來(lái)存放文件或?qū)ο?。在某些自?dòng)化的場(chǎng)景中，服務(wù)商還提供透過(guò)Web服務(wù)應(yīng)用程序接口（API）進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。根據(jù)云存儲(chǔ)的使用場(chǎng)景不同，可以對(duì)云存儲(chǔ)進(jìn)行細(xì)化分類，如視頻云存儲(chǔ)、文檔云存儲(chǔ)、災(zāi)備云存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)庫(kù)云存儲(chǔ)等。為更好的了解和學(xué)習(xí)云存儲(chǔ)，必須先了解云存儲(chǔ)架構(gòu)和其特點(diǎn)。從云存儲(chǔ)的架構(gòu)大致分為物理層、管理層、應(yīng)用層、訪問(wèn)層。物理層：物理層也就是真正存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的硬件介質(zhì)，如磁盤、磁帶等，也是最基礎(chǔ)的部分。根據(jù)硬件自身特性的不同，存儲(chǔ)介質(zhì)也不同，如FC光纖通道存儲(chǔ)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備、直連存儲(chǔ)設(shè)備及IP存儲(chǔ)等。在目前常用的云存儲(chǔ)場(chǎng)景中，云存儲(chǔ)中的存儲(chǔ)硬件往往數(shù)量龐大且分布于不同的地理位置。可以通過(guò)虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)池化，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)，利用管理層的特性實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備的高可用性以及硬件設(shè)備自身的狀態(tài)監(jiān)控和故障維護(hù)。存儲(chǔ)管理層：眾所周知，云存儲(chǔ)的可靠性是非常高的，可以說(shuō)是5個(gè)9也不為過(guò)。主要因?yàn)樗邆淇煽康拇鎯?chǔ)管理層，對(duì)物理設(shè)備、區(qū)域分布等功能進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度，幾乎沒(méi)有單點(diǎn)故障的發(fā)生。存儲(chǔ)管理層可以說(shuō)是云存儲(chǔ)方案中最核心的部分，也是云存儲(chǔ)中技術(shù)復(fù)雜性、管理復(fù)雜性最高的部分。通過(guò)集群、分布式文件系統(tǒng)和網(wǎng)格計(jì)算等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)中多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備之間的協(xié)同工作，使多個(gè)的存儲(chǔ)設(shè)備可以對(duì)外提供同一種服務(wù)，并提供高性能的數(shù)據(jù)訪問(wèn)能力。應(yīng)用接口層：應(yīng)用接口層作為云存儲(chǔ)的潤(rùn)滑層發(fā)揮著重要的重要，它融合了不同的協(xié)議和接口，為不同的應(yīng)用場(chǎng)景提供不同類型的接入服務(wù)。云存儲(chǔ)并不單單指硬件，更多的是軟硬件的集合體，通過(guò)應(yīng)用層的協(xié)調(diào)，提供不同的應(yīng)用場(chǎng)景的服務(wù)。比如監(jiān)控應(yīng)用平臺(tái)、視頻點(diǎn)播應(yīng)用平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)硬盤應(yīng)用平臺(tái)，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)備份應(yīng)用平臺(tái)等。訪問(wèn)層：訪問(wèn)層是距離消費(fèi)者最近的一層，是打通消費(fèi)者與云存儲(chǔ)的橋梁。大家一定要記住，云存儲(chǔ)并非存儲(chǔ)，而是一種云服務(wù)。對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，不是指某一個(gè)具體的設(shè)備，而是指一個(gè)由許許多多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備和服務(wù)器所構(gòu)成的集合體。消費(fèi)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)。消費(fèi)者可以通過(guò)云服務(wù)商提供的入口登錄云存儲(chǔ)系統(tǒng)，使用云存儲(chǔ)服務(wù)。隨著網(wǎng)頁(yè)技術(shù)的發(fā)展，消費(fèi)者可以通過(guò)PC、移動(dòng)端及智能終端實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存取或者共享。一個(gè)好的云存儲(chǔ)架構(gòu)，應(yīng)具備以下的特點(diǎn)：虛擬化云存儲(chǔ)的基本特性之一就是存儲(chǔ)虛擬化。通過(guò)虛擬化技術(shù)將存儲(chǔ)資源的邏輯映像與物理存儲(chǔ)分開(kāi)，從而提供簡(jiǎn)化、無(wú)縫的資源虛擬視圖，簡(jiǎn)化復(fù)雜的底層基礎(chǔ)架構(gòu)。存儲(chǔ)資源通過(guò)虛擬化技術(shù)“池化”后，形成巨大的存儲(chǔ)池。用戶無(wú)需關(guān)心數(shù)據(jù)的具體存儲(chǔ)位置，只需按需索取。云存儲(chǔ)通過(guò)虛擬化技術(shù)將保證數(shù)據(jù)的高可用性，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無(wú)處不在，隨處可取。擴(kuò)展性擴(kuò)展性是云存儲(chǔ)最基本的特點(diǎn)之一，它不再局限于傳統(tǒng)的擴(kuò)展模式，如先設(shè)計(jì)、次采購(gòu)再集成等步驟。而是通過(guò)良好的軟件設(shè)計(jì)，通過(guò)集群式管理模式，分布式架構(gòu)基礎(chǔ)，可以按照消費(fèi)者的實(shí)際需求進(jìn)行按需索取。降低消費(fèi)者的采購(gòu)成本和使用成本，真正發(fā)揮云的優(yōu)勢(shì)。穩(wěn)定性為滿足用戶或者企業(yè)的不同場(chǎng)景應(yīng)用的高可用，云存儲(chǔ)從誕生之初就考慮了冗余特性，并在架構(gòu)上就考慮到了高可用的要求。所有物理層分布在不同的區(qū)域，數(shù)據(jù)羅盤到不同的區(qū)域，通過(guò)集群、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步，實(shí)現(xiàn)多副本存儲(chǔ)，統(tǒng)一接口存取。安全性云存儲(chǔ)方面安全性一直是服務(wù)商和企業(yè)最關(guān)注的話題，再加上國(guó)家發(fā)布的《數(shù)據(jù)安全法》對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)提出了更高的要求。云服務(wù)商也在第一時(shí)間進(jìn)行各種技術(shù)升級(jí)和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的落盤加密、數(shù)據(jù)訪問(wèn)加密、數(shù)據(jù)容錯(cuò)等多種手段確保用戶云上數(shù)據(jù)的安全。因?yàn)樵品?wù)商提供的服務(wù)范圍廣、類型多，所以實(shí)際上云存儲(chǔ)所能提供的安全性水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)要比用戶本地硬盤或者企業(yè)的數(shù)據(jù)中心所能提供的安全水平要高。便捷性云存儲(chǔ)為消費(fèi)者或者企業(yè)提供了便捷的訪問(wèn)方式，如PC、移動(dòng)端或其他智能設(shè)備。只要有網(wǎng)絡(luò)，用戶就可以通過(guò)這些方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的存取、共享等操作。部分云服務(wù)商還可以將整個(gè)數(shù)據(jù)集傳送到你所選擇的任何媒介，甚至是專門的存儲(chǔ)設(shè)備，大大提高了數(shù)據(jù)遷移的便捷性。云存儲(chǔ)發(fā)展趨勢(shì)隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速部署，“雙輪驅(qū)動(dòng)”（業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)）尤為突出。企業(yè)越來(lái)越重視客戶的體驗(yàn)，通過(guò)各種方式和渠道收集用戶的體驗(yàn)數(shù)據(jù)，反饋給業(yè)務(wù)甚至研發(fā)團(tuán)隊(duì)。通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的分析，發(fā)掘價(jià)值，用于研發(fā)及業(yè)務(wù)側(cè)的決策。同時(shí)業(yè)務(wù)應(yīng)用趨于移動(dòng)化，最直觀的實(shí)現(xiàn)端到端的通道打通。相較于傳統(tǒng)方式，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)將越來(lái)越多的被采集和存儲(chǔ)。當(dāng)前我們已經(jīng)從IT進(jìn)入到了DT時(shí)代，甚至是OT時(shí)代。物聯(lián)網(wǎng)給各種終端賦予了智慧屬性，海量數(shù)據(jù)將被采集用于數(shù)字化轉(zhuǎn)型內(nèi)服務(wù)的提升和質(zhì)量的把控。尋找一種安全可靠、海量的存儲(chǔ)解決方案就變得尤為重要。云存儲(chǔ)已經(jīng)成為未來(lái)存儲(chǔ)發(fā)展的一種趨勢(shì)。隨著云存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，各種涉及云存儲(chǔ)的場(chǎng)景會(huì)越來(lái)越多。從大方向考慮，云存儲(chǔ)還需從安全性、便攜性及可用性三個(gè)角度進(jìn)行改善。安全性隨著《數(shù)據(jù)安全法》的發(fā)布，從國(guó)家層面對(duì)數(shù)據(jù)的安全進(jìn)行立法，數(shù)據(jù)的重要性和安全性被提到了一個(gè)新的高度。云服務(wù)提供商應(yīng)該研讀《數(shù)據(jù)安全法》，從數(shù)據(jù)的生命周期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行安全防護(hù)，而不僅僅關(guān)注云存儲(chǔ)自身的安全性，也要涉及數(shù)據(jù)的使用、采集等方面。便攜性隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，云服務(wù)提供商也開(kāi)始逐漸對(duì)IOT的發(fā)展進(jìn)行支撐。更多的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景被滿足，如云上監(jiān)控、云上點(diǎn)播、云上會(huì)議等等。隨著各種智能終端的普及云存儲(chǔ)的便捷性應(yīng)不再局限于H5等web相關(guān)的技術(shù)上，而是向嵌入式等接近硬件的方面發(fā)展，更有利的支撐物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。同時(shí)可以嘗試通過(guò)新的手段實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的云上云下便捷轉(zhuǎn)移，滿足將來(lái)混合存儲(chǔ)模式的需要。可用性從企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，不難發(fā)現(xiàn)云上數(shù)據(jù)和云下數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸上還存在不同級(jí)別的延時(shí)。當(dāng)下結(jié)合CDN內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)加速的功能，提升用戶的訪問(wèn)效果。利用本地高速存儲(chǔ)緩存機(jī)制，可以對(duì)熱數(shù)據(jù)進(jìn)行臨時(shí)存儲(chǔ)，解決數(shù)據(jù)級(jí)延遲問(wèn)題。隨著云存儲(chǔ)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，各廠商仍將繼續(xù)努力實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)方式的優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，從而盡量減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t性，為用戶實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)云上云下無(wú)縫訪問(wèn)提供更好支持。結(jié)束語(yǔ)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大背景下，大數(shù)據(jù)時(shí)代已悄然開(kāi)來(lái)，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)已成為企業(yè)的重中之重，考慮數(shù)據(jù)該安全的存哪？在大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)量高速增