陳海蕊

摘要：云存儲(chǔ)是以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)管理為核心的云計(jì)算系統(tǒng)，其核心思想是將存儲(chǔ)作為一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)便捷高效地在線提供。本文云存儲(chǔ)的概念入手，探究了云存儲(chǔ)體系架構(gòu)、云存儲(chǔ)技術(shù)與傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)的區(qū)別以及云存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；云存儲(chǔ)；數(shù)據(jù)備份；iCloud云存儲(chǔ)[1][2]是以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)管理為核心的云計(jì)算系統(tǒng)，云存儲(chǔ)是在云計(jì)算[3][4]概念基礎(chǔ)之上延展而出的新概念，是指通過(guò)集群應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，將網(wǎng)絡(luò)中多種不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備集合起來(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)功能的系統(tǒng)。對(duì)于使用者而言云存儲(chǔ)不是指某個(gè)具體的設(shè)備，而是指一個(gè)由許多存儲(chǔ)設(shè)備和服務(wù)器所構(gòu)成的集合體。云中的設(shè)備對(duì)使用者是完全透明的，云存儲(chǔ)提供的是一種黑匣子服務(wù)，一經(jīng)授權(quán)用戶即可對(duì)云存儲(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)。云存儲(chǔ)服務(wù)模型是以云計(jì)算為基礎(chǔ)架構(gòu)，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)功能的系統(tǒng)。

1云存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)

云存儲(chǔ)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)自底向上分為四層，分別是存儲(chǔ)層、管理層、接口層和訪問(wèn)層。底層存儲(chǔ)層是最基礎(chǔ)部分，它由多種存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和存儲(chǔ)管理系統(tǒng)組成，負(fù)責(zé)對(duì)底層設(shè)備的管理維護(hù)、狀態(tài)監(jiān)控等。管理層是核心部分，采用集群管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密、備份容災(zāi)等功能。接口層是基于云存儲(chǔ)開發(fā)應(yīng)用的關(guān)鍵部分，該層提供統(tǒng)一的協(xié)議和編程接口。訪問(wèn)層是基于云存儲(chǔ)開發(fā)的應(yīng)用程序的入口，授權(quán)用戶通過(guò)應(yīng)用接口登錄云存儲(chǔ)系統(tǒng)，共享云存儲(chǔ)服務(wù)。云存儲(chǔ)架構(gòu)模型如圖1所示：

在云存儲(chǔ)的發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生了很多關(guān)鍵技術(shù)，并將這些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行融合，關(guān)鍵技術(shù)包括存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)、分布式存儲(chǔ)技術(shù)、P2P存儲(chǔ)技術(shù)、存儲(chǔ)加密技術(shù)、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)、內(nèi)容分發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)備份技術(shù)等。其中存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)是云存儲(chǔ)的關(guān)鍵和核心，它是通過(guò)存儲(chǔ)虛擬化方法，將系統(tǒng)中異構(gòu)的存儲(chǔ)設(shè)備映射為一個(gè)統(tǒng)一的存儲(chǔ)資源池，該資源池對(duì)用戶而言是完全透明的。分布式存儲(chǔ)技術(shù)是指運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)、分布式文件系統(tǒng)、網(wǎng)格存儲(chǔ)技術(shù)等多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多種存儲(chǔ)設(shè)備的協(xié)同工作。P2P存儲(chǔ)技術(shù)是在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下通過(guò)功能對(duì)等的方式將存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，各節(jié)點(diǎn)還可以通過(guò)統(tǒng)一的路由協(xié)議進(jìn)行通信。與傳統(tǒng)存儲(chǔ)類似，數(shù)據(jù)備份在云存儲(chǔ)系統(tǒng)中同樣重要。目前常用的數(shù)據(jù)備份技術(shù)有：冷備份技術(shù)和熱備份技術(shù)、寫前拷貝技術(shù)、快照技術(shù)、鏡像技術(shù)、RAID技術(shù)等等。

2云存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)踐及其應(yīng)用

2011年美國(guó)亞馬遜公司宣布推出數(shù)字內(nèi)容云存儲(chǔ)服務(wù)。亞馬遜是老牌云計(jì)算提供商，很早建立了自己的云體系并開放云存儲(chǔ)個(gè)人業(yè)務(wù)。據(jù)估算Amazon EC2約有7100個(gè)服務(wù)器機(jī)架，按每個(gè)機(jī)架64個(gè)刀片服務(wù)器計(jì)算，總數(shù)量將高達(dá)454400臺(tái)。亞馬遜的云服務(wù)不僅是一種存儲(chǔ)體系，更可以作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的依托平臺(tái)，讓用戶獨(dú)立創(chuàng)建個(gè)人云服務(wù)。蘋果公司也緊鑼密鼓地推出云存儲(chǔ)服務(wù)，蘋果的iCloud讓云存儲(chǔ)進(jìn)入全面戰(zhàn)爭(zhēng)狀態(tài)。iCloud是一種云服務(wù)，它可以存儲(chǔ)多種內(nèi)容，包括音樂(lè)、電子書、照片等等。蘋果用戶只要用AppleID進(jìn)行登錄，便可在所有iOS設(shè)備上聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)，iCloud還將用戶的重要數(shù)據(jù)每天備份一次。iCloud蘋果云憑借完善的終端體系和緊密的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，一次設(shè)定使用終生，無(wú)須使用瀏覽器，也無(wú)須頻繁地登入登出，還可以讓不同平臺(tái)的蘋果設(shè)備同時(shí)接入使用。iCloud將用戶所有的所有文件都放在同一個(gè)地方，無(wú)需了解自己的存儲(chǔ)空間，也無(wú)需管理，真正做到了最簡(jiǎn)。2010年Google發(fā)布了Google Storage for Developers，2011年5月，Google宣布完全開放Storage存儲(chǔ)。聯(lián)想是國(guó)內(nèi)較早提供云存儲(chǔ)服務(wù)的知名企業(yè)，但其業(yè)務(wù)主限于商用，聯(lián)想網(wǎng)盤是較早上線的一款面向存儲(chǔ)消費(fèi)者的產(chǎn)品。然而國(guó)內(nèi)用戶更多地是選擇使用國(guó)外的免費(fèi)工具，如Dropbox、WindowsLive Mesh等。金山公司早在2007年就成立了云存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，金山快盤也是其典型的云存儲(chǔ)應(yīng)用，用戶只需在計(jì)算機(jī)上安裝金山快盤軟件，它就會(huì)在計(jì)算機(jī)硬盤上生成一個(gè)虛擬盤符，用戶只要把需要備份與同步的文件放在里面，就能實(shí)現(xiàn)本地計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程服務(wù)器的同步與共享。金山快盤是中國(guó)首家多終端同步網(wǎng)盤。

事實(shí)證明，云存儲(chǔ)已經(jīng)悄悄地滲透到人類生活的方方面面，包括教育教學(xué)、醫(yī)療、休閑娛樂(lè)等等。競(jìng)爭(zhēng)和創(chuàng)新會(huì)不斷刺激產(chǎn)生結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、功能更強(qiáng)大、價(jià)格更低廉的云存儲(chǔ)產(chǎn)品。作為一項(xiàng)嶄新的技術(shù)，云存儲(chǔ)已成為國(guó)內(nèi)外業(yè)界的新貴。

總之，云存儲(chǔ)系統(tǒng)以傳統(tǒng)的分布式存儲(chǔ)技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字資源的海量存儲(chǔ)，本文從云存儲(chǔ)的概念展開，主要探討了云存儲(chǔ)相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)踐。云存儲(chǔ)是大勢(shì)所趨，將來(lái)也許會(huì)成為企業(yè)存儲(chǔ)的最終歸宿，將來(lái)也許人類會(huì)像離不開水和電一樣離不開云。但是由于云存儲(chǔ)技術(shù)還在初步發(fā)展階段，還有諸如經(jīng)濟(jì)實(shí)用性、安全性等很多問(wèn)題亟待我們?nèi)パ芯拷鉀Q。

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