1、教育部-IBM產(chǎn)學(xué)合作專業(yè)綜合改革項目云計算技術(shù)及應(yīng)用第二章 云計算關(guān)鍵技術(shù) 云存儲主要內(nèi)容1 云存儲的概念2 云存儲的結(jié)構(gòu)3 云存儲的種類 4 云存儲的應(yīng)用5 云存儲的隱患1 云存儲概念1 云存儲概念什么是云存儲云存儲是指通過集群應(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)。云計算系統(tǒng)可以認為是以數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)運算為中心的系統(tǒng)。在云計算系統(tǒng)中配置相應(yīng)的存儲設(shè)備，那么該計算系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成為一個云存儲系統(tǒng)。1 云存儲概念云存儲與傳統(tǒng)存儲傳統(tǒng)存儲用戶清楚存儲設(shè)備型號、接口、傳輸協(xié)議等或者存儲系統(tǒng)中磁

2、盤數(shù)量、存儲設(shè)備和服務(wù)器之間連接線纜方式；建立數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)和容災(zāi)系統(tǒng)；對存儲設(shè)備進行定期地狀態(tài)監(jiān)控、維護、軟/硬件更新升級云存儲用戶云存儲系統(tǒng)中的所有設(shè)備對用戶都是完全透明的；任何地方經(jīng)過授權(quán)用戶使用一根接入線纜對云存儲系統(tǒng)進行訪問1 云存儲概念云存儲與傳統(tǒng)存儲功能需求云存儲系統(tǒng)面向多種類型的網(wǎng)絡(luò)在線存儲服務(wù)傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)則面向如高性能計算、事務(wù)處理等應(yīng)用性能需求數(shù)據(jù)的安全性、可靠性、效率等技術(shù)挑戰(zhàn)數(shù)據(jù)管理云存儲系統(tǒng)不僅要提供傳統(tǒng)文件訪問，還要能夠支持海量數(shù)據(jù)管理并提供公共服務(wù)支撐功能，以方便云存儲系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)的維護1 云存儲概念云存儲與傳統(tǒng)存儲云計算是賣計算，類似國家那幾個大的計算中心，給我數(shù)

3、據(jù)，我給你結(jié)果，云計算與大計算中心計算我推斷會更靈活更具擴展性，成本也會低而且更大眾化云存儲現(xiàn)階段是賣存儲空間，就類似賣Web空間，只不過云存儲賣的是一個LUN或者一個基于NAS協(xié)議的Vol，加之更多的服務(wù)細節(jié)比如帶寬，速度，I/O屬性，是否常駐cache等，反正能賣錢的全拿出來賣1 云存儲與云計算的架構(gòu)模型對比1 云存儲概念云存儲的功能隨著容量增長，線性地擴展性能和存取速度將數(shù)據(jù)存儲按需遷移到分布式的物理站點確保數(shù)據(jù)存儲的高度適配性和自我修復(fù)能力，可以保存多年之久確保多租戶環(huán)境下的私密性和安全性允許用戶基于策略和服務(wù)模式按需擴展性能和容量改變了存儲購買模式，只收取實際使用的存儲費用，而非按照

4、所有的存儲系統(tǒng)，包含未使用的存儲容量，來收取費用結(jié)束顛覆式的技術(shù)升級和數(shù)據(jù)遷移工作1 云存儲概念云存儲的優(yōu)點更容易擴容(包括帶寬)更易于管理成本更低廉 數(shù)據(jù)更安全，服務(wù)不中斷1 云存儲概念云存儲的隱性成本向云存儲上遷移數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量大小元數(shù)據(jù)的功能 操作次數(shù)提前預(yù)估云存儲的費用完善的數(shù)據(jù)遷移計劃 病毒掃描、索引服務(wù)以及備份軟件1 云存儲概念云存儲技術(shù)前提寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展WEB2.0技術(shù)應(yīng)用存儲的發(fā)展集群技術(shù)、網(wǎng)格技術(shù)和分布式文件系統(tǒng)（作業(yè)）CDN內(nèi)容分發(fā)、P2P技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)存儲虛擬化技術(shù)、存儲網(wǎng)絡(luò)化管理技術(shù)主要內(nèi)容1 云存儲的概念2 云存儲的結(jié)構(gòu)3 云存儲的種類

5、 4 云存儲的應(yīng)用5 云存儲的隱患2 云存儲結(jié)構(gòu)云存儲簡易結(jié)構(gòu)圖存儲節(jié)點(Storage Node)負責(zé)存放文件控制節(jié)點(Control Node)則是作為文件索引，并負責(zé)監(jiān)控存儲節(jié)點間容量及負載的均衡2個部分合起來便組成一個云存儲每個節(jié)點至少有兩片網(wǎng)卡NFS、HTTP、FTP、WebDav等是應(yīng)用端2 云存儲結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的存儲設(shè)備相比，云存儲不僅僅是一個硬件，而且是一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備、服務(wù)器、應(yīng)用軟件、公用訪問接口、接入網(wǎng)和客戶端程序等多個部分組成的復(fù)雜系統(tǒng)各部分以存儲設(shè)備為核心，通過應(yīng)用軟件來對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問服務(wù)2 云存儲結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)模型1、存儲層：存儲層是云存儲最基礎(chǔ)的部分。FC

6、 、NAS 和iSCSI 、SCSI 或SAS 。數(shù)量龐大分布，通過網(wǎng)絡(luò)或FC 連接。設(shè)備之上是統(tǒng)一存儲設(shè)備管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)存儲設(shè)備的邏輯虛擬化管理、多鏈路冗余管理，以及硬件設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控和故障維護。2、基礎(chǔ)管理層。基礎(chǔ)管理層是云存儲最核心的部分，是云存儲中最難以實現(xiàn)的部分?；A(chǔ)管理層通過集群、分布式文件系統(tǒng)和網(wǎng)格計算等技術(shù)，實現(xiàn)云存儲中多個存儲設(shè)備之間的協(xié)同工作，對外提供服務(wù)。CDN內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)保證云存儲中的數(shù)據(jù)不會被未授權(quán)的用戶所訪問，同時，通過各種數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)技術(shù)和措施可以保證云存儲中的數(shù)據(jù)不會丟失，保證云存儲自身的安全和穩(wěn)定。3、應(yīng)用接口層。應(yīng)用接口層是云存儲最靈活多變

7、的部分。不同的云存儲運營單位可以根據(jù)實際業(yè)務(wù)類型，開發(fā)不同的應(yīng)用服務(wù)接口，提供不同的應(yīng)用服務(wù)。比如視頻監(jiān)控應(yīng)用平臺、IPTV 和視頻點播應(yīng)用平臺、網(wǎng)絡(luò)硬盤引用平臺，遠程數(shù)據(jù)備份應(yīng)用平臺等。4、訪問層。任何一個授權(quán)用戶都可以通過標(biāo)準(zhǔn)的公用應(yīng)用接口來登錄云存儲系統(tǒng)，享受云存儲服務(wù)。云存儲運營單位不同，云存儲提供的訪問類型和訪問手段也不同。 主要內(nèi)容1 云存儲的概念2 云存儲的架構(gòu)3 云存儲的種類 4 云存儲的應(yīng)用5 云存儲的隱患3 云存儲種類塊存儲（Block Storage）文件存儲 （File Storage）3 云存儲種類-塊存儲 塊存儲（Block Storage）單筆的數(shù)據(jù)寫到不同的硬盤

8、，得到較大的單筆讀寫帶寬優(yōu)點對單筆數(shù)據(jù)讀寫很快缺點成本較高，無法解決真正海量文件的儲存3 云存儲種類-塊存儲適合應(yīng)用 快速更改的單一文件系統(tǒng) 包括數(shù)據(jù)庫、共用的電子表單，在這些例子中，好幾個人共享一個文件，文件經(jīng)常性地、頻繁的更改。為了達到這樣的目的，系統(tǒng)必須具備很大的內(nèi)存、很快的硬盤及快照等功能。針對單一文件大量寫的高性能計算（HPC） 某些高性能計算有成千上百個使用端，同時讀寫單一個文件，為了提高讀寫效能，這些文件被分布到很多個節(jié)點，這些節(jié)點需要緊密地協(xié)作，才能保證數(shù)據(jù)的完整性，這些應(yīng)用由集群軟件負責(zé)處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)傳輸。例如石油探勘及財務(wù)數(shù)據(jù)模擬。3 云存儲種類-文件存儲 文件存儲（Fil

9、e Storage）基于文件級別的存儲，把一個文件放在一個硬盤上，即使文件太大需要拆分時，也放在同一個硬盤上。優(yōu)點是對一個多文件、多人使用的系統(tǒng)，總帶寬可以隨著存儲節(jié)點的增加而擴展，它的架構(gòu)可以無限制的擴容，并且成本低廉缺點是對單一文件的讀寫會受到單一硬盤效能的限制，代表的廠商如Parascale3 云存儲種類-文件存儲適合應(yīng)用 文件較大，總讀取帶寬要求較高的系統(tǒng) - 例如網(wǎng)站、 IPTV多個文件同時寫入的系統(tǒng) - 例如監(jiān)控系統(tǒng)長時間存放文件的系統(tǒng) - 例如文件備份、存放或搜尋主要內(nèi)容1 云存儲的概念2 云存儲的架構(gòu)3 云存儲的種類 4 云存儲的應(yīng)用5 云存儲的隱患4 云存儲的應(yīng)用云存儲能提供什么樣的服務(wù)取決于云存儲架構(gòu)的應(yīng)用接口層中內(nèi)嵌了什么類型的應(yīng)用軟件和服務(wù)云存儲服務(wù)可以分為個人級應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)磁盤（網(wǎng)盤）在線文檔編輯在線的網(wǎng)絡(luò)游戲企業(yè)級應(yīng)用企業(yè)空間租賃服務(wù)企業(yè)級遠程數(shù)據(jù)備份和容災(zāi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)4 云存儲應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域備份歸檔分配共享協(xié)作云存儲的應(yīng)用領(lǐng)域4 云存儲應(yīng)用