一文了解云存儲的種類及屬性

西部數(shù)碼
西部數(shù)碼
簡單來說,云存儲就是將儲存資源放到云上供人存取的一種新興方案,不同的云服務(wù)環(huán)境應(yīng)該選擇不同的云存儲種類。從數(shù)據(jù)的存儲和訪問的方式來區(qū)分,云存儲包括數(shù)據(jù)塊級云存儲、文件級云存儲和對象級云存儲。 1、數(shù)...

簡單來說,云存儲就是將儲存資源放到云上供人存取的一種新興方案,不同的云服務(wù)環(huán)境應(yīng)該選擇不同的云存儲種類。從數(shù)據(jù)的存儲和訪問的方式來區(qū)分,云存儲包括數(shù)據(jù)塊級云存儲、文件級云存儲和對象級云存儲。

1、數(shù)據(jù)塊級云存儲

指提供高速的直接的數(shù)據(jù)塊存儲訪問服務(wù)。前端的計算節(jié)點通過光纖網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議訪問存儲,獲得高速、穩(wěn)定、有保障的數(shù)據(jù)訪問。這種模型源于在關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)中久經(jīng)驗證的存儲局域網(wǎng)SAN模型。不過在云存儲的時代,改為分布式的并行擴展模式,并增加了以上討論的其它云存儲特征。由于此模型采用的是高帶寬、低延遲、可靠的光纖網(wǎng)絡(luò)存儲訪問協(xié)議,前端計算節(jié)點獨享或少量共享存儲內(nèi)容的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),因此,和前端的計算節(jié)點是屬于緊耦合的關(guān)系,性能是最優(yōu)的。

2、文件級云存儲

通過網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)訪問協(xié)議提供文件級的存儲訪問服務(wù)。這種模型源于網(wǎng)絡(luò)附加存儲NAS的模型,計算節(jié)點通過以太網(wǎng)的協(xié)議,在其上構(gòu)建區(qū)域內(nèi)相對快速、安全、可靠的網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)來獲得文件的訪問服務(wù)。不過在云存儲的時代,文件級云存儲突破了傳統(tǒng)NAS訪問空間的局限,提供了高達PB級的全局命名空間的訪問能力,和以上討論的其它云存儲特征。這種模型和前端節(jié)點是C/S的模型,二者采用樹狀的文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來存儲和訪問數(shù)據(jù),屬于中耦合的關(guān)系,在區(qū)域內(nèi)性能有足夠的保證。

3、對象級云存儲

通過廣域網(wǎng)的面向?qū)ο蟮脑L問協(xié)議來獲取對象級的存儲訪問服務(wù)。對象和文件既有相似之處,也有區(qū)別。對象通常改動較少,并且擁有許多的屬性,而且為多租戶使用。這種模型源自于早期EMC推出的CAS存儲系統(tǒng)。但是,在云存儲時代,突破了訪問地域的限制,借助于面向?qū)ο蟮脑L問協(xié)議,用戶可以在全球任何地點訪問對象級存儲云中儲存的對象內(nèi)容。對象級云存儲面向的是海量的各種尺寸、不同格式的對象內(nèi)容,為提高訪問效率,前端計算節(jié)點并不關(guān)心對象級云存儲內(nèi)部的存儲方法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的模型。屬于松耦合的關(guān)系。

那么數(shù)據(jù)塊級云存儲、文件級云存儲、對象級云存儲和原來的SAN,NAS,CAS有什么不同呢?區(qū)別主要在云存儲具備的屬性特征,傳統(tǒng)存儲設(shè)備并不具備。云存儲具備以下的屬性特征:

1、分布式的并行擴展架構(gòu)

云存儲可以根據(jù)需求動態(tài)、靈活、按需地進行擴展,因此云存儲和原來傳統(tǒng)存儲的縱向擴展(scale-up)的架構(gòu)不同,采用的是橫向擴展(scale-out)的方式進行。通常,云存儲的節(jié)點之間會通過網(wǎng)絡(luò)進行連接當需要擴展時只需要把新的節(jié)點并入到網(wǎng)絡(luò)中即可。顯然,網(wǎng)絡(luò)在云存儲中是非常關(guān)鍵的。選擇何種網(wǎng)絡(luò)和云存儲應(yīng)用的環(huán)境有著緊密聯(lián)系。在需要性能敏感的應(yīng)用環(huán)境中(如事務(wù)處理)云存儲內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)需要高帶寬、低延遲的網(wǎng)絡(luò),以保證節(jié)點與節(jié)點之間的連接得到充分的性能保障。因此這樣的云存儲在目前的技術(shù)現(xiàn)實下通常只是在區(qū)域內(nèi)進行擴展在廣域范圍內(nèi)進行擴展的需求僅在極少的應(yīng)用需求中出現(xiàn)。而在性能不敏感的應(yīng)用環(huán)境中(如網(wǎng)絡(luò)硬盤),云存儲的擴展可以擴展到廣域的范圍,因此,云存儲內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通常是一種相對松禍合的形式(如以太網(wǎng))。還有一種模型是采用中小型的云存儲通過松禍合的結(jié)構(gòu)來建設(shè)存儲云服務(wù)的。這種架構(gòu)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)要求可以降低,同時節(jié)點間的訪問性能也是不需要嚴格要求的。

2、虛擬化感知

云存儲適用于云計算的環(huán)境,云計算最重要的一個特點是計算會根據(jù)需要進行飄移比如虛擬機會在前端的物理機之間進行遷移。這要求云存儲具備虛擬化感知的能力,在前端的虛擬應(yīng)用發(fā)生遷移后能夠繼續(xù)提供同樣的服務(wù)。虛擬化感知的能力根據(jù)前端計算的耦合程度而有高低。

3、分層存儲

每種類型的云存儲都具備巨大的擴展能力通常存儲容量都是高達PB級的。這樣在同種存儲類型中就存在提供同種訪問類型,但是不同訪問能力的需求。隨著用戶數(shù)據(jù)蚤的增加,以及用戶對歷史數(shù)據(jù)保存的重要性的意識增強數(shù)據(jù)不僅僅有存儲的需求,同時歸檔的需求也日益提升到IT的規(guī)劃中。在沒有分層存儲能力的時代歸檔的實現(xiàn)是很困難的,尤其是對于結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。但是有了分層存儲能力后,歸檔的實現(xiàn)就變得非常簡單。系統(tǒng)可以自動在后臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的歸檔根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性以及訪問的需求在不同的存儲能力層中進行遷移。這樣的實現(xiàn)對于應(yīng)用系統(tǒng)是完全透明的。換言之,是應(yīng)用緊禍合型的歸檔,即不用改動應(yīng)用程序就可以獲得最優(yōu)的整體成本。因此,云存儲對于分層存儲的能力是必須的。

4、智能空間分配

資源層的云計算理念是為了把相同訪問特點的應(yīng)用集中共享資源并且動態(tài)、靈活、按需進行資源分配和使用,以達到資源的最大利用和安全、堅固的應(yīng)用保護。在云計算的環(huán)境中,站在IT管理的角度,對于上層的應(yīng)用是非常難以把握的。這點在IDC的環(huán)境中尤其是這樣誰能保證IDC內(nèi)只能滿足Web服務(wù)器的應(yīng)用,而不可能出現(xiàn)高性能計算的需求呢,因此,云存儲內(nèi)部需要具備智能空間分配的能力,以滿足各種客戶、各種不同類型應(yīng)用的需求。那么固定的空間分配能力顯然既不符合用戶“按需”的使用要求也不符合運營者的資源利用要求。因此,只有智能的空間分配才能夠滿足雙方的利益訴求。

(原標題:淺析云存儲的種類劃分及屬性特征)

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