云存儲架構(gòu)的技術(shù)特點與三個發(fā)展方向

云計算被稱為是繼個人PC、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息化革命,不僅實現(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。越來越多的商業(yè)活動幾乎都采用云計算技術(shù)作為后臺支撐,實現(xiàn)按需服務(wù),按需計費。

本文來自微信公眾號“twt企業(yè)IT社區(qū)”。

概述

云計算被稱為是繼個人PC、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息化革命,不僅實現(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。越來越多的商業(yè)活動幾乎都采用云計算技術(shù)作為后臺支撐,實現(xiàn)按需服務(wù),按需計費。

我國對云計算的產(chǎn)業(yè)高度重視,已把云計算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提到了國家戰(zhàn)略的高度,在十二五規(guī)劃中將云計算列入重點扶植的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。通過云計算技術(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)。

隨著云計算市場規(guī)模的不斷擴大,應(yīng)用場景涉及到個人數(shù)據(jù)存儲、企業(yè)數(shù)據(jù)及應(yīng)用支撐、國家公共基礎(chǔ)設(shè)施支撐等多個領(lǐng)域,云計算的發(fā)展趨勢自然已成為業(yè)界關(guān)注的焦點。

云存儲作為云計算重要的組成部分被越來越多的企業(yè)所使用,無論是個人數(shù)據(jù)還是企業(yè)數(shù)據(jù),都在利用云存儲的海量存儲、彈性擴容等特點進行相關(guān)應(yīng)用。

云存儲概念

云存儲顧名思義就是在云上提供存儲的服務(wù),將數(shù)據(jù)儲存到云上供企業(yè)或個體存取的解決方案。消費者可以在任何時間、任何地方,透過網(wǎng)絡(luò)連接到云上便捷地存取數(shù)據(jù)。相對于線下具有可用性高、擴展性強、存儲量大、按需提供等特點。云存儲一般都是由云計算服務(wù)商通過服務(wù)方式提供,數(shù)據(jù)分散存儲。對于用戶而言根本不用關(guān)心數(shù)據(jù)存儲的具體區(qū)域,使用即可。根據(jù)云存儲提供的服務(wù)類型和面向的用戶不同,云存儲服務(wù)大致可以分為個人服務(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)控存儲等。

云存儲架構(gòu)技術(shù)特性

云存儲服務(wù)商會在后臺通過存儲虛擬化技術(shù)將分散的存儲資源進行虛擬化,聚合成池,形成存儲資源池。作為個人或者企業(yè)消費者可透過Web化的用戶界面來訪問使用此存儲資源池來存放文件或?qū)ο蟆T谀承┳詣踊膱鼍爸?,服?wù)商還提供透過Web服務(wù)應(yīng)用程序接口(API)進行數(shù)據(jù)存儲。根據(jù)云存儲的使用場景不同,可以對云存儲進行細化分類,如視頻云存儲、文檔云存儲、災(zāi)備云存儲及數(shù)據(jù)庫云存儲等。

為更好的了解和學(xué)習(xí)云存儲,必須先了解云存儲架構(gòu)和其特點。從云存儲的架構(gòu)大致分為物理層、管理層、應(yīng)用層、訪問層。

物理層:

物理層也就是真正存儲數(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,存儲介質(zhì)也不同,如FC光纖通道存儲設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備、直連存儲設(shè)備及IP存儲等。在目前常用的云存儲場景中,云存儲中的存儲硬件往往數(shù)量龐大且分布于不同的地理位置??梢酝ㄟ^虛擬化技術(shù)實現(xiàn)池化,通過網(wǎng)絡(luò)進行互聯(lián),利用管理層的特性實現(xiàn)存儲設(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。

存儲管理層:

眾所周知,云存儲的可靠性是非常高的,可以說是5個9也不為過。主要因為它具備可靠的存儲管理層,對物理設(shè)備、區(qū)域分布等功能進行統(tǒng)一管理和調(diào)度,幾乎沒有單點故障的發(fā)生。存儲管理層可以說是云存儲方案中最核心的部分,也是云存儲中技術(shù)復(fù)雜性、管理復(fù)雜性最高的部分。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,使多個的存儲設(shè)備可以對外提供同一種服務(wù),并提供高性能的數(shù)據(jù)訪問能力。

應(yīng)用接口層:

應(yīng)用接口層作為云存儲的潤滑層發(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)用場景提供不同類型的接入服務(wù)。云存儲并不單單指硬件,更多的是軟硬件的集合體,通過應(yīng)用層的協(xié)調(diào),提供不同的應(yīng)用場景的服務(wù)。比如監(jiān)控應(yīng)用平臺、視頻點播應(yīng)用平臺、網(wǎng)絡(luò)硬盤應(yīng)用平臺,遠程數(shù)據(jù)備份應(yīng)用平臺等。

訪問層:

訪問層是距離消費者最近的一層,是打通消費者與云存儲的橋梁。大家一定要記住,云存儲并非存儲,而是一種云服務(wù)。對消費者來說,不是指某一個具體的設(shè)備,而是指一個由許許多多個存儲設(shè)備和服務(wù)器所構(gòu)成的集合體。消費者使用云存儲,并不是使用某一個存儲設(shè)備,而是使用整個云存儲系統(tǒng)帶來的一種數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。消費者可以通過云服務(wù)商提供的入口登錄云存儲系統(tǒng),使用云存儲服務(wù)。隨著網(wǎng)頁技術(shù)的發(fā)展,消費者可以通過PC、移動端及智能終端實時進行數(shù)據(jù)的存取或者共享。

一個好的云存儲架構(gòu),應(yīng)具備以下的特點:

虛擬化

云存儲的基本特性之一就是存儲虛擬化。通過虛擬化技術(shù)將存儲資源的邏輯映像與物理存儲分開,從而提供簡化、無縫的資源虛擬視圖,簡化復(fù)雜的底層基礎(chǔ)架構(gòu)。存儲資源通過虛擬化技術(shù)“池化”后,形成巨大的存儲池。用戶無需關(guān)心數(shù)據(jù)的具體存儲位置,只需按需索取。云存儲通過虛擬化技術(shù)將保證數(shù)據(jù)的高可用性,真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)無處不在,隨處可取。

擴展性

擴展性是云存儲最基本的特點之一,它不再局限于傳統(tǒng)的擴展模式,如先設(shè)計、次采購再集成等步驟。而是通過良好的軟件設(shè)計,通過集群式管理模式,分布式架構(gòu)基礎(chǔ),可以按照消費者的實際需求進行按需索取。降低消費者的采購成本和使用成本,真正發(fā)揮云的優(yōu)勢。

穩(wěn)定性

為滿足用戶或者企業(yè)的不同場景應(yīng)用的高可用,云存儲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,通過集群、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時同步,實現(xiàn)多副本存儲,統(tǒng)一接口存取。

安全性

云存儲方面安全性一直是服務(wù)商和企業(yè)最關(guān)注的話題,再加上國家發(fā)布的《數(shù)據(jù)安全法》對數(shù)據(jù)的存儲提出了更高的要求。云服務(wù)商也在第一時間進行各種技術(shù)升級和改進,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的落盤加密、數(shù)據(jù)訪問加密、數(shù)據(jù)容錯等多種手段確保用戶云上數(shù)據(jù)的安全。因為云服務(wù)商提供的服務(wù)范圍廣、類型多,所以實際上云存儲所能提供的安全性水平遠遠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

云存儲為消費者或者企業(yè)提供了便捷的訪問方式,如PC、移動端或其他智能設(shè)備。只要有網(wǎng)絡(luò),用戶就可以通過這些方式進行數(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,甚至是專門的存儲設(shè)備,大大提高了數(shù)據(jù)遷移的便捷性。

云存儲發(fā)展趨勢

隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速部署,“雙輪驅(qū)動”(業(yè)務(wù)驅(qū)動數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù))尤為突出。企業(yè)越來越重視客戶的體驗,通過各種方式和渠道收集用戶的體驗數(shù)據(jù),反饋給業(yè)務(wù)甚至研發(fā)團隊。通過大數(shù)據(jù)平臺的分析,發(fā)掘價值,用于研發(fā)及業(yè)務(wù)側(cè)的決策。同時業(yè)務(wù)應(yīng)用趨于移動化,最直觀的實現(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)將越來越多的被采集和存儲。

當(dāng)前我們已經(jīng)從IT進入到了DT時代,甚至是OT時代。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、海量的存儲解決方案就變得尤為重要。

云存儲已經(jīng)成為未來存儲發(fā)展的一種趨勢。隨著云存儲技術(shù)的發(fā)展,各種涉及云存儲的場景會越來越多。從大方向考慮,云存儲還需從安全性、便攜性及可用性三個角度進行改善。

安全性

隨著《數(shù)據(jù)安全法》的發(fā)布,從國家層面對數(shù)據(jù)的安全進行立法,數(shù)據(jù)的重要性和安全性被提到了一個新的高度。云服務(wù)提供商應(yīng)該研讀《數(shù)據(jù)安全法》,從數(shù)據(jù)的生命周期對數(shù)據(jù)進行安全防護,而不僅僅關(guān)注云存儲自身的安全性,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)提供商也開始逐漸對IOT的發(fā)展進行支撐。更多的物聯(lián)網(wǎng)場景被滿足,如云上監(jiān)控、云上點播、云上會議等等。隨著各種智能終端的普及云存儲的便捷性應(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。同時可以嘗試通過新的手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)的云上云下便捷轉(zhuǎn)移,滿足將來混合存儲模式的需要。

可用性

從企業(yè)的實際應(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別的延時。當(dāng)下結(jié)合CDN內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)訪問加速的功能,提升用戶的訪問效果。利用本地高速存儲緩存機制,可以對熱數(shù)據(jù)進行臨時存儲,解決數(shù)據(jù)級延遲問題。隨著云存儲技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,各廠商仍將繼續(xù)努力實現(xiàn)存儲方式的優(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,為用戶實現(xiàn)數(shù)據(jù)云上云下無縫訪問提供更好支持。

結(jié)束語

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大背景下,大數(shù)據(jù)時代已悄然開來,數(shù)據(jù)的存儲已成為企業(yè)的重中之重,考慮數(shù)據(jù)該安全的存哪?在大數(shù)據(jù)時代,數(shù)據(jù)量高速增長,數(shù)據(jù)存儲已經(jīng)是很多產(chǎn)業(yè)服務(wù)、經(jīng)濟建設(shè)的重要IT基礎(chǔ)設(shè)施。云存儲架構(gòu)作為承載數(shù)據(jù)的載體,一定會隨著業(yè)務(wù)的需要和整體云的發(fā)展不斷更新,但是萬變不離其宗,所有技術(shù)架構(gòu)都是為商業(yè)架構(gòu)而服務(wù)的。脫離業(yè)務(wù)的架構(gòu)就如同人沒有骨架,無法撐起身體而前進。相信云存儲架構(gòu)會隨著技術(shù)的發(fā)展,越來越開源化、輕量化和更具前瞻性。再次重申,云存儲不是存儲,而是服務(wù)。

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