云存儲(chǔ)技術(shù)及其應(yīng)用

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1、云存儲(chǔ)技術(shù)及其應(yīng)用　摘要云存儲(chǔ)將大量不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)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)服務(wù)。云存儲(chǔ)服務(wù)對(duì)傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)在數(shù)據(jù)安全性、可靠性、易管理性等方面提出新的挑戰(zhàn)。文章基于云存儲(chǔ)平臺(tái)架構(gòu)的4個(gè)層次:將多存儲(chǔ)設(shè)備互連起來(lái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、為多服務(wù)提供公共支撐技術(shù)的數(shù)據(jù)管理層、支持多存儲(chǔ)應(yīng)用的數(shù)據(jù)服務(wù)層以及面向多用戶的訪問(wèn)層展開(kāi)研究,并以一種云存儲(chǔ)典型應(yīng)用——云備份(B-Cloud)為例,探討云備份的軟件架構(gòu)、應(yīng)用特點(diǎn)及研究要點(diǎn)?！　關(guān)鍵詞]云存儲(chǔ);服務(wù);云備份　　Abstract:Inordertoprovidedatastorageservices,cloudstoragee

2、mployssoftethods,cloudstorageposesneanagement.Thispaperintroducesfourlayersofcloudstoragearchitecture:datastoragelayerconnectingmultiplestorageponents,datamanagementlayerprovidingmonsupportingtechnologyformultipleservices,dataservicelayersustainingmultiplestorageapplications,anduseraccesslayer.Itt

3、henexaminesatypicalcloudstorageapplication—backupcloud(B-Cloud)—anddiscussesitssoftainresearchquestions.　　Keyazon公司推出彈性塊存儲(chǔ)(EBS)技術(shù)支持?jǐn)?shù)據(jù)持久性存儲(chǔ);Google推出在線存儲(chǔ)服務(wù)GDrive;內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商CDNets,取得該公司的Mozy在線服務(wù)軟件,并開(kāi)展SaaS業(yè)務(wù);Microsoft公司推出Windo也將云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)作為全球備份中心擴(kuò)展方案的一部分。　　2009年12月,因特網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(IDC)發(fā)布的2010年IT和電信行業(yè)十大預(yù)測(cè)中指出:云計(jì)算將擴(kuò)

4、張并走向成熟,會(huì)誕生許多新的公共云熱點(diǎn)、私有云服務(wù)、云應(yīng)用以及將公共云與私有云聯(lián)系起來(lái)的服務(wù)。　　　　1云存儲(chǔ)技術(shù)　　　　云存儲(chǔ)系統(tǒng)與傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)相比,具有如下不同:第一,從功能需求來(lái)看,云存儲(chǔ)系統(tǒng)面向多種類型的網(wǎng)絡(luò)在線存儲(chǔ)服務(wù),而傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)則面向如高性能計(jì)算、事務(wù)處理等應(yīng)用;第二,從性能需求來(lái)看,云存儲(chǔ)服務(wù)首先需要考慮的是數(shù)據(jù)的安全、可靠、效率等指標(biāo),而且由于用戶規(guī)模大、服務(wù)范圍廣、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜多變等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的云存儲(chǔ)服務(wù)必將面臨更大的技術(shù)挑戰(zhàn);第三,從數(shù)據(jù)管理來(lái)看,云存儲(chǔ)系統(tǒng)不僅要提供類似于POSIX的傳統(tǒng)文件訪問(wèn),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(chǔ)系

5、統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)的維護(hù)。　　基于上述特點(diǎn),云存儲(chǔ)平臺(tái)整體架構(gòu)可劃分為4個(gè)層次,自底向上依次是:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、數(shù)據(jù)管理層、數(shù)據(jù)服務(wù)層以及用戶訪問(wèn)層。云存儲(chǔ)平臺(tái)整體架構(gòu)如圖1所示?！　?1)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層　　云存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)外提供多種不同的存儲(chǔ)服務(wù),各種服務(wù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放在云存儲(chǔ)系統(tǒng)中,形成一個(gè)海量數(shù)據(jù)池。從大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)后臺(tái)數(shù)據(jù)組織方式來(lái)看,傳統(tǒng)基于單服務(wù)器的數(shù)據(jù)組織難以滿足廣域網(wǎng)多用戶條件下的吞吐性能和存儲(chǔ)容量需求[7];基于P2P架構(gòu)的數(shù)據(jù)組織需要龐大的節(jié)點(diǎn)數(shù)量和復(fù)雜編碼算法保證數(shù)據(jù)可靠性[8]。相比而言,基于多存儲(chǔ)服務(wù)器的數(shù)據(jù)組織方法能夠更好滿足在線存儲(chǔ)服務(wù)的應(yīng)用需求[9],在用戶規(guī)模較大時(shí),構(gòu)建分布

6、式數(shù)據(jù)中心能夠?yàn)椴煌乩韰^(qū)域的用戶提供更好的服務(wù)質(zhì)量[10]?！　≡拼鎯?chǔ)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層將不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備互連起來(lái),實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理,同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的集中管理、狀態(tài)監(jiān)控以及容量的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展,實(shí)質(zhì)是一種面向服務(wù)的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。　　(2)數(shù)據(jù)管理層　　云存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)中的數(shù)據(jù)管理層為上層提供不同服務(wù)間公共管理的統(tǒng)一視圖。通過(guò)設(shè)計(jì)統(tǒng)一的用戶管理、安全管理、副本管理及策略管理等公共數(shù)據(jù)管理功能,將底層存儲(chǔ)及上層應(yīng)用無(wú)縫銜接起來(lái),實(shí)現(xiàn)多存儲(chǔ)設(shè)備之間的協(xié)同工作,以更好的性能對(duì)外提供多種服務(wù)?！　?3)數(shù)據(jù)服務(wù)層　　數(shù)據(jù)服務(wù)層是云存儲(chǔ)平臺(tái)中可以靈活擴(kuò)展的、直接面向用戶的部分。根據(jù)用戶需求,可以開(kāi)發(fā)

7、出不同的應(yīng)用接口,提供相應(yīng)的服務(wù)。比如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)、空間租賃服務(wù)、公共資源服務(wù)、多用戶數(shù)據(jù)共享服務(wù)、數(shù)據(jù)備份服務(wù)等。　　(4)用戶訪問(wèn)層　　通過(guò)用戶訪問(wèn)層,任何一個(gè)授權(quán)用戶都可以在任何地方,使用一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備,按照標(biāo)準(zhǔn)的公用應(yīng)用接口來(lái)登錄云存儲(chǔ)平臺(tái),享受云存儲(chǔ)服務(wù)。　　與傳統(tǒng)的購(gòu)買存儲(chǔ)設(shè)備和部署存儲(chǔ)軟件相比,云存儲(chǔ)方式存在以下優(yōu)點(diǎn):　　(1)成本低、見(jiàn)效快　　傳統(tǒng)的購(gòu)買存儲(chǔ)設(shè)備或軟件定制方式下,企業(yè)根據(jù)信息化管理的需