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1、云存儲技術及其應用 摘要云存儲將大量不同類型的存儲設備通過軟件集合起來協(xié)同工作,共同對外提供數(shù)據(jù)存儲服務。云存儲服務對傳統(tǒng)存儲技術在數(shù)據(jù)安全性、可靠性、易管理性等方面提出新的挑戰(zhàn)。文章基于云存儲平臺架構的4個層次:將多存儲設備互連起來的數(shù)據(jù)存儲層、為多服務提供公共支撐技術的數(shù)據(jù)管理層、支持多存儲應用的數(shù)據(jù)服務層以及面向多用戶的訪問層展開研究,并以一種云存儲典型應用——云備份(B-Cloud)為例,探討云備份的軟件架構、應用特點及研究要點。 [關鍵詞]云存儲;服務;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(EBS)技術支持數(shù)據(jù)持久性存儲;Google推出在線存儲服務GDrive;內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡服務提供商CDNets,取得該公司的Mozy在線服務軟件,并開展SaaS業(yè)務;Microsoft公司推出Windo也將云計算標準作為全球備份中心擴展方案的一部分。 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)十大預測中指出:云計算將擴
4、張并走向成熟,會誕生許多新的公共云熱點、私有云服務、云應用以及將公共云與私有云聯(lián)系起來的服務?！ ?云存儲技術 云存儲系統(tǒng)與傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)相比,具有如下不同:第一,從功能需求來看,云存儲系統(tǒng)面向多種類型的網(wǎng)絡在線存儲服務,而傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)則面向如高性能計算、事務處理等應用;第二,從性能需求來看,云存儲服務首先需要考慮的是數(shù)據(jù)的安全、可靠、效率等指標,而且由于用戶規(guī)模大、服務范圍廣、網(wǎng)絡環(huán)境復雜多變等特點,實現(xiàn)高質(zhì)量的云存儲服務必將面臨更大的技術挑戰(zhàn);第三,從數(shù)據(jù)管理來看,云存儲系統(tǒng)不僅要提供類似于POSIX的傳統(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支撐功能,以方便云存儲系
5、統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)的維護。 基于上述特點,云存儲平臺整體架構可劃分為4個層次,自底向上依次是:數(shù)據(jù)存儲層、數(shù)據(jù)管理層、數(shù)據(jù)服務層以及用戶訪問層。云存儲平臺整體架構如圖1所示?！ ?1)數(shù)據(jù)存儲層 云存儲系統(tǒng)對外提供多種不同的存儲服務,各種服務的數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放在云存儲系統(tǒng)中,形成一個海量數(shù)據(jù)池。從大多數(shù)網(wǎng)絡服務后臺數(shù)據(jù)組織方式來看,傳統(tǒng)基于單服務器的數(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容量需求[7];基于P2P架構的數(shù)據(jù)組織需要龐大的節(jié)點數(shù)量和復雜編碼算法保證數(shù)據(jù)可靠性[8]。相比而言,基于多存儲服務器的數(shù)據(jù)組織方法能夠更好滿足在線存儲服務的應用需求[9],在用戶規(guī)模較大時,構建分布
6、式數(shù)據(jù)中心能夠為不同地理區(qū)域的用戶提供更好的服務質(zhì)量[10]。 云存儲的數(shù)據(jù)存儲層將不同類型的存儲設備互連起來,實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理,同時實現(xiàn)對存儲設備的集中管理、狀態(tài)監(jiān)控以及容量的動態(tài)擴展,實質(zhì)是一種面向服務的分布式存儲系統(tǒng)?！ ?2)數(shù)據(jù)管理層 云存儲系統(tǒng)架構中的數(shù)據(jù)管理層為上層提供不同服務間公共管理的統(tǒng)一視圖。通過設計統(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,將底層存儲及上層應用無縫銜接起來,實現(xiàn)多存儲設備之間的協(xié)同工作,以更好的性能對外提供多種服務?！ ?3)數(shù)據(jù)服務層 數(shù)據(jù)服務層是云存儲平臺中可以靈活擴展的、直接面向用戶的部分。根據(jù)用戶需求,可以開發(fā)
7、出不同的應用接口,提供相應的服務。比如數(shù)據(jù)存儲服務、空間租賃服務、公共資源服務、多用戶數(shù)據(jù)共享服務、數(shù)據(jù)備份服務等。 (4)用戶訪問層 通過用戶訪問層,任何一個授權用戶都可以在任何地方,使用一臺聯(lián)網(wǎng)的終端設備,按照標準的公用應用接口來登錄云存儲平臺,享受云存儲服務?！ ∨c傳統(tǒng)的購買存儲設備和部署存儲軟件相比,云存儲方式存在以下優(yōu)點: (1)成本低、見效快 傳統(tǒng)的購買存儲設備或軟件定制方式下,企業(yè)根據(jù)信息化管理的需
