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第十章 云存盤技術

2020-09-13 02:37:49 其他

云存盤是一種網上在線存盤(英語:Cloud storage)的模式,即把資料存放在通常由第三方托管的多臺虛擬服務器,而非專屬的服務器上。托管(hosting)公司運營大型的資料中心,需要資料存盤托管的人,則透過向其購買或租賃存盤空間的方式,來滿足資料存盤的需求。資料中心營運商根據客戶的需求,在后端準備存盤虛擬化的資源,并將其以存盤資源池(storage pool)的方式提供,客戶便可自行使用此存盤資源池來存放檔案或物件。實際上,這些資源可能被分布在眾多的服務器主機上。云存盤這項服務乃透過Web服務應用程式介面(API), 或是透過Web化的用戶界面來訪問。
作業原理
云存盤是在云計算(cloud computing)概念上延伸和衍生發展出來的一個新的概念。云計算是分布式處理(Distributed Computing)、并行處理(Parallel Computing)和網格計算(Grid Computing)的發展,是透過網路將龐大的計算處理程式自動分拆成無數個較小的子程式,再交由多部服務器所組成的龐大系統經計算分析之后將處理結果回傳給用戶。通過云計算技術,網路服務提供者可以在數秒之內,處理數以千萬計甚至億計的資訊,達到和”超級計算機”同樣強大的網路服務。
云存盤的概念與云計算類似,它是指通過集群應用、網格技識訓分布式檔案系統等功能,網路中大量各種不同型別的存盤設備通過應用軟體集合起來協同作業,共同對外提供資料存盤和業務訪問功能的一個系統,保證資料的安全性,并節約存盤空間。簡單來說,云存盤就是將儲存資源放到云上供人存取的一種新興方案。使用者可以在任何時間、任何地方,透過任何可連網的裝置連接到云上方便地存取資料。如果這樣解釋還是難以理解,那我們可以借用廣域網和互聯網的結構來解釋云存盤。
實作前提
一、寬帶網路的發展
真正的云存盤系統將會是一個多區域分布、遍布全國、甚至于遍布全球的龐大公用系統,使用者需要通過ADSL、DDN等寬帶接入設備來連接云存盤。只有寬帶網路得到充足的發展,使用者才有可能獲得足夠大的資料傳輸帶寬,實作大量容量資料的傳輸,真正享受到云存盤服務,否則只能是空談。
二、 WEB2.0技術
Web2.0 技術的核心是分享。只有通過web2.0技術,云存盤的使用者才有可能通過 PC、手機、移動多媒體等多種設備,實作資料、檔案、圖片和視音頻等內容的集中存盤和資料共享。
三、應用存盤的發展
云存盤不僅僅是存盤,更多的是應用。應用存盤是一種在存盤設備中集成了應用軟體功能的存盤設備,它不僅具有資料存盤功能,還具有應用軟體功能,可以看作是服務器和存盤設備的集合體。應用存盤技術的發展可以大量減少云存盤中服務器的數量,從而降低系統建設成本,減少系統中由服務器造成單點故障和性能瓶頸,減少資料傳輸環節,提供系統性能和效率,保證整個系統的高效穩定運行。
四、集群技術、網格技術和分布式檔案系統
云存盤系統是一個多存盤設備、多應用、多服務協同作業的集合體,任何一個單點的存盤系統都不是云存盤。
既然是由多個存盤設備構成的,不同存盤設備之間就需要通過集群技術、分布式檔案系統和網格計算等技術,實作多個存盤設備之間的協同作業,多個存盤設備可以對外提供同一種服務,提供更大更強更好的資料訪問性能。如果沒有這些技術的存在,云存盤就不可能真正實作,所謂的云存盤只能是一個一個的獨立系統,不能形成云狀結構。
五、 CDN內容分發、P2P技術、資料壓縮技術
CDN內容分發、P2P技術、資料壓縮技術、重復資料洗掉技術、資料加密技術
CDN內容分發系統、資料加密技術保證云存盤中的資料不會被未授權的用戶所訪問,同時,通過各種資料備份和容災技術保證云存盤中的資料不會丟失,保證云存盤自身的安全和穩定。如果云存盤中的資料安全得不到保證,想來也沒有人敢用云存盤,否則,保存的資料不是很快丟失了,就是全國人民都知道了。
六、存盤虛擬化技術、存盤網路化管理技術
云存盤中的存盤設備數量龐大且分布多在不同地域,如何實作不同廠商、不同型號甚至于不同型別(如FC存盤和 IP存盤)的多臺設備之間的邏輯卷管理、存盤虛擬化管理和多鏈路冗余管理將會是一個巨大的難題,這個問題得不到解決,存盤設備就會是整個云存盤系統的性能瓶頸,結構上也無法形成一個整體,而且還會帶來后期容量和性能擴展難等問題。
云存盤中的存盤設備數量龐大、分布地域廣造成的另外一個問題就是存盤設備運營管理問題。雖然這些問題對云存盤的使用者來講根本不需要關心,但對于云存盤的運營單位來講,卻必須要通過切實可行和有效的手段來解決集中管理難、狀態監控難、故障維護難、人力成本高等問題。因此,云存盤必須要具有一個高效的類似與網路管理軟體一樣的集中管理平臺,可實作云存盤系統中所有存盤設備、服務器和網路設備的集中管理和狀態監控。
功能
云存盤提供的諸多功能和性能旨在滿足伴隨海量非活動資料的增長而帶來的存盤難題:
· 隨著容量增長,線性地擴展性能和存取速度。
· 將資料存盤按需遷移到分布式的物理站點。
· 確保資料存盤的高度適配性和自我修復能力,可以保存多年之久。
· 確保多租戶環境下的私密性和安全性。
· 允許用戶基于策略和服務模式按需擴展性能和容量。
· 改變了存盤購買模式,只收取實際使用的存盤費用,而非按照所有的存盤系統,包含未使用的存盤容量,來收取費用。
· 結束顛覆式的技術升級和資料遷移作業。
優勢
(1)存盤管理可以實作自動化和智能化,所有的存盤資源被整合到一起,客戶看到的是單一存盤空間;
(2)提高了存盤效率,通過虛擬化技術解決了存盤空間的浪費,可以自動重新分配資料,提高了存盤空間的利用率,同時具備負載均衡、故障冗余功能;
(3)云存盤能夠實作規模效應和彈性擴展,降低運營成本,避免資源浪費;
云存盤技術在安防領域應用存在的問題
受限于安防視頻監控自身業務的特點,監控云存盤和現有互聯網云計算模型會有區別,如安防用戶傾向于視頻資訊存盤在本地、政府視頻監控應用比較敏感、視頻資訊的隱私問題、視頻監控對網路帶寬消耗較大等問題。
主要用途
云存盤通常意味著把主資料或備份資料放到企業外部不確定的存盤池里,而不是放到本地資料中心或專用遠程站點。支持者們認為,如果使用云存盤服務,企業機構就能節省投資費用,簡化復雜的設定和管理任務,把資料放在云中還便于從更多的地方訪問資料。 資料備份、歸檔和災難恢復是云存盤可能的三個用途。 “云的出現主要用于任何種類的靜態型別資料的任何種類的大規模存盤需求。”“你不想在云中存盤資料庫,但是你可能想在云中存盤你的資料庫的一個歷史的副本,而不是將其存盤在很昂貴的SAN或NAS技術中。” “一個好的概測法是將云看作是只能用于延遲性應用的云存盤。”“備份,歸檔和批量檔案資料可以在云中很好地處理,因為可以允許幾秒的延遲回應時間。”另一方面,她指出,由于延遲的存在,資料庫和“性能敏感”的任何其資料不適用于云存盤。 但是在將資料遷移至云中之前,無論是公共云還是私有云,用戶都需要解決一個更加根本的問題。 “如果你進入云存盤,你能明白存盤空間的增長在哪里失去控制,或者為什么會失去控制么,以及在整個端到端的業務流程中存盤特殊的一組資料的時候,價值點是什么?僅僅將技術遷移到云中并不是最佳的解決方案。”減少作業和費用是預計云服務在接下來幾年會持續增長的一個主要原因。據研究公司IDC聲稱,全球IT開支當中有4%用于云服務;到2012年,這個比例會達到9%。由于成本和空間方面的壓力,資料存盤非常適合使用云解決方案;IDC預測,在這同一期間,云存盤在云服務開支中的比重會從8%增加到13%。

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