云计算中的软件定义存储技术

1 云存储技术及其应用

摘要:云存储将大量不同类型的存储设备通过软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储服务。云存储服务对传统存储技术在数据安全性、可靠性、易管理性等方面提出新的挑战。文章基于云存储平台架构的4个层次：将多存储设备互连起来的数据存储层、为多服务提供公共支撑技术的数据管理层、支持多存储应用的数据服务层以及面向多用户的访问层展开研究，并以一种云存储典型应用——云备份(B-Cloud)为例，探讨云备份的软件架构、应用特点及研究要点。

近年来，随着云计算[1-2]和软件即服务(SaaS)[3-5]的兴起，云存储成为信息存储领域的一个研究热点。与传统的存储设备相比，云存储不仅仅是一个硬件，而是一个网络设备、存储设备、服务器、应用软件、公用访问接口、接入网和客户端程序等多个部分组成的系统[6]。

云存储提供的是存储服务，存储服务通过网络将本地数据存放在存储服务提供商(SSP)提供的在线存储空间。需要存储服务的用户不再需要建立自己的数据中心，只需向SSP申请存储服务，从而避免了存储平台的重复建设，节约了昂贵的软硬件基础设施投资。

云存储这个概念一经提出，就得到了众多厂商的支持和关注。Amazon公司推出弹性块存储(EBS)技术支持数据持久性存储；Google推出在线存储服务GDrive；内容分发网络服务提供商CDNetworks和云存储平台服务商Nirvanix结成战略伙伴关系，提供云存储和内容传送服务集成平台；EMC公司收购Berkeley Data Systems，取得该公司的Mozy在线服务软件，并开展SaaS业务；Microsoft公司推出Windows Azure，并在美国各地建立庞大的数据中心；IBM也将云计算标准作为全球备份中心扩展方案的一部分。

2009年12月，因特网数据中心(IDC)发布的2010年IT和电信行业十大预测中指出：云计算将扩张并走向成熟，会诞生许多新的公共云热点、私有云服务、云应用以及将公共云与私有云联系起来的服务。

云计算中的云存储技术介绍

云存储技术是近年来云计算领域中飞速发展的一个分支，它通常指用虚拟化技术将多个物理存储设备组成一个共享的数据存储池，并通过网络将其提供给用户使用。云存储技术的出现，给存储行业带来了革命性的变化，极大地推动了数字化时代的发展。本文将介绍云存储技术在云计算中的应用以及其优势。

一、云存储技术的发展历程

随着云计算概念的提出，云存储技术得到了广泛关注和应用。云存储技术早期并不是新概念，早在2006年，企业就开始尝试采用这种方法来管理和存储数据，但当时它并没有得到大规模普及。直到2008年，亚马逊发布了其公共云存储服务Amazon S3，使云存储真正进入了公众视野。此后，Google、Microsoft、IBM等大型IT公司也相继推出了自己的云存储服务，标志着云存储技术进入了成熟期。

二、云存储技术的优势

1.强大的可扩展性

云存储技术允许用户根据需求对存储空间进行扩展或缩减。随着数据量的增长，用户可以非常方便地将存储空间扩展到更大的规模。这对大型企业来说尤为重要，因为它们需要大量的数据存储和处理能力。

2.高可靠性和可用性

云存储技术通常采用分布式架构，将数据分散存储到多个物理节点上，从而可以保证数据在不同硬件设备上的备份和冗余。由于数据存储在多个节点上，即使某个节点出现故障，用户也可以从其他节点上获取已备份的数据，这可以有效地保证数据的可用性和可靠性。

3.低成本

云存储技术的出现使得用户不必再购买昂贵的硬件设备来存储数据。相反，用户只需按需要使用存储空间，并根据需求付费。这意味着用户只需付出实际使用的费用，大大降低了存储成本。

4.便于管理

云存储技术可以极大地简化数据管理。采用云存储技术，用户可以将数据存储在云上，并使用云端管理工具。这样，用户就不必担心数据存储空间的管理及备份问题，可以将更多的精力投入到核心业务中。

三、云存储技术在云计算中的应用

1.云备份和灾难恢复

关于云存储系统的六大技术分析

随着监控领域的飞速发展，新技术的诞生也是接踵而至，云存储是人们最为乐道的高新技术产品。它具有如下几大主要的技术。

云存储系统具有如下特点：数据安全，超强的可扩展性，按照使用收费，可跨不同应用，自动切换故障，易于管理等。云存储主要应用于备份、归档、分配和共享协作等四大领域。

云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云计算系统中就需要配置大量的存储设备，那么云计算系统就转变成为一个云存储系统，所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。

与云计算系统相比，云存储可以认为是配置了大容量存储空间的一个云计算系统。云存储系统具有如下特点：数据安全，超强的可扩展性，按照使用收费，可跨不同应用，自动切换故障，易于管理等。云存储主要应用于备份、归档、分配和共享协作等四大领域。

云存储系统是一个多设备、多应用、多服务协同工作的集合体，它的实现要以多种技术的发展为前提。根据云存储的特点及其应用领域，主要的云存储技术涉及到存储虚拟化，分布式文件系统，集群存储，存储集中管理，异质平台协同，自动分级存储等方面，当然还有重复数据删除、数据压缩等技术。

存储虚拟化存储虚拟化（StorageVirtualizaTIon）最通俗的理解就是对存储硬件资源进行抽象化表现。通过将一个（或多个）目标服务或功能与其它附加的功能集成，统一提供有用的全面功能服务。典型的虚拟化包括如下一些情况：屏蔽系统的复杂性，增加或集成新的功能，仿真、整合或分解现有的服务功能等。虚拟化是作用在一个或者多个实体上的，而这些实体则是用来提供存储资源或服务的。

存储虚拟化是一种贯穿于整个IT环境、用于简化本来可能会相对复杂的底层基础架构的技术。存储虚拟化的思想是将资源的逻辑映像与物理存储分开，从而为系统和管理员提供

云计算的数据存储技术

21世纪是信息知识爆炸的年代，每天产生海量的信息，企业需

要处理和存储的数据信息越来越多。如果按照传统计算机算法

，企业为了存储信息需要购置大量的硬件设施和软件设施，并

需要专人对数据信息进行管理，对设备进行维护，需要耗费大

量的人力和物力成本。而云计算这种计算方式，省去了企业管

理和维修的麻烦，企业可以将大量的数据信息放在服务器或者

云端，企业只需要支付少量的管理费用，就能随时调取云端的

数据信息，并享受图片处理、归档服务、音视频转码等多种数

据增值服务。

1 云计算与云存储的概念

1.1 云计算

根据美国国家标准与技术研究院的定义：云计算是一种按使用

量付费的模式，这种模式提供便捷的、可用的、按需的网络访

问，用户只需要进入到可配置的计算资源共享池，包括服务器

、存储、网络、应用软件和服务器等，云端管理人员只要通过

少量的管理或者与服务商进行少量的交互，就能实现对云端的管理。云其实是互联网的一种比喻说法，通过云计算可以将数

据信息存储在计算机中，这里的计算机指的是远程服务器。然

后企业根据自己的需求，对计算机存储系统进行访问，并将信

息资源直接切换到实际应用方面。计算机直接将主机功能交给

了云端，云端的计算能力就跟水电一样，成为了一种商品，这

就促使传统计算机方式向现代计算机方式转变。

1.2 云储存

云储存是在云计算的基础上提出的，它与云计算有很多相同的

地方。云计算主要是通过网络技术、集群应用和分布式文件系

统，利用应用软件将网络中大量不同类型的存储设备连接起来

，共同合作，对外提供业务访问和数据存储功能。云存储与传

统的存储模式相比，它是一种特殊的构架服务，它必须建立在

互联网基础上，为用户提供在线的存储服务。用户不需要考虑

存储器中的容量、数据存储位置、安全等问题，只需要按时付

费就可以了。

2 云计算的数据存储技术

云计算存储技术具有比较明显的两个特点：第一是高传输率，