全面瞭解雲存儲丨讓你面對公有云、私有云、混合雲不再糾結

說起“雲存儲”,可能更多人的理解是雲端存儲器,這樣的理解難免有失偏頗。那麼,我們不禁要思考,到底應該如何定義“雲存儲”呢?還有你在面對“公有云”、“私有云”和“混合雲”時如何精準選擇呢?我們快一起看一下吧!

全面瞭解雲存儲丨讓你面對公有云、私有云、混合雲不再糾結

一、雲存儲

1.1 雲存儲的概念

雲存儲是在雲計算(cloud computing)概念上延伸和發展出來的一個新的概念,是一種新興的網絡存儲技術,是指通過集群應用、網絡技術或分佈式文件系統等功能,將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作,共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的系統。

1.2 雲存儲不是單純的存儲,而是一種服務

雲存儲不是存儲,而是服務。就如同雲狀的廣域網和互聯網一樣,雲存儲對使用者來講,不是指某一個具體的設備,而是指一個由許許多多個存儲設備和服務器所構成的集合體。使用者在使用雲存儲,並不是使用某一個存儲設備,而是使用整個雲存儲系統帶來的一種數據訪問服務。所以嚴格來講,雲存儲不是存儲,而是一種服務。

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二、雲存儲服務運用的前提/背景

任何事物的發展都不是偶然性的,所以雲存儲服務也是基於以下六項技術的前提下,才能得到更好的發揮和應用。

2.1 第一項技術:寬帶網絡的發展

真正的雲存儲系統將會是一個多區域分佈、遍佈全國、甚至於遍佈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雲存儲。只有寬帶網絡得到充足的發展,使用者才有可能獲得足夠大的數據傳輸帶寬,實現大量容量數據的傳輸,真正享受到雲存儲服務,否則只能是空談。

2.2 第二項技術:WEB2.0技術

Web2.0 技術的核心是分享。只有通過web2.0技術,雲存儲的使用者才有可能通過 PC、手機、移動多媒體等多種設備,實現數據、文檔、圖片和視音頻等內容的集中存儲和資料共享。

2.3 第三項技術:應用存儲的發展

雲存儲不僅僅是存儲,更多的是應用。應用存儲是一種在存儲設備中集成了應用軟件功能的存儲設備,它不僅具有數據存儲功能,還具有應用軟件功能,可以看作是服務器和存儲設備的集合體。應用存儲技術的發展可以大量減少雲存儲中服務器的數量,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,減少數據傳輸環節,提供系統性能和效率,保證整個系統的高效穩定運行。

2.4 第四項技術:集群技術、網格技術和分佈式文件系統

雲存儲系統是一個多存儲設備、多應用、多服務協同工作的集合體,任何一個單點的存儲系統都不是雲存儲。

既然是由多個存儲設備構成的,不同存儲設備之間就需要通過集群技術、分佈式文件系統和網格計算等技術,實現多個存儲設備之間的協同工作,多個存儲設備可以對外提供同一種服務,提供更大更強更好的數據訪問性能。如果沒有這些技術的存在,雲存儲就不可能真正實現,所謂的雲存儲只能是一個一個的獨立系統,不能形成雲狀結構。

2.5 第五項技術:CDN內容分發、P2P技術、數據壓縮技術

CDN內容分發、P2P技術、數據壓縮技術、重複數據刪除技術、數據加密技術

2.6 第六項技術:存儲虛擬化技術、存儲網絡化管理技術

雲存儲中的存儲設備數量龐大且分佈多在不同地域,如何實現不同廠商、不同型號甚至於不同類型(如FC存儲和 IP存儲)的多臺設備之間的邏輯卷管理、存儲虛擬化管理和多鏈路冗餘管理將會是一個巨大的難題,這個問題得不到解決,存儲設備就會是整個雲存儲系統的性能瓶頸,結構上也無法形成一個整體,而且還會帶來後期容量和性能擴展難等問題。

雲存儲中的存儲設備數量龐大、分佈地域廣造成的另外一個問題就是存儲設備運營管理問題。雖然這些問題對雲存儲的使用者來講根本不需要關心,但對於雲存儲的運營單位來講,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,雲存儲必須要具有一個高效的類似與網絡管理軟件一樣的集中管理平臺,可實現雲存儲系統中設有存儲設備、服務器和網絡設備的集中管理和狀態監控。

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三、雲存儲的工作原理

3.1 雲計算簡析

雲計算是分佈式處理(Distributed Computing)、並行處理(Parallel Computing)和網格計算(Grid Computing)的發展,是透過網絡將龐大的計算處理程序自動分拆成無數個較小的子程序,再交由多部服務器所組成的龐大系統經計算分析之後將處理結果回傳給用戶。

3.2 雲存儲和雲計算的聯繫

如同我們上文提到的,雲存儲是在雲計算(cloud computing)概念上延伸和衍生發展出來的一個新的概念。所以雲存儲的概念與雲計算類似,它是運用集群應用、網格技術或分佈式文件系統等功能,網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作,共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統,保證數據的安全性,並節約存儲空間。

3.3結論:雲計算工作原理

通過雲計算技術,網絡服務提供者可以在數秒之內,處理數以千萬計甚至億計的信息,達到和”超級計算機”同樣強大的網絡服務。簡單來說,雲存儲就是將儲存資源放到雲上供人存取的一種新興方案。

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四、雲存儲的網絡結構

4.1 常規的存儲設備

設備中往往包含了許許多多的交換機、路由器、防火牆和服務器,但對具體的廣域網、互聯網用戶來講,這些都是不需要知道的。這個雲狀圖形代表的是廣域網和互聯網帶給大家的互聯互通的網絡服務,

當我們使用某一個獨立的存儲設備時,我們必須非常清楚這個存儲設備是什麼型號,什麼接口和傳輸協議,必須清楚地知道存儲系統中有多少塊磁盤,分別是什麼型號、多大容量,必須清楚存儲設備和服務器之間採用什麼樣的連接線纜。為了保證數據安全和業務的連續性,我們還需要建立相應的數據備份系統和容災系統。除此之外,對存儲設備進行定期地狀態監控、維護、軟硬件更新和升級也是必須的。

4.2雲存儲和常規存儲設備對比

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4.3雲存儲系統的結構模型

雲存儲系統的結構模型由4層組成:

(1)第一層:存儲層

存儲層是雲存儲最基礎的部分。存儲設備可以是FC光纖通道存儲設備,可以是NAS和 iSCSI等IP存儲設備,也可以是 SCSI或SAS等 DAS存儲設備。雲存儲中的存儲設備往往數量龐大且分佈多不同地域。彼此之間通過廣域網、互聯網或者FC光纖通道網絡連接在一起。

存儲設備之上是一個統一存儲設備管理系統,可以實現存儲設備的邏輯虛擬化管理、多鏈路冗餘管理,以及硬件設備的狀態監控和故障維護。

(2)第二層:.基礎管理層

基礎管理層是雲存儲最核心的部分,也是雲存儲中最難以實現的部分。基礎管理層通過集群、分佈式文件系統和網格計算等技術,實現雲存儲中多個存儲設備之間的協同工作,使多個的存儲設備可以對外提供同一種服務,並提供更大更強更好的數據訪問性能。

(3)第三層:應用接口層

應用接口層是雲存儲最靈活多變的部分。不同的雲存儲運營單位可以根據實際業務類型,開發不同的應用服務接口,提供不同的應用服務。比如視頻監控應用平臺、IPTV和視頻點播應用平臺、網絡硬盤應用平臺,遠程數據備份應用平臺等。

(4)第四層:訪問層

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五、雲存儲平臺常見八大問題

現在,全國各地,雲存儲時尚就像一陣龍捲風席捲著互聯網行業,從實施混合雲到制定數據遷移策略,災難恢復服務(DRaaS)和物聯網 (IoT)雲存儲等技術越來越受到關注。公有云與私有云的辯論肆虐的同時,卻促使混合雲吸引更多的用戶。我們大概瞭解了雲存儲之後,接下來進入本文的重點,雲存儲平臺常見八大問題:

5.1 問題一:如何選擇雲遷移策略?

將數據遷移至雲存儲中時,制定一個符合自身需求的策略很重要。隨著數據遷移至雲存儲平臺,有一些因素需要考慮,例如:你是否遷移了歸檔數據?他們具有不同的宕機需求。除非發生在傳說中的“通用型”雲產品上,否則必須制定基於你的特定用例的遷移計劃

5.2 問題二:物聯網(IoT最佳存儲系統麼?

對於這個問題的答案,顯然是:“Yes!”

物聯網文件可能會很小,但是組成它們的非結構化數據的總量可能會導致嚴重緩慢的存儲。塊存儲和文件存儲更適合結構化數據,IOT應用一般前端有與各種IoT設備交互的部分,後端則會有複雜的數據分析處理系統。對企業而言,可以考慮把前端放在公有云上,這樣利用了公有云上豐富的IoT網關和增值服務等,而考慮到數據的安全性和隱私,則可以把後端處理系統部署在企業內部私有云上,從而既保證了應用交互的靈活與敏捷,又得到了數據的安全與隱私。

5.3 問題三:公有

與私有云各自優缺點是什麼?

當選擇雲存儲平臺時,你可能常常陷入面對如何選擇“公有云”和“私有云”兩難的境地。

這兩者都具有云存儲的好處:他們具有一定的擴展性、彈性,而且如何能夠合理運用的話,成本可控性好,成本較低。當然,就像人無完人一樣,他們也各自有都具有不足之處。

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1公有云

公有云則具有即付即用的靈活性,服務的標準化,迅速的彈性伸縮等特點,以及不需考慮資產維護,只是費用支出,所以資產轉變成費用

2私有云

私有云安全可控是一個很重要的特點。私有云一般會按照企業特有的安全規範去構建,其管理也與企業業務流程密切相連;它可以根據業務需要進行高度定製優化,與業務耦合度高以達到高效運營,同時具有較高穩定性和安全性,但擴展靈活度不夠。

3)結論:

但在共享環境裡,公有云的安全和隱私總是人們擔心的話題之一。

作為公有云用戶,可能還在擔心特定的服務質量,安全性也不在我們的可控範圍,管理工作負載可能很複雜,而且是一項長期的成本投入。這都將是你猶豫的原因,所以私有云有些時候也不僅僅只是一頓野餐。

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5.4 問題四:

混合雲如何使用?

當你被作為企業代表或者個人來尋找合適的雲儲存服務時,可能你會發現因為上一個問題,“公有云”和“私有云”都不是我們想要尋找的,這時候“混合雲”就閃亮登場了。混合雲越來越受歡迎,這並不奇怪,當考慮到公有或私有云基礎架構的問題時。如果你有興趣部署混合雲,這聽起來混合雲是不是更像一箇中介。

混合雲實現涉及到異構系統的連接與整合,而且跟具體業務場景相關,技術實現都需要比較高的複雜度。通常需要考慮以下5大因素:

  • (1)不同服務目錄的整合(Service Catalog Integration);

  • (2)不同服務的統一編排與管理(Unified Service Orchestration & Management);

  • (3)不同雲服務之間的安全連接(Brokerage & Secure Connection);

  • (4)統一的DevOps流程與工具(Unified DevOpsProcesses and Tools);

  • (5)同一的業務支持服務與門戶(Single BSS & Portal)。

使用方法:常見的方法是自己DIY,允許你自己構建環境,但這卻並不是適合所有人。並不是很多企業都具有資源或能力,從一開始來來構建混合雲,所以首先要將這個考慮進去。

5.5 問題五:企業雲備份提供商需要考慮哪些?

當選擇雲備份提供商時,重要的是首先要查看你自己的需求。隨著廠商不斷提供企業級選擇和不同類型的服務,雲備份市場變得越來越擁擠。通過篩選出你的優先選項,你可以縮小範圍,找出企業最好的選擇。可以從以下幾個方面考慮:

1

開發測試生產部署(Dev/prod economy)

對一個應用而言,其開發測試過程一般需要靈活快捷的環境搭建,而且期間經常重構,這時公有云是個不錯選擇,而一旦正式上線,則希望運行在安全穩定的環境中,那時就會考慮私有云。這種情況下,同一workload,不同階段相互之間相對獨立,沒有直接聯繫,但通過構建混合雲,利用DevOps流程與工具,就可同時獲得公有云靈活快捷和私有云安全穩定的好處。

2容量短時擴充或調峰(Capacity Adaption)

在這個場景下,應用部署在私有云裡,在某一特定時間,應用訪問或使用突然增加,而企業無法很快添置硬件擴展私有云容量(往往也不需要)去適應這變化時,就可通過公有云彌補暫時的容量不足,達到調峰目的。比如,在月末或季末,企業財務系統通常都需要計算生成大量各種報表,這時就可以短暫租用公有云彌補計算資源的不足,而不是擴容私有云,否則,會造成大部分時間的資源浪費。

3災難恢復(Disaster Recovery)

災難恢復一般是主從架構,都用私有云的話,相對運維成本高。在混合雲的架構裡,可以考慮把standby部分放在公有云裡,用於在主服務宕機時,短時內保證服務連續性,因此資源配置和設計可以考慮簡化。通過這樣混合,在保證一定服務SLA的情況下,成本得到了優化。

4備份保存(Backup & Archive)

備份保存與災難恢復類似,但策略不同。備份的目的是希望把某一時間的數據或應用保存在一個安全可靠的地方,所以通常的場景是應用負載運行在公有云上,而備份則放在私有云裡,以期達到安全穩定的目的。

5遷移優化(migration for optimization)

這個與開發測試生產場景類似,主要考慮在一個大型的企業系統裡,應用如何在私有云和公有云之間依據應用的情況變化進行遷入或遷出。比如,一個企業本身有很大私有云,但當一個新服務上線試運行時,可能會考慮先部署在公有云上,如果反饋不錯,用戶量增加,它就可把該服務遷入私有云,假如用戶不認可,也許就直接在公有云上shutdown了,這樣對私有云上的業務就不會產生太大影響。或者另一個場景,企業私有云上有個服務原來很重要,但隨著企業業務轉型,這個服務需求下降,企業就可以考慮把這個服務遷移到公有云上,使得私有云始終服務於企業核心應用。

5.6 問題六:混合雲基礎架構有哪些可以提升性能?

混合雲的一個主要好處是,它具有私有云和公有云環境的最好的方面。混合雲暗藏玄機,不僅具有更好的性能,還擁有低成本的特性。

通過將被動數據遷移到較低的存儲層,混合雲平臺可以清理急需的存儲空間,否則可能會被很少訪問的數據浪費。如果之前將數據移動到公有云上的複雜經驗讓你感到失望,那麼最近有幾家提供商開發了一些產品可以自動化這一流程。在備份即服務廠商在最初備份克服性能總是和大型擴展恢復中,混合雲也是他們喜歡的一個選擇。工作負載中不可預測的峰值時,可能會加大本地資源的成本,因此,你可以希望通過使用雲爆發避免這一問題,這是混合雲的另一個好處。

5.7 問題七:企業文件同步和共享正趨於緊張

你是否認為企業文件同步(EFSS)市場正在消逝?一些存儲專家似乎也是這麼認為的,而且在過去兩年中,市場競爭力已經下降。這並不意味著它已經消失了。如果你仔細觀察EFSS市場,Box和Dropbox等供應商的增長率正在穩步上升。

安全可能是個問題,所以一些EFSS廠商已經添加了一些策略,讓IT管理員控制他們的數據。應用程序集成讓EFSS實現了另一個增長:微軟應用和Salesforce都是未來的技術代表。只發對EFSS有需求,這一市場消失的機率就會很小。

5.8 問題八:對象存儲網關可能不適用數據遷移

簡化數據向對象存儲的遷移,網關看起是一種方法,但它卻不是最好的方法。儘管網關可以在數據遷移中減少存儲的消費,但實際上,相比於其它的數據遷移項目,它的步驟沒有那麼少。使用標準文件或塊接口,對象存儲網關仍然需要32到34個人工步驟來遷移文件和存儲塊。

伴隨著勞動密集型流程,對象存儲網關可能會讓你將數據保護過程複雜化。因為所有的讀寫都必須首先通過網關,它可能會成為一個存儲阻塞點,導致數據無法訪問的停機時間。

雲存儲平臺常見八大問題總結:

有個有趣的現象,混合雲的提出和倡導者大都是傳統IT廠商,互聯網雲計算企業相對較少。這在某種程度上反映了各自側重不同,互聯網企業更關心雲原生服務與應用,而傳統IT廠商則往往肩負了幫助企業進行雲化轉型的責任,而混和雲正是這轉型過程的重要橋樑。隨著新技術的出現,例如容器技術,各種雲之間的邊界正在慢慢模糊,混合的概念也隨之變得更廣泛,也許會很快廣泛到不再需要這個概念。

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六、雲存儲的安全問題

“雲”這個概念被提出之後,安全性就是人們首先關注的要點。雲計算,特別是雲存儲,已經被多次提及。安全已經成為處理數據的企業的頭號關注問題。

我們目睹了nirvanix公司的消亡,斯諾登揭露美國國家安全局的稜鏡項目,以及美國主要電信服務運營商涉嫌勾結。由於稜鏡計劃的曝光,我們將看到更多非美國企業會停止將其數據託管在美國。

對於雲存儲產品而言,除了安全和方便,容量也是決定其發展前景的重要元素。

在線資源的即時分享與互動已成為我們日常生活必不可少的一部分,雲存儲產品的出現,能夠實現手機、平板電腦、臺式電腦等智能終端設備的多屏合一、數據共享,極大方便了消費者的生活。越來越多的服務商向個人、各種企業用戶推出了包括存儲在內的雲計算服務。idc(internetdatacenter)更是將新興的雲存儲行業比作是“圈地運動”,並且將其視作早期競爭對手搶佔saas(softwareasaservice)和雲存儲市場高地的機會。網盤作為雲存儲的一種應用模式,更是成為各家互聯網大佬們的“必爭之地”。

雲存儲技術的安全性,有“雲”也意味著有“雨”。雲存儲並不總像看起來那樣“美”。——將數據遷移至雲中致使用戶在數據安全性和可用性方面高度受制於其雲存儲服務器供應商,可以說,對安全性和可用性的擔憂是企業和個人走向雲存儲模式的重要影響因素。


全面瞭解雲存儲丨讓你面對公有云、私有云、混合雲不再糾結

本文總結:

所以“雲存儲”不僅僅只是單純的存儲,更是一種系統、一種服務。而隨著企業在選擇雲存儲設備商越來越謹慎的態度,以及雲存儲設備商不斷服務和完善雲存儲技術,雲存儲一定會帶給我們意想不到的驚喜,或者衍生出新的技術和科技名詞,未來總是充滿驚喜,你說呢?


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