淺析雲存儲的種類劃分及屬性特徵

符合雲存儲特徵的存儲設備，稱為雲存儲。有句俗話，一鞋不能適千足。雲存儲也是有不同的種類，應用在不同的雲服務環境。從數據的存儲和訪問的方式來區分，雲存儲包括數據塊級雲存儲、文件級雲存儲和對象級雲存儲。這三種類型是由存儲區域網（SAN）、網絡附加存儲（NAS）和內容訪問存儲（CAS）分別發展而來。

1、數據塊級雲存儲

指提供高速的直接的數據塊存儲訪問服務。前端的計算節點通過光纖網絡訪問協議訪問存儲，獲得高速、穩定、有保障的數據訪問。這種模型源於在關鍵業務系統中久經驗證的存儲區域網SAN模型。不過在雲存儲的時代，改為分布式的並行擴展模式，並增加了以上討論的其它雲存儲特徵。由於此模型採用的是高帶寬、低延遲、可靠的光纖網絡存儲訪問協議，前端計算節點獨享或少量共享存儲內容的數據結構，因此，和前端的計算節點是屬於緊耦合的關係，性能是最優的。

2、文件級雲存儲

通過網絡文件系統訪問協議提供文件級的存儲訪問服務。這種模型源於網絡附加存儲NAS的模型，計算節點通過乙太網的協議，在其上構建區域內相對快速、安全、可靠的網絡文件系統來獲得文件的訪問服務。不過在雲存儲的時代，文件級雲存儲突破了傳統NAS訪問空間的局限，提供了高達PB級的全局命名空間的訪問能力，和以上討論的其它雲存儲特徵。這種模型和前端節點是C/S的模型，二者採用樹狀的文件系統結構來存儲和訪問數據，屬於中耦合的關係，在區域內性能有足夠的保證。

3、對象級雲存儲

通過廣域網的面向對象的訪問協議來獲取對象級的存儲訪問服務。對象和文件既有相似之處，也有區別。對象通常改動較少，並且擁有許多的屬性，而且為多租戶使用。這種模型源自於早期EMC推出的CAS存儲系統。但是，在雲存儲時代，突破了訪問地域的限制，藉助於面向對象的訪問協議，用戶可以在全球任何地點訪問對象級存儲雲中儲存的對象內容。對象級雲存儲面向的是海量的各種尺寸、不同格式的對象內容，為提高訪問效率，前端計算節點並不關心對象級雲存儲內部的存儲方法和數據結構的模型。屬於鬆耦合的關係。

那麼數據塊級雲存儲、文件級雲存儲、對象級雲存儲和原來的SAN，NAS，CAS有什麼不同呢？區別主要在雲存儲具備的屬性特徵，傳統存儲設備並不具備。雲存儲具備以下的屬性特徵：

1、分布式的並行擴展架構

雲存儲可以根據需求動態、靈活、按需地進行擴展，因此雲存儲和原來傳統存儲的縱向擴展（scale-up）的架構不同，採用的是橫向擴展（scale-out）的方式進行。通常，雲存儲的節點之間會通過網絡進行連接當需要擴展時只需要把新的節點併入到網絡中即可。顯然，網絡在雲存儲中是非常關鍵的。選擇何種網絡和雲存儲應用的環境有著緊密聯繫。在需要性能敏感的應用環境中（如事務處理）雲存儲內的網絡結構需要高帶寬、低延遲的網絡，以保證節點與節點之間的連接得到充分的性能保障。因此這樣的雲存儲在目前的技術現實下通常只是在區域內進行擴展在廣域範圍內進行擴展的需求僅在極少的應用需求中出現。而在性能不敏感的應用環境中（如網絡硬碟），雲存儲的擴展可以擴展到廣域的範圍，因此，雲存儲內的網絡結構通常是一種相對松禍合的形式（如乙太網）。還有一種模型是採用中小型的雲存儲通過松禍合的結構來建設存儲雲服務的。這種架構內部網絡要求可以降低，同時節點間的訪問性能也是不需要嚴格要求的。

2、虛擬化感知

雲存儲適用於雲計算的環境，雲計算最重要的一個特點是計算會根據需要進行飄移比如虛擬機會在前端的物理機之間進行遷移。這要求雲存儲具備虛擬化感知的能力，在前端的虛擬應用發生遷移後能夠繼續提供同樣的服務。虛擬化感知的能力根據前端計算的耦合程度而有高低。

3、分層存儲

每種類型的雲存儲都具備巨大的擴展能力通常存儲容量都是高達PB級的。這樣在同種存儲類型中就存在提供同種訪問類型，但是不同訪問能力的需求。隨著用戶數據蚤的增加，以及用戶對歷史數據保存的重要性的意識增強數據不僅僅有存儲的需求，同時歸檔的需求也日益提升到IT的規劃中。在沒有分層存儲能力的時代歸檔的實現是很困難的，尤其是對於結構化的數據。但是有了分層存儲能力後，歸檔的實現就變得非常簡單。系統可以自動在後臺實現數據的歸檔根據數據的重要性以及訪問的需求在不同的存儲能力層中進行遷移。這樣的實現對於應用系統是完全透明的。換言之，是應用緊禍合型的歸檔，即不用改動應用程式就可以獲得最優的整體成本。因此，雲存儲對於分層存儲的能力是必須的。

4、智能空間分配

資源層的雲計算理念是為了把相同訪問特點的應用集中共享資源並且動態、靈活、按需進行資源分配和使用，以達到資源的最大利用和安全、堅固的應用保護。在雲計算的環境中，站在IT管理的角度，對於上層的應用是非常難以把握的。這點在IDC的環境中尤其是這樣誰能保證IDC內只能滿足Web伺服器的應用，而不可能出現高性能計算的需求呢，因此，雲存儲內部需要具備智能空間分配的能力，以滿足各種客戶、各種不同類型應用的需求。那麼固定的空間分配能力顯然既不符合用戶「按需」的使用要求也不符合運營者的資源利用要求。因此，只有智能的空間分配才能夠滿足雙方的利益訴求。

 

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