云存储

云存储是一种网上在线存储(英语:Cloud storage)的模式,即把数据存放在通常由第三方托管的多台虚拟服务器,而非专属的服务器上。托管(hosting)公司运营大型的数据中心,需要数据存储托管的人,则通过向其购买或租赁存储空间的方式,来满足数据存储的需求。数据中心营运商根据客户的需求,在后端准备存储虚拟化的资源,并将其以存储资源池(storage pool)的方式提供,客户便可自行使用此存储资源池来存放文件或对象。实际上,这些资源可能被分布在众多的服务器主机上。

云存储这项服务乃通过Web服务应用程序接口(API), 或是通过Web化的用户界面来访问。
工作原理
云存储是在云计算(cloud computing)概念上延伸和衍生发展出来的一个新的概念。云计算是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展,是通过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经计算分析之后将处理结果回传给用户。通过云计算技术,网络服务提供者可以在数秒之内,处理数以千万计甚至亿计的信息,达到和”超级计算机”同样强大的网络服务。

云存储的概念与云计算类似,它是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,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,保证数据的安全性,并节约存储空间。简单来说,云存储就是将储存资源放到云上供人存取的一种新兴方案。使用者可以在任何时间、任何地方,通过任何可连网的装置连接到云上方便地存取数据。如果这样解释还是难以理解,那我们可以借用广域网和互联网的结构来解释云存储。
网络结构
相信大家对局域网、广域网和互联网都已经非常了解了。在常见的局域网系统中,我们为了能更好地使用局域网,一般来讲,使用者需要非常清楚地知道网络中每一个软硬件的型号和配置,比如采用什么型号交换机,有多少个端口,采用了什么路由器和防火墙,分别是如何设置的。

系统中有多少个服务器,分别安装了什么操作系统和软件。各设备之间采用什么类型的连接线缆,分配了什么IP地址和子网掩码。

但当我们使用广域网和互联网时,我们只需要知道是什么样的接入网和用户名、密码就可以连接到广域网和互联网,并不需要知道广域网和互联网中到底有多少台交换机、路由器、防火墙和服务器,不需要知道数据是通过什么样的路由到达我们的电脑,也不需要知道网络中的服务器分别安装了什么软件,更不需要知道网络中各设备之间采用了什么样的连接线缆和端口。　广域网和互联网对于具体的使用者是完全透明的,我们经常用一个云状的图形来表示广域网和互联网。

虽然这个云图包含了许许多多的交换机、路由器、防火墙和服务器,但对具体的广域网、互联网用户来讲,这些都是不需要知道的。这个云状图形代表的是广域网和互联网带给大家的互联互通的网络服务,无论我们在任何地方,都可以通过一个网络接入线缆和一个用户、密码,就可以接入广域网和互联网,享受网络带给我们的服务。

参考云状的网络结构,创建一个新型的云状结构的存储系统,这个存储系统由多个存储设备组成,通过集群功能、分布式文件系统或类似网格计算等功能联合起来协同工作,并通过一定的应用软件或应用接口,对用户提供一定类型的存储服务和访问服务。

当我们使用某一个独立的存储设备时,我们必须非常清楚这个存储设备是什么型号,什么接口和传输协议,必须清楚地知道存储系统中有多少块磁盘,分别是什么型号、多大容量,必须清楚存储设备和服务器之间采用什么样的连接线缆。为了保证数据安全和业务的连续性,我们还需要建立相应的数据备份系统和容灾系统。除此之外,对存储设备进行定期地状态监控、维护、软硬件更新和升级也是必须的。如果采用云存储,那么上面所提到的一切对使用者来讲都不需要了。云状存储系统中的所有设备对使用者来讲都是完全透明的,任何地方的任何一个经过授权的使用者都可以通过一根接入线缆与云存储连接,对云存储进行数据访问。
结构模型
存储层

存储层是云存储最基础的部分。存储设备可以是FC光纤通道存储设备,可以是NAS和 iSCSI等IP存储设备,也可以是 SCSI或SAS等 DAS存储设备。云存储中的存储设备往往数量庞大且分布于不同地域。彼此之间通过广域网、互联网或者FC光纤通道网络连接在一起。

存储设备之上是一个统一存储设备管理系统,可以实现存储设备的逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理,以及硬件设备的状态监控和故障维护。

基础管理层

基础管理层是云存储最核心的部分,也是云存储中最难以实现的部分。基础管理层通过集群、分布式文件系统和网格计算等技术,实现云存储中多个存储设备之间的协同工作,使多个的存储设备可以对外提供同一种服务,并提供更大更强更好的数据访问性能。

CDN内容分发系统、数据加密技术保证云存储中的数据不会被未授权的用户所访问,同时,通过各种数据备份和容灾技术和措施可以保证云存储中的数据不会丢失,保证云存储自身的安全和稳定。

应用接口层

应用接口层是云存储最灵活多变的部分。不同的云存储运营单位可以根据实际业务类型,开发不同的应用服务接口,提供不同的应用服务。比如视频监控应用平台、IPTV和视频点播应用平台、网络硬盘应用平台,远程数据备份应用平台等。

访问层

任何一个授权用户都可以通过标准的公用应用接口来登录云存储系统,享受云存储服务。云存储运营单位不同,云存储提供的访问类型和访问手段也不同。

云存储不是存储,而是服务

就如同云状的广域网和互联网一样,云存储对使用者来讲,不是指某一个具体的设备,而是指一个由许许多多个存储设备和服务器所构成的集合体。使用者使用云存储,并不是使用某一个存储设备,而是使用整个云存储系统带来的一种数据访问服务。所以严格来讲,云存储不是存储,而是一种服务。

云存储的核心是应用软件与存储设备相结合,通过应用软件来实现存储设备向存储服务的转变。
功能
云存储提供的诸多功能和性能旨在满足伴随海量非活动数据的增长而带来的存储难题:
· 随着容量增长,线性地扩展性能和存取速度。

· 将数据存储按需迁移到分布式的物理站点。

· 确保数据存储的高度适配性和自我修复能力,可以保存多年之久。

· 确保多租户环境下的私密性和安全性。

· 允许用户基于策略和服务模式按需扩展性能和容量。

· 改变了存储购买模式,只收取实际使用的存储费用,而非按照所有的存储系统,包含未使用的存储容量,来收取费用。

· 结束颠覆式的技术升级和数据迁移工作。
优势
(1)存储管理可以实现自动化和智能化,所有的存储资源被整合到一起,客户看到的是单一存储空间;

(2)提高了存储效率,通过虚拟化技术解决了存储空间的浪费,可以自动重新分配数据,提高了存储空间的利用率,同时具备负载均衡、故障冗余功能;

(3)云存储能够实现规模效应和弹性扩展,降低运营成本,避免资源浪费;

云存储技术在安防领域应用存在的问题

受限于安防视频监控自身业务的特点,监控云存储和现有互联网云计算模型会有区别,如安防用户倾向于视频信息存储在本地、政府视频监控应用比较敏感、视频信息的隐私问题、视频监控对网络带宽消耗较大等问题。
分类
云存储可分为以下三类:
1.公共云存储

像亚马逊公司的Simple Storage Service(S3)和Nutanix公司提供的存储服务一样,它们可以低成本提供大量的文件存储。供应商可以保持每个客户的存储、应用都是独立的,私有的。其中以Dropbox为代表的个人云存储服务是公共云存储发展较为突出的代表,国内比较突出的代表的有搜狐企业网盘,百度云盘,乐视云盘,移动彩云,金山快盘,坚果云,酷盘,115网盘,华为网盘,360云盘,新浪微盘,腾讯微云,cStor云存储等。

公共云存储可以划出一部分用作私有云存储。一个公司可以拥有或控制基础架构,以及应用的部署,私有云存储可以部署在企业数据中心或相同地点的设施上。私有云可以由公司自己的IT部门管理,也可以由服务供应商管理。

2.内部云存储

这种云存储和私有云存储比较类似,唯一的不同点是它仍然位于企业防火墙内部。至2014年可以提供私有云的平台有:Eucalyptus、3A Cloud、minicloud安全办公私有云、联想网盘等。

3.混合云存储

这种云存储把公共云和私有云/内部云结合在一起。主要用于按客户要求的访问,特别是需要临时配置容量的时候。从公共云上划出一部分容量配置一种私有或内部云可以帮助公司面对迅速增长的负载波动或高峰时很有帮助。尽管如此,混合云存储带来了跨公共云和私有云分配应用的复杂性。

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