云計(jì)算基礎(chǔ)云存儲課件

1、第3章 云存儲3.1 云存儲的概念3.2 云存儲技術(shù)簡介 3.3 云存儲技術(shù)的應(yīng)用及其面臨的問題3.1 云存儲的概念網(wǎng)盤是提供文件寄存和文件上下載服務(wù)的網(wǎng)站，它們大部分是類似FTP的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，加入簡易的上下載功能。用戶可以把網(wǎng)盤看成一個(gè)放在網(wǎng)絡(luò)上的硬盤或U盤，所以任何人都可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)通過互聯(lián)網(wǎng)來訪問文件，只要你連接到因特網(wǎng)，你就可以管理、編輯網(wǎng)盤里的文件。云存儲是一種網(wǎng)絡(luò)在線存儲的模式，即把數(shù)據(jù)存放在通常由第三方托管的多臺虛擬服務(wù)器，托管公司營運(yùn)大型的數(shù)據(jù)中心，需要數(shù)據(jù)存儲托管的人，則通過向其購買或租賃存儲空間的方式，來滿足數(shù)據(jù)存儲的需求。數(shù)據(jù)中心營運(yùn)商根據(jù)客戶的需求，在后端準(zhǔn)備存

2、儲虛擬化的資源，并將其以存儲資源池的方式提供，客戶便可自行使用此存儲資源池來存放文件或?qū)ο?。網(wǎng)盤云存儲3.1 云存儲的概念云存儲網(wǎng)盤只是一個(gè)應(yīng)用3.2 云存儲技術(shù)簡介云存儲的結(jié)構(gòu)模型云存儲簡易結(jié)構(gòu)存儲節(jié)點(diǎn)（Storage Node）負(fù)責(zé)存放文件，控制節(jié)點(diǎn)（Control Node）則作為文件索引，并負(fù)責(zé)監(jiān)控存儲節(jié)點(diǎn)間容量及負(fù)載的均衡，這兩個(gè)部分合起來便組成一個(gè)云存儲。NFS、 HTTP、 FTP、 WebDav 等是應(yīng)用端，左上角的 Mgmt Console 負(fù)責(zé)管理云存儲中的存儲節(jié)點(diǎn)，一般為一臺個(gè)人計(jì)算機(jī)。3.2 云存儲技術(shù)簡介云存儲結(jié)構(gòu)模型云存儲的結(jié)構(gòu)模型3.2 云存儲技術(shù)簡介存儲層存儲層

3、是云存儲最基礎(chǔ)的部分。存儲設(shè)備可以是光纖通道存儲設(shè)備、 NAS 和 iSCSI 等 IP 存儲設(shè)備， 也可以是 SCSI 或 SAS 等 DAS 存儲設(shè)備。 基礎(chǔ)管理層基礎(chǔ)管理層是云存儲最核心的部分，也是云存儲中最難以實(shí)現(xiàn)的部分?；A(chǔ)管理層通過集群、分布式文件系統(tǒng)和網(wǎng)格計(jì)算等技術(shù)實(shí)現(xiàn)云存儲中多個(gè)存儲設(shè)備之間的協(xié)同工作，使多個(gè)存儲設(shè)備可以對外提供同一種服務(wù)，并提供更大、更強(qiáng)、更好的數(shù)據(jù)訪問性能。應(yīng)用接口層應(yīng)用接口層是云存儲最靈活多變的部分。不同的云存儲運(yùn)營單位可以根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)類型，開發(fā)不同的應(yīng)用服務(wù)接口，提供不同的應(yīng)用服務(wù)，如視頻監(jiān)控應(yīng)用平臺、 IPTV 和視頻點(diǎn)播應(yīng)用平臺、網(wǎng)絡(luò)硬盤引用平臺、遠(yuǎn)

4、程數(shù)據(jù)備份應(yīng)用平臺等。訪問層任何一個(gè)授權(quán)用戶都可以通過標(biāo)準(zhǔn)的公用應(yīng)用接口來登錄云存儲系統(tǒng)，享受云存儲服務(wù)。云存儲運(yùn)營單位不同，云存儲提供的訪問類型和訪問手段也不同。主要有服務(wù)模式、HW模式和SW模式。云存儲的結(jié)構(gòu)模型3.2 云存儲技術(shù)簡介云存儲技術(shù)的兩種架構(gòu)構(gòu)建緊耦合對稱（TCS）架構(gòu)系統(tǒng)是為了解決單一文件性能面臨的挑戰(zhàn)，這種挑戰(zhàn)限制了傳統(tǒng)NAS 系統(tǒng)的發(fā)展。 HPC 系統(tǒng)具有的優(yōu)勢迅速壓倒了存儲，因?yàn)樗鼈冃枰膯我晃募?I/O 操作要比單一設(shè)備的 I/O 操作多得多。業(yè)內(nèi)對此的回應(yīng)是創(chuàng)建利用緊耦合對稱架構(gòu)的產(chǎn)品，很多節(jié)點(diǎn)同時(shí)伴隨著分布式鎖管理（鎖定文件不同部分的寫操作）和緩存一致性功能。這種

5、解決方案對于單文件吞吐量問題很有效，幾個(gè)不同行業(yè)的很多 HPC 客戶已經(jīng)采用了這種解決方案。松弛耦合非對稱架構(gòu)系統(tǒng)采用不同的方法來向外擴(kuò)展。它不是執(zhí)行某個(gè)策略來使每個(gè)節(jié)點(diǎn)知道每個(gè)行動執(zhí)行的操作，而是利用一個(gè)數(shù)據(jù)路徑之外的中央元數(shù)據(jù)控制服務(wù)器。集中控制提供了很多好處，允許進(jìn)行新層次的擴(kuò)展。緊耦合對稱架構(gòu)松弛耦合非對稱架構(gòu)3.2 云存儲技術(shù)簡介云存儲的種類及其適合的應(yīng)用塊存儲快速更改的單一文件系統(tǒng)針對單一文件大量寫的高性能計(jì)算（HPC）文件存儲文件及內(nèi)容搜尋Tier-2 NAS多文件大量寫入的應(yīng)用數(shù)據(jù)大量讀取的應(yīng)用多個(gè)使用端都希望讀取同一個(gè)文件的應(yīng)用可以把云存儲分成塊存儲（Block Storag

6、e）與文件存儲（File Storage）兩類。 3.3 云存儲技術(shù)的應(yīng)用及其面臨的問題云存儲的應(yīng)用領(lǐng)域共享協(xié)作備份歸檔分配3.3 云存儲技術(shù)的應(yīng)用及其面臨的問題云存儲技術(shù)面臨的問題互聯(lián)網(wǎng)寬帶的發(fā)展應(yīng)用存儲的發(fā)展集群技術(shù)、網(wǎng)格技術(shù)和分布式文件系統(tǒng)存儲虛擬化技術(shù)、存儲網(wǎng)絡(luò)化管理技術(shù)CDN 內(nèi)容分發(fā)、P2P 技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)3.3 云存儲技術(shù)的應(yīng)用及其面臨的問題云存儲安全問題存儲的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除隱藏存儲數(shù)據(jù)加密與密文搜索數(shù)據(jù)完整性審計(jì)3.3 云存儲技術(shù)的應(yīng)用及其面臨的問題私有云存儲私有云存儲是針對公有存儲來說的。私有存儲云通常建立在一家公司的防火墻的后面，需要用到該

7、公司所有或授權(quán)的硬件和軟件。私有存儲云只對受限的用戶提供相應(yīng)的存儲服務(wù)以及相應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量（QoS）。使用存儲服務(wù)的用戶不需要了解“云”組成的具體細(xì)節(jié)，只要知道相應(yīng)的接口，并提供相應(yīng)的策略，剩下的工作交由“云”來完成。用戶只需將這個(gè)存儲云看作是一個(gè)黑盒資源池，具體其內(nèi)部如何實(shí)現(xiàn)，如何配置，采用什么樣的技術(shù)，使用什么樣的平臺，用戶都無需關(guān)心。私有云存儲的優(yōu)點(diǎn)（1）統(tǒng)一管理（2）易于實(shí)現(xiàn)集中備份及容災(zāi)（3）易于擴(kuò)展、升級方便（4）節(jié)約成本，綠色節(jié)能3.3 云存儲技術(shù)的應(yīng)用及其面臨的問題個(gè)人云盤關(guān)閉自從國家版權(quán)局頒布關(guān)于規(guī)范網(wǎng)盤服務(wù)版權(quán)的通知后，我國多家為用戶提供云存儲業(yè)務(wù)的企業(yè)相繼關(guān)閉了個(gè)人業(yè)務(wù)或部分免費(fèi)業(yè)務(wù)，主要有迅雷快盤、 UC 網(wǎng)盤、金山快盤、微云中轉(zhuǎn)站、新浪微盤等。昔日國內(nèi)網(wǎng)盤巨頭現(xiàn)在只剩下百度云盤、天翼云盤等幾家屈指可數(shù)的企業(yè)了。關(guān)閉大潮關(guān)閉原因一方面在于全國“掃黃打非” 辦公室、中央網(wǎng)信辦、公安部、工信部、國家新聞出版廣電總局等 5 部門聯(lián)合下發(fā)通知，全面開展打擊利用云盤傳播淫穢色情信息專項(xiàng)整治行動，著力治理利用云盤傳播色情信息違法行為。另一方面，網(wǎng)盤本身盈利模式不清晰。網(wǎng)盤前景與個(gè)人網(wǎng)盤關(guān)閉大潮形成鮮明對比的是，企業(yè)網(wǎng)盤在這幾年走得愈發(fā)堅(jiān)定與順暢。在