雲端儲存架構的技術特點與三個發展方向

概述

雲端計算被稱為是繼個人PC、網際網路之後的第三次資訊化革命，不僅實現了IT技術的革新，更是IT商業模式和服務模式的一次重大變革。越來越多的商業活動幾乎都採用雲端計算技術作為後臺支撐，實現按需服務，按需計費。

我國對雲端計算的產業高度重視，已把雲端計算產業的發展提到了國家戰略的高度，在十二五規劃中將雲端計算列入重點扶植的戰略新興產業。透過雲端計算技術縮小中小企業和大企業的IT應用差距，讓每個人能以極低的成本獲得頂尖的資訊科技和服務。

隨著雲端計算市場規模的不斷擴大，應用場景涉及到個人資料儲存、企業資料及應用支撐、國家公共基礎設施支撐等多個領域，雲端計算的發展趨勢自然已成為業界關注的焦點。

雲端儲存作為雲端計算重要的組成部分被越來越多的企業所使用，無論是個人資料還是企業資料，都在利用雲端儲存的海量儲存、彈性擴容等特點進行相關應用。

雲端儲存概念

雲端儲存顧名思義就是在雲上提供儲存的服務，將資料儲存到雲上供企業或個體存取的解決方案。消費者可以在任何時間、任何地方，透過網路連線到雲上便捷地存取資料。相對於線下具有可用性高、擴充套件性強、儲存量大、按需提供等特點。雲端儲存一般都是由雲端計算服務商透過服務方式提供，資料分散儲存。對於使用者而言根本不用關心資料儲存的具體區域，使用即可。根據雲端儲存提供的服務型別和麵向的使用者不同，雲端儲存服務大致可以分為個人服務，如網盤、文件共享編輯等;企業服務，如企業資料儲存的空間租賃服務、資料的雲災備服務及雲監控儲存等。

雲端儲存架構技術特性

雲端儲存服務商會在後臺透過儲存虛擬化技術將分散的儲存資源進行虛擬化，聚合成池，形成儲存資源池。作為個人或者企業消費者可透過Web化的使用者介面來訪問使用此儲存資源池來存放檔案或物件。在某些自動化的場景中，服務商還提供透過Web服務應用程式介面(API)進行資料儲存。根據雲端儲存的使用場景不同，可以對雲端儲存進行細化分類，如影片雲端儲存、文件雲端儲存、災備雲端儲存及資料庫雲端儲存等。

為更好的瞭解和學習雲端儲存，必須先了解雲端儲存架構和其特點。從雲端儲存的架構大致分為物理層、管理層、應用層、訪問層。

物理層：

物理層也就是真正儲存資料的硬體介質，如磁碟、磁帶等，也是最基礎的部分。根據硬體自身特性的不同，儲存介質也不同，如FC光纖通道儲存裝置，網路儲存裝置、直連儲存裝置及IP儲存等。在目前常用的雲端儲存場景中，雲端儲存中的儲存硬體往往數量龐大且分佈於不同的地理位置。可以透過虛擬化技術實現池化，透過網路進行互聯，利用管理層的特性實現儲存裝置的高可用性以及硬體裝置自身的狀態監控和故障維護。

儲存管理層：

眾所周知，雲端儲存的可靠性是非常高的，可以說是5個9也不為過。主要因為它具備可靠的儲存管理層，對物理裝置、區域分佈等功能進行統一管理和排程，幾乎沒有單點故障的發生。儲存管理層可以說是雲端儲存方案中最核心的部分，也是雲端儲存中技術複雜性、管理複雜性最高的部分。透過叢集、分散式檔案系統和網格計算等技術，實現雲端儲存中多個儲存裝置之間的協同工作，使多個的儲存裝置可以對外提供同一種服務，並提供高效能的資料訪問能力。

應用介面層：

應用介面層作為雲端儲存的潤滑層發揮著重要的重要，它融合了不同的協議和介面，為不同的應用場景提供不同型別的接入服務。雲端儲存並不單單指硬體，更多的是軟硬體的集合體，透過應用層的協調，提供不同的應用場景的服務。比如監控應用平臺、影片點播應用平臺、網路硬碟應用平臺，遠端資料備份應用平臺等。

訪問層：

訪問層是距離消費者最近的一層，是打通消費者與雲端儲存的橋樑。大家一定要記住，雲端儲存並非儲存，而是一種雲服務。對消費者來說，不是指某一個具體的裝置，而是指一個由許許多多個儲存裝置和伺服器所構成的集合體。消費者使用雲端儲存，並不是使用某一個儲存裝置，而是使用整個雲端儲存系統帶來的一種資料訪問服務。消費者可以透過雲服務商提供的入口登入雲端儲存系統，使用雲端儲存服務。隨著網頁技術的發展，消費者可以透過PC、移動端及智慧終端實時進行資料的存取或者共享。

一個好的雲端儲存架構，應具備以下的特點：

虛擬化

雲端儲存的基本特性之一就是儲存虛擬化。透過虛擬化技術將儲存資源的邏輯映像與物理儲存分開，從而提供簡化、無縫的資源虛擬檢視，簡化複雜的底層基礎架構。儲存資源透過虛擬化技術“池化”後，形成巨大的儲存池。使用者無需關心資料的具體儲存位置，只需按需索取。雲端儲存透過虛擬化技術將保證資料的高可用性，真正實現資料無處不在，隨處可取。

擴充套件性

擴充套件性是雲端儲存最基本的特點之一，它不再侷限於傳統的擴充套件模式，如先設計、次採購再整合等步驟。而是透過良好的軟體設計，透過叢集式管理模式，分散式架構基礎，可以按照消費者的實際需求進行按需索取。降低消費者的採購成本和使用成本，真正發揮雲的優勢。

穩定 性

為滿足使用者或者企業的不同場景應用的高可用，雲端儲存從誕生之初就考慮了冗餘特性，並在架構上就考慮到了高可用的要求。所有物理層分佈在不同的區域，資料羅盤到不同的區域，透過叢集、網路互聯等技術實現資料的實時同步，實現多副本儲存，統一介面存取。

安全性

雲端儲存方面安全性一直是服務商和企業最關注的話題，再加上國家釋出的《資料安全法》對資料的儲存提出了更高的要求。雲服務商也在第一時間進行各種技術升級和改進，實現資料的落盤加密、資料訪問加密、資料容錯等多種手段確保使用者雲上資料的安全。因為雲服務商提供的服務範圍廣、型別多，所以實際上雲端儲存所能提供的安全性水平遠遠要比使用者本地硬碟或者企業的資料中心所能提供的安全水平要高。

便捷性

雲端儲存為消費者或者企業提供了便捷的訪問方式，如PC、移動端或其他智慧裝置。只要有網路，使用者就可以透過這些方式進行資料的存取、共享等操作。部分雲服務商還可以將整個資料集傳送到你所選擇的任何媒介，甚至是專門的儲存裝置，大大提高了資料遷移的便捷性。

雲端儲存發展趨勢

隨著數字化轉型的加速部署，“雙輪驅動”(業務驅動資料、資料驅動業務)尤為突出。企業越來越重視客戶的體驗，透過各種方式和渠道收集使用者的體驗資料，反饋給業務甚至研發團隊。透過大資料平臺的分析，發掘價值，用於研發及業務側的決策。同時業務應用趨於移動化，最直觀的實現端到端的通道打通。相較於傳統方式，非結構化資料將越來越多的被採集和儲存。

當前我們已經從IT進入到了DT時代，甚至是OT時代。物聯網給各種終端賦予了智慧屬性，海量資料將被採集用於數字化轉型內服務的提升和質量的把控。尋找一種安全可靠、海量的儲存解決方案就變得尤為重要。

雲端儲存已經成為未來儲存發展的一種趨勢。隨著雲端儲存技術的發展，各種涉及雲端儲存的場景會越來越多。從大方向考慮，雲端儲存還需從安全性、便攜性及可用性三個角度進行改善。

安全性

隨著《資料安全法》的釋出，從國家層面對資料的安全進行立法，資料的重要性和安全性被提到了一個新的高度。雲服務提供商應該研讀《資料安全法》，從資料的生命週期對資料進行安全防護，而不僅僅關注雲端儲存自身的安全性，也要涉及資料的使用、採集等方面。

便攜性

隨著物聯網的不斷髮展，雲服務提供商也開始逐漸對IOT的發展進行支撐。更多的物聯網場景被滿足，如雲上監控、雲上點播、雲上會議等等。隨著各種智慧終端的普及雲端儲存的便捷性應不再侷限於H5等web相關的技術上，而是向嵌入式等接近硬體的方面發展，更有利的支撐物聯網的發展。同時可以嘗試透過新的手段實現資料的雲上雲下便捷轉移，滿足將來混合儲存模式的需要。

可用性

從企業的實際應用出發，不難發現雲上資料和雲下資料在網路傳輸上還存在不同級別的延時。當下結合CDN內容分發系統可以實現網路訪問加速的功能，提升使用者的訪問效果。利用本地高速儲存快取機制，可以對熱資料進行臨時儲存，解決資料級延遲問題。隨著雲端儲存技術和網路技術的不斷髮展，各廠商仍將繼續努力實現儲存方式的最佳化和網路最佳化，從而儘量減少資料傳輸的延遲性，為使用者實現資料雲上雲下無縫訪問提供更好支援。

結束語

在數字化轉型的大背景下，大資料時代已悄然開來，資料的儲存已成為企業的重中之重，考慮資料該安全的存哪?在大資料時代，資料量高速增長，資料儲存已經是很多產業服務、經濟建設的重要IT基礎設施。雲端儲存架構作為承載資料的載體，一定會隨著業務的需要和整體雲的發展不斷更新，但是萬變不離其宗，所有技術架構都是為商業架構而服務的。脫離業務的架構就如同人沒有骨架，無法撐起身體而前進。相信雲端儲存架構會隨著技術的發展，越來越開源化、輕量化和更具前瞻性。再次重申，雲端儲存不是儲存，而是服務。