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存儲即服務(wù)在近年來得到長足發(fā)展，越來越多的用戶開始接受這種服務(wù)交付模式。今天的公有云服務(wù)商，如Amazon Web Services和Microsoft Azure，可以按需為內(nèi)部或外部提供對象存儲，以及數(shù)據(jù)塊與文件存儲，用于企業(yè)內(nèi)部計算實(shí)例的分配。這給業(yè)務(wù)運(yùn)營帶來了極高的靈活性，比傳統(tǒng)的存儲部署方式更加方便且具有彈性，對數(shù)據(jù)中心頗有吸引力。

那么我們又當(dāng)如何去構(gòu)建私有化的存儲云呢?首先讓我們后退一步，回顧云計算的本質(zhì)所在。云計算的標(biāo)準(zhǔn)定義中囊括了以下特點(diǎn)：彈性增長且減少資源消耗;作為一項(xiàng)服務(wù)進(jìn)行交付，并且服務(wù)應(yīng)當(dāng)由抽象的術(shù)語，而非實(shí)際的物理硬件來定義;多租戶性質(zhì)，支持多客戶端并發(fā);對資源請求按需分配，無須人工干預(yù);提供報告和計費(fèi)功能，可以統(tǒng)計一段時間內(nèi)資源使用的詳細(xì)報告。

私有云同樣能夠具備相同的功能。企業(yè)內(nèi)的業(yè)務(wù)單位，換句話說私有云中的客戶，亦應(yīng)當(dāng)能夠直接請求使用資源而不用去想這些資源的交付形式。傳統(tǒng)里存在許多年的服務(wù)目錄需要有所改變，從專注于物理技術(shù)(例如磁盤速度或磁盤/閃存類型)轉(zhuǎn)向注重服務(wù)參數(shù)，也就是說使用像I/O密度(單位TB存儲的IOPS)、延遲、吞吐量、數(shù)據(jù)可用性與彈性這些術(shù)語。

多租戶更偏向于安全性與性能之間的隔離。安全性需要能確保私有存儲云中各用戶的數(shù)據(jù)彼此間不可見，而諸如服務(wù)質(zhì)量(QoS)等性能特性則使得不管當(dāng)前系統(tǒng)的負(fù)載如何，每位用戶都能得到預(yù)期的服務(wù)水平等級。按需訪問讓用戶的資源請求不需要IT人員，尤其是存儲管理員過多的干預(yù)。報告功能應(yīng)當(dāng)可以更精細(xì)地處理、衡量存儲利用率，包括統(tǒng)計各團(tuán)隊(duì)與業(yè)務(wù)部門分別使用多少容量。

實(shí)現(xiàn)彈性

彈性是我們在私有云中要實(shí)現(xiàn)的***目標(biāo)，它有兩層含義：其一是用戶需求的擴(kuò)展和按需計算的能力;其二是讓系統(tǒng)管理員有能力隨著需求擴(kuò)展，部署更多的基礎(chǔ)架構(gòu)資源。雖然有些人認(rèn)為只要最終用戶隨時釋放出空余的存儲空間，新部署的硬件不怎么會被用到，但這種情況事實(shí)上很少發(fā)生。

這其中的難點(diǎn)在于如何將新的硬件資源部署到數(shù)據(jù)中心內(nèi)，并在技術(shù)更新交替的周期內(nèi)加以適合的管理，以避免其影響應(yīng)用程序的可用性。對大多數(shù)IT部門而言，實(shí)現(xiàn)硬件的即時部署頗具科學(xué)性，甚至說是藝術(shù)性——他們很難像Amazon和Microsoft那樣擁有大量的資金與人力。必須精準(zhǔn)預(yù)測在何時需要進(jìn)行硬件采購，才能實(shí)現(xiàn)***的資源擴(kuò)展。

需求預(yù)測需要與業(yè)務(wù)部門相吻合，從而規(guī)劃出未來可能出現(xiàn)的項(xiàng)目，預(yù)估存儲需求——這便是其中藝術(shù)性之所在。如果IT部門能夠深入了解未來可能的存儲資源需求，在規(guī)劃時便能更加游刃有余，尤其是對于對象存儲或高性能存儲這類非核心產(chǎn)品。

其科學(xué)性源自在存儲的增長過程中需要收集、整理到足夠的信息。自動精簡配置已經(jīng)應(yīng)用在許多IT環(huán)境中，這意味著隨著數(shù)據(jù)的不斷寫入，物理存儲容量會相對的得到增長，并且因?yàn)橐?guī)劃的存儲消耗很少會被立刻消耗殆盡(例如1TB的數(shù)據(jù)請求可能在最開始只占用50GB，并在未來三年內(nèi)穩(wěn)定增長)，文件系統(tǒng)與對象存儲的存儲利用率會隨著應(yīng)用程序不斷的數(shù)據(jù)寫入而得到提升。這便需要有精準(zhǔn)而細(xì)致的工具來衡量并優(yōu)化每天的存儲消耗，同時使用這些信息，做出更有意義的存儲增長預(yù)測。

此外，確定何時應(yīng)當(dāng)部署新的硬件需要能清楚認(rèn)識并管理好供應(yīng)商的交貨期、硬件部署和配置的時間。如果在企業(yè)內(nèi)部，那么IT部門自然需要考慮這些問題，而假如你選擇購買公有云存儲時，就可以將這些難題丟給云服務(wù)供應(yīng)商(CSP)了。

平臺的選擇

擁有適合的存儲平臺是高效部署新硬件的關(guān)鍵所在。橫向擴(kuò)展相對于縱向擴(kuò)展技術(shù)使得新的資源相對簡易部署，你只需要向現(xiàn)有的配置添加硬件資源以擴(kuò)充容量。

當(dāng)前大多數(shù)橫向擴(kuò)展的對象和數(shù)據(jù)塊會在一定程度上自動執(zhí)行性能與數(shù)據(jù)塊的重新平衡，從而利用新的容量，并***化發(fā)揮性能?？紤]到縱向擴(kuò)展體系架構(gòu)中可擴(kuò)展性的限制，煙囪式架構(gòu)往往難以管理，因此在陳舊的傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)上也不太可能通過負(fù)載均衡來利用新的物理容量。換句話說，傳統(tǒng)架構(gòu)必須要有更仔細(xì)的設(shè)計，以便在物理硬件層面實(shí)現(xiàn)邏輯資源的均衡分布。通常這些平臺都會配備用于各存儲平臺內(nèi)遷移LUN的工具，從而在一定程度上減緩均衡性方面的問題。

多租戶與QoS正在成為選擇私有存儲云的存儲平臺時的關(guān)鍵考量功能。如果仔細(xì)查看云服務(wù)供應(yīng)商提供的服務(wù)指標(biāo)，我們會注意到性能指標(biāo)是依據(jù)IOPS和吞吐量衡量的，有些還會提及到I/O延遲。不論云服務(wù)供應(yīng)商是否處于滿負(fù)荷運(yùn)作，其提供的服務(wù)級別都應(yīng)遵照這些指標(biāo)，這與傳統(tǒng)存儲不同。因此QoS可以說是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)，無論視其為一種保障最終用戶得到其期待性能的工具，或是作為一種限制。

應(yīng)用程序接口(API)方面的要求

近年來，存儲設(shè)備管理領(lǐng)域有所細(xì)微的演變。傳統(tǒng)方式中，你會使用GUI和一些命令行界面(CLI)來手動管理存儲，點(diǎn)擊“提交”來進(jìn)行變更。CLI使得存儲管理員能夠?qū)ε渲煤蛦⑼＿^程進(jìn)行腳本化，從而在一定程度上實(shí)現(xiàn)了自動化。不過創(chuàng)建腳本確實(shí)是一項(xiàng)耗時的過程。多年以來，供應(yīng)商一直致力于實(shí)現(xiàn)存儲可編程API，通過授權(quán)的API調(diào)用來設(shè)定配置。配置數(shù)據(jù)也更容易提取，一些存儲平臺還能生成十分詳盡的參數(shù)。

API同時還實(shí)現(xiàn)了更高程度的自動化，使得管理員從存儲配置流程中脫離開?，F(xiàn)在存儲可以直接通過1個或2個API調(diào)用映射到主機(jī)。一些平臺在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了API，另一些則根據(jù)現(xiàn)有的API工具構(gòu)建相應(yīng)的封裝。這其中的關(guān)鍵在于確保API、CLI與GUI協(xié)同運(yùn)作，而不能互為干擾。

至關(guān)重要的工作流

私有云存儲交付中的***一項(xiàng)難題在于工作流程的具體執(zhí)行。用戶請求必須經(jīng)過驗(yàn)證、部署，并最終完成服務(wù)。公有云可以通過用戶的信用卡或其它計費(fèi)手段完成驗(yàn)證環(huán)節(jié)。然后通過Web門戶或API配置服務(wù)。在企業(yè)內(nèi)部，傳統(tǒng)請求存儲資源往往依靠手動管理的內(nèi)部流程，根據(jù)服務(wù)申請中的詳細(xì)信息為主機(jī)配置存儲。申請的審批者有責(zé)任確保該業(yè)務(wù)部門被允許“訂購”相應(yīng)的存儲資源，并需要負(fù)責(zé)履行服務(wù)。

私有云的目的是使得這個流程盡可能自動化。譬如EMC的VIPR等工具可以幫助你構(gòu)建存儲自動化的工作流程。Hitachi數(shù)據(jù)系統(tǒng)公司提供的Hitachi Automation Director亦能夠搭建存儲與其它資源配置的工作流程。

許多組織正在考慮在私有存儲云內(nèi)引入計費(fèi)機(jī)制。如果不考慮結(jié)算或退款，那么問題會簡單很多，因?yàn)镮T部門將繼續(xù)承擔(dān)提供服務(wù)的相應(yīng)成本——并可以根據(jù)項(xiàng)目分?jǐn)傎M(fèi)用。但假如要對新的資源申請進(jìn)行收費(fèi)，那么便不可避免要在財務(wù)方面有所改變，例如IT部門直接支付硬件費(fèi)用，然后通過向服務(wù)部門收取服務(wù)費(fèi)來彌補(bǔ)。

堆棧式部署

比單純的存儲更進(jìn)一步，你可以在私有云的框架中實(shí)現(xiàn)存儲自動化，例如OpenStack，從而大幅減少配置工作。最初的OpenStack部署沒有***性的存儲功能，因此出現(xiàn)了一些實(shí)例化項(xiàng)目用以管理集成外部存儲陣列。最終的Cinder項(xiàng)目能夠處理數(shù)據(jù)塊存儲，并自動將LUN映射到OpenStack實(shí)例，而Manila則提供了文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集成，并由Swift為對象存儲提供API。

同時，存儲供應(yīng)商可以編寫插件，使得OpenStack框架根據(jù)按需配置并映射存儲LUN。許多軟硬件公司都已經(jīng)支持所有的OpenStack存儲API。Cinder支持列表上詳細(xì)列出了OpenStack平臺每個版本中支持的供應(yīng)商功能。

集成公有云

展望未來，世界并不只是由公有或私有化技術(shù)組成，還有許多兩者的混合體。因此勢必會有在私有和公有基礎(chǔ)架構(gòu)之間遷移數(shù)據(jù)和應(yīng)用的需要，并由后者提供額外的數(shù)據(jù)保護(hù)(備份)并增加可用性。你還可以通過公有云存儲來進(jìn)行突發(fā)的負(fù)載峰值以及歸檔操作。

你已經(jīng)可以在市場上找到用于在內(nèi)部和公有云之間遷移應(yīng)用和數(shù)據(jù)的產(chǎn)品。諸如Cloudian(HyperStore)和Hitachi Data System(Hitachi Content Platform)等對象存儲供應(yīng)商提供了將內(nèi)部數(shù)據(jù)歸檔到云端的能力，同時***程度支持跨平臺的檢索，就如同在單一視圖中操作一樣。

在數(shù)據(jù)保護(hù)方面，Druva和Zerto都有產(chǎn)品讓你從公有云中備份和恢復(fù)本地虛擬機(jī)(VM)。VM鏡像的轉(zhuǎn)化與驅(qū)動程序都可交由軟件處理，作為遷移備份過程中的一部分。

Velostrata則進(jìn)一步允許在公有云中啟動虛擬機(jī)。這項(xiàng)功能可以讓虛擬機(jī)應(yīng)用擁有比本地更大的資源，或在應(yīng)用負(fù)載增長時將其遷移到公有云端。一旦負(fù)載峰值過去，便可將虛擬機(jī)遷移回本地。

同時，虛擬化技術(shù)供應(yīng)商也開始與云服務(wù)供應(yīng)商合作，以便將應(yīng)用程序遷移到公有云。例如VMware最近在Amazon Web Services上宣布了VMware Cloud，并與IBM建立了合作伙伴關(guān)系。VMware還引入了跨云平臺的體系架構(gòu)，可以管理多個云端部署的環(huán)境。Microsoft Azure Stack(在本篇的寫作過程中)令A(yù)zure的功能可以運(yùn)行在私有化的數(shù)據(jù)中心內(nèi)，并與公共的Azure端鏈接。

今天，在私有云與公有云端的部署截然不同，這主要反映在自動化程度方面，以充分利用私有云存儲。作為最關(guān)鍵的一部分，工作流程或許還不成熟，需要在私有云端進(jìn)一步加以完善。

另有一部分的挑戰(zhàn)在于改變內(nèi)部業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)的工作模式。借助公有云的帶動，內(nèi)部資源的交付模式亦應(yīng)當(dāng)做出改變。

APIs

應(yīng)用程序的編程接口改變了企業(yè)存儲的管理方式。將來APPI將推動自動化并在存儲配置中減少絕大多數(shù)的人工干預(yù)，使得私有云存儲對更廣泛的企業(yè)更加實(shí)用。

更廣泛的堆棧

云存儲，無論是內(nèi)部還是公共的，構(gòu)成了更廣泛的基礎(chǔ)架構(gòu)的組成部分。這意味著與OpenStack或vCloud Director之類的平臺整合。

按量支付

你會使用信用卡或后付費(fèi)方式來購買公有云資源。在工作流中這種變化意味著許多企業(yè)組織將在部署內(nèi)部云存儲時考慮實(shí)施計費(fèi)結(jié)算機(jī)制。

虛擬化

在運(yùn)行服務(wù)器虛擬化的平臺中，存儲很少會映射到屋里主機(jī)。創(chuàng)建虛擬機(jī)實(shí)例存儲的工作大多由Hypervisor管理軟件處理。VMware通過vRealize Automation和vCloud Director實(shí)現(xiàn)自動化，而Microsoft則提供了System Center 2016。