淺析云存儲(chǔ)的種類劃分及屬性特征
符合云存儲(chǔ)特征的存儲(chǔ)設(shè)備,稱為云存儲(chǔ)。有句俗話,一鞋不能適千足。云存儲(chǔ)也是有不同的種類,應(yīng)用在不同的云服務(wù)環(huán)境。從數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和訪問的方式來區(qū)分,云存儲(chǔ)包括數(shù)據(jù)塊級云存儲(chǔ)、文件級云存儲(chǔ)和對象級云存儲(chǔ)。這三種類型是由存儲(chǔ)局域網(wǎng)(SAN)、網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)(NAS)和內(nèi)容訪問存儲(chǔ)(CAS)分別發(fā)展而來。
1、數(shù)據(jù)塊級云存儲(chǔ)
指提供高速的直接的數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)訪問服務(wù)。前端的計(jì)算節(jié)點(diǎn)通過光纖網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議訪問存儲(chǔ),獲得高速、穩(wěn)定、有保障的數(shù)據(jù)訪問。這種模型源于在關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)中久經(jīng)驗(yàn)證的存儲(chǔ)局域網(wǎng)SAN模型。不過在云存儲(chǔ)的時(shí)代,改為分布式的并行擴(kuò)展模式,并增加了以上討論的其它云存儲(chǔ)特征。由于此模型采用的是高帶寬、低延遲、可靠的光纖網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)訪問協(xié)議,前端計(jì)算節(jié)點(diǎn)獨(dú)享或少量共享存儲(chǔ)內(nèi)容的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),因此,和前端的計(jì)算節(jié)點(diǎn)是屬于緊耦合的關(guān)系,性能是***的。
2、文件級云存儲(chǔ)
通過網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)訪問協(xié)議提供文件級的存儲(chǔ)訪問服務(wù)。這種模型源于網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)NAS的模型,計(jì)算節(jié)點(diǎn)通過以太網(wǎng)的協(xié)議,在其上構(gòu)建區(qū)域內(nèi)相對快速、安全、可靠的網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)來獲得文件的訪問服務(wù)。不過在云存儲(chǔ)的時(shí)代,文件級云存儲(chǔ)突破了傳統(tǒng)NAS訪問空間的局限,提供了高達(dá)PB級的全局命名空間的訪問能力,和以上討論的其它云存儲(chǔ)特征。這種模型和前端節(jié)點(diǎn)是C/S的模型,二者采用樹狀的文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)和訪問數(shù)據(jù),屬于中耦合的關(guān)系,在區(qū)域內(nèi)性能有足夠的保證。
3、對象級云存儲(chǔ)
通過廣域網(wǎng)的面向?qū)ο蟮脑L問協(xié)議來獲取對象級的存儲(chǔ)訪問服務(wù)。對象和文件既有相似之處,也有區(qū)別。對象通常改動(dòng)較少,并且擁有許多的屬性,而且為多租戶使用。這種模型源自于早期EMC推出的CAS存儲(chǔ)系統(tǒng)。但是,在云存儲(chǔ)時(shí)代,突破了訪問地域的限制,借助于面向?qū)ο蟮脑L問協(xié)議,用戶可以在全球任何地點(diǎn)訪問對象級存儲(chǔ)云中儲(chǔ)存的對象內(nèi)容。對象級云存儲(chǔ)面向的是海量的各種尺寸、不同格式的對象內(nèi)容,為提高訪問效率,前端計(jì)算節(jié)點(diǎn)并不關(guān)心對象級云存儲(chǔ)內(nèi)部的存儲(chǔ)方法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的模型。屬于松耦合的關(guān)系。
那么數(shù)據(jù)塊級云存儲(chǔ)、文件級云存儲(chǔ)、對象級云存儲(chǔ)和原來的SAN,NAS,CAS有什么不同呢?區(qū)別主要在云存儲(chǔ)具備的屬性特征,傳統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備并不具備。云存儲(chǔ)具備以下的屬性特征:
1、分布式的并行擴(kuò)展架構(gòu)
云存儲(chǔ)可以根據(jù)需求動(dòng)態(tài)、靈活、按需地進(jìn)行擴(kuò)展,因此云存儲(chǔ)和原來傳統(tǒng)存儲(chǔ)的縱向擴(kuò)展(scale-up)的架構(gòu)不同,采用的是橫向擴(kuò)展(scale-out)的方式進(jìn)行。通常,云存儲(chǔ)的節(jié)點(diǎn)之間會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接當(dāng)需要擴(kuò)展時(shí)只需要把新的節(jié)點(diǎn)并入到網(wǎng)絡(luò)中即可。顯然,網(wǎng)絡(luò)在云存儲(chǔ)中是非常關(guān)鍵的。選擇何種網(wǎng)絡(luò)和云存儲(chǔ)應(yīng)用的環(huán)境有著緊密聯(lián)系。在需要性能敏感的應(yīng)用環(huán)境中(如事務(wù)處理)云存儲(chǔ)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)需要高帶寬、低延遲的網(wǎng)絡(luò),以保證節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的連接得到充分的性能保障。因此這樣的云存儲(chǔ)在目前的技術(shù)現(xiàn)實(shí)下通常只是在區(qū)域內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)展在廣域范圍內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)展的需求僅在極少的應(yīng)用需求中出現(xiàn)。而在性能不敏感的應(yīng)用環(huán)境中(如網(wǎng)絡(luò)硬盤),云存儲(chǔ)的擴(kuò)展可以擴(kuò)展到廣域的范圍,因此,云存儲(chǔ)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通常是一種相對松禍合的形式(如以太網(wǎng))。還有一種模型是采用中小型的云存儲(chǔ)通過松禍合的結(jié)構(gòu)來建設(shè)存儲(chǔ)云服務(wù)的。這種架構(gòu)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)要求可以降低,同時(shí)節(jié)點(diǎn)間的訪問性能也是不需要嚴(yán)格要求的。
2、虛擬化感知
云存儲(chǔ)適用于云計(jì)算的環(huán)境,云計(jì)算最重要的一個(gè)特點(diǎn)是計(jì)算會(huì)根據(jù)需要進(jìn)行飄移比如虛擬機(jī)會(huì)在前端的物理機(jī)之間進(jìn)行遷移。這要求云存儲(chǔ)具備虛擬化感知的能力,在前端的虛擬應(yīng)用發(fā)生遷移后能夠繼續(xù)提供同樣的服務(wù)。虛擬化感知的能力根據(jù)前端計(jì)算的耦合程度而有高低。
3、分層存儲(chǔ)
每種類型的云存儲(chǔ)都具備巨大的擴(kuò)展能力通常存儲(chǔ)容量都是高達(dá)PB級的。這樣在同種存儲(chǔ)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(shù)據(jù)蚤的增加,以及用戶對歷史數(shù)據(jù)保存的重要性的意識(shí)增強(qiáng)數(shù)據(jù)不僅僅有存儲(chǔ)的需求,同時(shí)歸檔的需求也日益提升到IT的規(guī)劃中。在沒有分層存儲(chǔ)能力的時(shí)代歸檔的實(shí)現(xiàn)是很困難的,尤其是對于結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。但是有了分層存儲(chǔ)能力后,歸檔的實(shí)現(xiàn)就變得非常簡單。系統(tǒng)可以自動(dòng)在后臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的歸檔根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性以及訪問的需求在不同的存儲(chǔ)能力層中進(jìn)行遷移。這樣的實(shí)現(xiàn)對于應(yīng)用系統(tǒng)是完全透明的。換言之,是應(yīng)用緊禍合型的歸檔,即不用改動(dòng)應(yīng)用程序就可以獲得***的整體成本。因此,云存儲(chǔ)對于分層存儲(chǔ)的能力是必須的。
4、智能空間分配
資源層的云計(jì)算理念是為了把相同訪問特點(diǎn)的應(yīng)用集中共享資源并且動(dòng)態(tài)、靈活、按需進(jìn)行資源分配和使用,以達(dá)到資源的***利用和安全、堅(jiān)固的應(yīng)用保護(hù)。在云計(jì)算的環(huán)境中,站在IT管理的角度,對于上層的應(yīng)用是非常難以把握的。這點(diǎn)在IDC的環(huán)境中尤其是這樣誰能保證IDC內(nèi)只能滿足Web服務(wù)器的應(yīng)用,而不可能出現(xiàn)高性能計(jì)算的需求呢,因此,云存儲(chǔ)內(nèi)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(yīng)用的需求。那么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(yùn)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。