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1、云存储技术及其应用 摘要云存储将大量不同类型的存储设备通过软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储服务。云存储服务对传统存储技术在数据安全性、可靠性、易管理性等方面提出新的挑战。文章基于云存储平台架构的4个层次:将多存储设备互连起来的数据存储层、为多服务提供公共支撑技术的数据管理层、支持多存储应用的数据服务层以及面向多用户的访问层展开研究,并以一种云存储典型应用——云备份(B-Cloud)为例,探讨云备份的软件架构、应用特点及研究要点。 [关键词]云存储;服务;云备份 Abstract:Inordertoprovidedatastorageservices,cloudstoragee
2、mployssoftethods,cloudstorageposesneanagement.Thispaperintroducesfourlayersofcloudstoragearchitecture:datastoragelayerconnectingmultiplestorageponents,datamanagementlayerprovidingmonsupportingtechnologyformultipleservices,dataservicelayersustainingmultiplestorageapplications,anduseraccesslayer.Itt
3、henexaminesatypicalcloudstorageapplication—backupcloud(B-Cloud)—anddiscussesitssoftainresearchquestions. Keyazon公司推出弹性块存储(EBS)技术支持数据持久性存储;Google推出在线存储服务GDrive;内容分发网络服务提供商CDNets,取得该公司的Mozy在线服务软件,并开展SaaS业务;Microsoft公司推出Windo也将云计算标准作为全球备份中心扩展方案的一部分。 2009年12月,因特网数据中心(IDC)发布的2010年IT和电信行业十大预测中指出:云计算将扩
4、张并走向成熟,会诞生许多新的公共云热点、私有云服务、云应用以及将公共云与私有云联系起来的服务。 1云存储技术 云存储系统与传统存储系统相比,具有如下不同:第一,从功能需求来看,云存储系统面向多种类型的网络在线存储服务,而传统存储系统则面向如高性能计算、事务处理等应用;第二,从性能需求来看,云存储服务首先需要考虑的是数据的安全、可靠、效率等指标,而且由于用户规模大、服务范围广、网络环境复杂多变等特点,实现高质量的云存储服务必将面临更大的技术挑战;第三,从数据管理来看,云存储系统不仅要提供类似于POSIX的传统文件访问,还要能够支持海量数据管理并提供公共服务支撑功能,以方便云存储系
5、统后台数据的维护。 基于上述特点,云存储平台整体架构可划分为4个层次,自底向上依次是:数据存储层、数据管理层、数据服务层以及用户访问层。云存储平台整体架构如图1所示。 (1)数据存储层 云存储系统对外提供多种不同的存储服务,各种服务的数据统一存放在云存储系统中,形成一个海量数据池。从大多数网络服务后台数据组织方式来看,传统基于单服务器的数据组织难以满足广域网多用户条件下的吞吐性能和存储容量需求[7];基于P2P架构的数据组织需要庞大的节点数量和复杂编码算法保证数据可靠性[8]。相比而言,基于多存储服务器的数据组织方法能够更好满足在线存储服务的应用需求[9],在用户规模较大时,构建分布
6、式数据中心能够为不同地理区域的用户提供更好的服务质量[10]。 云存储的数据存储层将不同类型的存储设备互连起来,实现海量数据的统一管理,同时实现对存储设备的集中管理、状态监控以及容量的动态扩展,实质是一种面向服务的分布式存储系统。 (2)数据管理层 云存储系统架构中的数据管理层为上层提供不同服务间公共管理的统一视图。通过设计统一的用户管理、安全管理、副本管理及策略管理等公共数据管理功能,将底层存储及上层应用无缝衔接起来,实现多存储设备之间的协同工作,以更好的性能对外提供多种服务。 (3)数据服务层 数据服务层是云存储平台中可以灵活扩展的、直接面向用户的部分。根据用户需求,可以开发
7、出不同的应用接口,提供相应的服务。比如数据存储服务、空间租赁服务、公共资源服务、多用户数据共享服务、数据备份服务等。 (4)用户访问层 通过用户访问层,任何一个授权用户都可以在任何地方,使用一台联网的终端设备,按照标准的公用应用接口来登录云存储平台,享受云存储服务。 与传统的购买存储设备和部署存储软件相比,云存储方式存在以下优点: (1)成本低、见效快 传统的购买存储设备或软件定制方式下,企业根据信息化管理的需
