存儲之道（下）

金琦

之前我們已經了解了磁盤的內部原理、構造以及外部的接口系統。但一塊磁盤的容量和讀寫速度是有限的，隨著學校內部的信息化建設不斷深入，校園的辦公文檔、郵件、監控、視頻、電子圖書館等規模的擴展會產生巨大的數據量和安全壓力，對信息化建設提出了性能更高、功能更強、容量更大、系統更安全的要求，所以原來以服務器為中心的存儲技術已經不適合今天的存儲需求了，這時就需要將服務器的存儲“外部化”，使存儲設備成為網絡上的一個節點，以供其他節點訪問。這樣，服務器主機只需少量硬盤或者沒有硬盤（如很多虛擬化底層系統只需裝在小容量SD卡上就能滿足要求），更多的是通過網絡來存取存儲設備上的數據。基于網絡存儲，又使得很多其他相關技術得以推廣和應用，如當前關注度非常高的在網絡上向其他節點提供數據流服務的云存儲技術。

● 網絡存儲發展簡史

網絡存儲技術的發展除了涵蓋存儲介質容量和速度的進步外，存儲系統結構和應用模式的發展才是其真正的主基調。

1988年，美國加州大學伯克利分校的學者最早提出了RAID的概念。這一概念歷史性地改變了磁盤存儲在主機系統中的使用模式，使應用系統對存儲空間容量和性能的要求第一次脫離了實際物理磁盤的禁錮。

1994年，用于存儲系統的光纖通道技術誕生。它在空前地提升了存儲設備通道性能的同時，也使存儲系統連接方式變得更為豐富。隨后不久，在20世紀90年代中后期，光纖通道技術催生了SAN的概念，即所謂存儲區域網絡。SAN架構的提出，使存儲系統正式脫離了主機和運算系統，也標志著存儲技術作為一個獨立技術領域的形成。

存儲行業正式形成之初，與SAN概念一起大行其道的還有另外一個重要概念，那就是NAS，即所謂網絡附屬存儲。從本質上講，SAN與NAS并非對立技術。但出于業務角度考慮，各存儲廠商有意無意地將其對立起來，以至于業界關于SAN和NAS哪個更好的爭論持續了數年之久。2001年SNIA建立了共享存儲協議標準框架，使人們清楚地認識到SAN與NAS技術的區別與關系，此后爭論對比之聲漸弱，取而代之的是一片SAN與NAS融合之聲。在各種SAN與NAS融合的討論中，iSCSI技術逐漸脫穎而出，成為各廠商追逐的熱點。2001年其1.0版本正式面市之后，不僅傳統存儲專業廠商競相采用，就連IBM、微軟、Intel和Cisco這樣的IT巨無霸們也紛紛對其窺探嘗試，并衍生了同樣以太網作為LAN和SAN的融合數據傳輸方式——FCoE技術，使得一個單一高性能架構就可以滿足IP、存儲和服務器間有效載荷的需求成為可能。

在連接協議技術一片火熱的同時，存儲管理等其他技術也在同步高速發展著。虛擬存儲、SRM（存儲資源管理）、CIMOM（公共信息模型對象管理器）、ILM（信息生命周期管理）、內容尋址等一連串的新概念層出不窮，物聯網、云計算等新的應用模式不斷推進，今后存儲行業必將作為戰略型新興產業，未來必將蓬勃發展。

● 網絡存儲空間基礎概念

1.RAID技術

RAID為廉價磁盤冗余陣列（Redundant Arrays of Independent Disks）。RAID技術是把多個物理硬盤組成一個陣列，虛擬為一塊磁盤，并通過不同的RAID級別實現多種安全存儲機制，從而提高了磁盤讀取的性能和數據的安全性。不同的組合方式可用RAID級別來標識。AID技術經過不斷的發展，現在已擁有了從RAID 0到RAID 5六種明確標準級別的RAID級別。另外，還有6、7、10（RAID 1與RAID 0的組合）、01（RAID 0與RAID 1的組合）、50（RAID 0與RAID 5的組合）等。不同的RAID級別代表著不同的存儲性能、數據安全性和存儲成本。下面著重介紹常用的RAID 0、RAID 1、RAID 5。

RAID 0又稱條帶（stripe），它的存取速度最快但是沒有容錯，所以RAID 0僅應用于對讀取性能要求較高但所存儲的數據為非重要數據的情況，如筆者學校的視頻工作站的磁盤子系統就采用RAID 0陣列來應對高清視頻文件大流量持續讀寫需求（如圖1）。但這種模式不宜用作唯一的存儲備份解決方案，也不宜在關鍵任務系統中使用。

RAID1又稱鏡像（mirror），它擁有完全容錯的能力，但實現成本高。RAID1應用于對順序讀寫性能的要求高以及對數據保護極為重視的應用（如圖2），如筆者學校數據中心中的一卡通服務都用RAID 1方式陣列來存儲數據庫文件。

RAID 5是一種存儲性能、數據安全和存儲成本兼顧的存儲方案。RAID 5陣列的磁盤上既有數據，也有數據校驗信息，數據塊和對應的校驗信息會存儲于不同的磁盤上，當一個數據盤損壞時，系統可以根據同一帶區的其他數據塊和對應的校驗信息來重構損壞的數據（如圖3）。另外，RAID 5本身還適合于對隨機讀寫性能要求較高而又對成本有所考慮的應用場合，如網上閱卷的圖片服務器，就可以將試卷掃描圖片放置在RAID 5陣列上，因為客戶端只是讀而不寫，RAID 5讀的時候與RAID 0幾乎效率相同，同時也能在一定程度上保證安全。

在實際網絡環境中，我們往往采用“RAID 5+熱備盤”的方式，其主要優點在于，在系統將數據重建至備用驅動器時用戶仍可以繼續訪問數據。它能提供良好的數據安全，磁盤故障不需要立即處理，因為系統會使用熱備用磁盤對自己進行重建，但故障磁盤還是應盡快更換。

2.邏輯單元號（LUN）

LUN的全稱是Logical Unit Number，也就是邏輯單元號。我們知道，SCSI（Small Computer System Interface，小型計算機系統接口）總線上可掛接的設備數量是有限的，一般為6個或15個，我們可以用對象設備ID即Target ID（或稱為SCSI ID的）來描述這些設備，設備只要一加入系統，就有一個代號，我們在區分設備的時候，只需說出幾號就可以了。

而實際上我們需要用來描述的對象是遠遠超過該數字的，于是我們引進了LUN的概念。也就是說，LUN ID的作用就是擴充Target ID。每個對象設備下都可以有多個LUN設備，通常簡稱LUN設備為LUN，這樣就可以說每個設備的描述由原來的Target_X變成Target_X LUN_Y了。顯而易見，我們描述設備的能力增強了。就好比，以前給別人郵寄東西，寫地址的時候為：××市人民路77號×××（收），但是自從此地建了一棟大樓且入住單位越來越多后，你就不得不這么寫：×××市人民路77號×××大廈789室×××（收）。所以可以看出，LUN就是為了使用和描述更多設備及對象而引進的一個方法而已，并沒有什么特別的地方。LUNID不等于某個設備，它只是個號碼而已，不具有任何實體屬性。在實際環境中，我們碰到的LUN可能是磁盤空間，可能是磁帶機，或者是其他存儲設備、介質、空間等。LUN的神秘之處在于，它很多時候不是什么可見的實體，而是一些虛擬的對象。比如一個陣列柜，主機那邊看作是一個對象設備，為了某些特殊需要，我們要將磁盤陣列柜的磁盤空間劃分成若干個小的單元給主機來用，于是就產生了一些邏輯驅動器的說法，也就是比對象設備級別更低的邏輯對象，我們習慣于把這些更小的磁盤資源稱之為LUN0、LUN1、LUN2……而操作系統的機制原因，操作系統能識別的最小存儲對象級別就是LUN Device，這是一個邏輯對象，所以很多時候被稱為邏輯設備。就拿我們熟悉的Windows來說，就認得一個磁盤，沒看到什么LUN的說法，那是不是說LUN就是物理磁盤呢？回答是否定的。其實在磁盤的屬性里就可以看到有一個LUN的值，只是因為磁盤沒有被劃分為多個存儲資源對象，而是將整個磁盤當作一個LUN來用，LUNID默認為0（如圖4）。

3.卷

卷在本質上就是硬盤上的存儲區域。一個硬盤包括好多卷，一卷也可以跨越幾個磁盤。在Windows系統中，可以使用一種文件系統（如FAT或NTFS）對卷進行格式化并為其分配驅動器號。

為了能更好地理解卷，我們首先介紹一下基本磁盤和動態磁盤的概念。磁盤的使用方式可以分為兩類：基本磁盤和動態磁盤。

“基本磁盤”非常常見，我們平常使用的磁盤基本上都是“基本磁盤”。“基本磁盤”受26個英文字母的限制，也就是說，磁盤的盤符只能是26個英文字母中的一個。因為A、B已經被軟驅占用，實際上磁盤可用的盤符只有C～Z共24個。另外，在“基本磁盤”上只能建立4個主分區（注意：是主分區，而不是擴展分區）。

另一種磁盤類型是“動態磁盤”。“動態磁盤”不受26個英文字母的限制，它是用“卷”來命名的。“動態磁盤”的最大優點是可以將磁盤容量擴展到非鄰近的磁盤空間。

對卷來說，也分為基本卷和動態卷。以Windows系統為例，基本卷就是駐留在基本磁盤上的主磁盤分區或邏輯驅動器，而駐留在動態磁盤上的卷就是動態卷。Windows支持5種類型的動態卷，主要有簡單卷、帶區卷、跨區卷、鏡像卷和RAID-5卷5種。

4.RAID、LUN、卷之間關系

LUN是對存儲設備而言的，卷是對主機而言的。該如何去理解呢？

首先選擇存儲設備上的多個硬盤形成一個RAID組，再在RAID組的基礎上創建一個或多個LUN（一般創建一個LUN）。許多廠商的存儲設備只支持一個RAID組上創建一個LUN。此時LUN相對于存儲設備來說是一個邏輯設備。

而當網絡中的主機連接到存儲設備時，就可以識別到存儲設備上的邏輯設備LUN，此時LUN相對于主機來說就是一個“物理磁盤”，與C盤、D盤所在磁盤的屬性是相同的。在該“物理磁盤”上創建一個或多個分區，再創建文件系統，才可以得到一個卷。此時卷相對于主機而言是一個邏輯設備。

另外，從容量大小方面比較卷，分區、LUN、RAID的關系為：卷=分區≤主機設備管理器中的磁盤=LUN≤RAID≤存儲設備中硬盤的總容量。

● 網絡存儲結構

1.DAS

DAS是指將外置存儲設備通過連接電纜，直接連接到一臺主機上。連接方式一般為SCSI或FC接口。存儲設備一般直接連接服務器，服務器為核心，存儲設備不直接接入網絡（如圖5）。可以理解為數據存儲設備是整個服務器結構的延伸。

DAS這種直連方式，能夠解決單臺服務器的存儲空間擴展、高性能傳輸需求，并且隨著大容量硬盤的推出，單臺外置存儲系統容量還會上升。此外，DAS還可以構成基于磁盤陣列的雙機高可用系統，滿足數據存儲對高可用的要求。在一些學校如一卡通等，由于數據要求獨立，往往采用這種單列存儲方式。

2.NAS

NAS是一種采用直接與網絡介質相連的特殊設備實現數據存儲的機制。由于這些設備都分配有IP地址，所以客戶機通過充當數據網關的服務器可以對其進行存取訪問，甚至在某些情況下，不需要任何中間介質客戶機也可以直接訪問這些設備。全面改進了以前低效的DAS存儲方式，NAS服務器可集中連接所有的網絡數據存儲設備，如各種磁盤陣列、磁帶、光盤機等，存儲容量可以較好地擴展，同時由于這種網絡存儲方式是NAS服務器獨立承擔的，所以，對原來的網絡服務器性能基本上沒什么影響，可確保整個網絡性能不受影響（如圖6）。它提供了一個簡單、高性價比、高可用性、高擴展性和總擁有成本較低的網絡存儲解決方案。

3.SAN

SAN是指存儲設備相互連接且與一臺服務器或一個服務器群相連的網絡。其中的服務器用作SAN的接入點。在有些配置中，SAN也與網絡相連。SAN中將特殊交換機當作連接設備。它們看起來很像常規的以太網絡交換機，是SAN中的連通點。SAN使得在各自網絡上實現相互通信成為可能，同時帶來了很多有利條件。

（1）FCSAN

FCSAN是指通過支持SAN協議的光纖信道交換機，將主機和存儲系統聯系起來，組成一個LUN Based的“網絡”。其核心技術就是Fibre Channel（FC，光纖信道）協議，這是ANSI為網絡和信道I/O接口建立的一個標準集成，支持HIPPI、IPI、SCSI、IP、ATM等多種高級協議。FCSAN獨立于LAN的服務器后端存儲專用網絡，主要利用Fibre Channel protocol（光纖通道協議），通過FC交換機建立起與服務器和存儲設備之間的直接連接（如圖7）。

（2）IPSAN

IPSAN基于IP網絡來搭建SAN，是通過iSCSI的完整網絡存儲解決方案來傳輸指令和獲取數據的。ISCSI是IETF提出的經TCP/IP/以太網傳送SCSI指令的協議。通過iSCSI協議，標準的SCSI命令和數據將被封裝成一個以ISCSI頭在先的連續字節串，該字節串被送到TCP/IP層，并被分解成適合網絡傳輸的數據組后，交給主機和適用與iSCSI協議的存儲設備。如果發出一個讀數據的請求，則從物理磁盤中檢索出數據，將其重新封裝成iSCSI字節串后送到提出請求的主機，整個過程對用戶和文件系統是透明的（如圖8）。

4.DAS、NAS和SAN的比較

在傳統的DAS模塊中，SCSI最多允許連接15個設備。這些設備串行地連接在SCSI總線上，設備越多，性能就越低。一臺主機上的存儲設備往往不能與其他主機共享。如果一臺主機的存儲設備已用完，即使其他主機有空閑存儲空間，它也難以使用，必須增加新的存儲設備。

NAS在一定程度上解決了直接附接的存儲問題，NAS和SAN之間有一些相同的地方，如在存儲設備和操作系統的主機之間都是通過網絡連接的，都有較好的可擴展性，但NAS和SAN之間還是有很大差別的。

NAS和SAN之間的一個本質區別在于：對用戶而言，NAS提供的是文件級服務，而SAN提供的是塊存儲服務。NAS在存儲服務設施中實現文件系統。存儲設備一般是通過SCSI并行電纜直接連接到NAS文件服務器。NAS文件服務器負責管理這些存儲設備，給應用服務器提供一個或幾個文件系統。應用程序對文件系統進行文件級操作，如打開、讀、寫、關閉一個文件。NAS文件服務器把對文件的操作映射成對磁盤塊的操作，但應用程序不知道文件位于哪個磁盤塊。應用服務器和NAS文件服務器之間的數據交換可以通過傳統的計算機網絡，如以太網進行。而在SAN中，文件系統位于應用服務器上。應用程序可以對文件進行操作，也可以直接操作存儲塊。對文件進行操作時，應用服務器把對文件的操作映射成對磁盤塊的操作，再把對磁盤塊的操作通過SAN執行，最終附接到SAN的存儲設備，完成對存儲塊的操作。因此，對于存儲網絡的用戶而言，NAS提供的是面向文件的存儲服務，而SAN提供的是面向存儲塊的存儲服務。

NAS存儲設備中的數據通常是通過常規的局域網傳輸的，和其他類型的計算機通信共享網絡帶寬。大量存儲數據的傳輸將占用較大比例的局域網帶寬，特別是在執行數據備份時，上千兆的數據傳輸會長時間地占用局域網，這會嚴重影響其他應用程序對局域網的使用。另外，如果局域網上有許多應用程序在使用局域網通信，也會使存儲數據的傳輸得不到足夠的帶寬保證。SAN專用于存儲服務的屬性，可以有效地避免這一問題的發生。

SAN通常使用適合存儲數據傳輸的光遷通道協議。首先，光遷通道協議的效率比NAS所用的局域網中的TCP/IP高。TCP/IP中每個協議數據單元的頭比光遷通道協議數據幀的頭大兩倍。其次，光遷通道協議中數據幀的最大長度也比以太網大。因此，鑒于存儲網絡中經常傳輸大量數據的特點，光遷通道協議更適合在存儲網絡中使用。

NAS的優點則在于NAS文件服務器的管理簡單，基本上是即插即用，而SAN需要購買光遷通道網絡設備和主機適配卡。因此，NAS的成本一般低于有同樣存儲容量的SAN。

● 網絡存儲特色技術

在了解了網絡存儲的結構后，我們還需要對存儲的一些特色功能進行了解，結合學校的具體需求，去選擇相應的網絡存儲設備。

1.自動分層

現在存儲設備中同時支持的存儲介質往往是有區分的（如固態硬盤SSD、光纖通道FC盤、串行SAS盤和SATA盤等），它們的讀寫速度和單位時間讀寫次數（IOPS）性能差異非常大，這也意味著這些存儲介質價格差異非常大，根據數據對性能的不同訪問需求，以及訪問的頻度，將數據在不同類型的存儲介質之間遷移，即把那些不常被訪問的數據或過時的數據轉移到速度較慢、成本較低的存儲介質上，如SATA磁盤或磁帶，以此來降低硬件成本;而把那些經常被訪問或重要的數據放在速度較快、成本較高的光纖磁盤，甚至固態硬盤SSD上，以此來提升性能。在一些高端存儲系統中，就已經使用了SSD盤對元數據進行存儲，以達到元數據訪問加速的目的，如筆者學校布置的云桌面項目，為節約存儲成本，采用系統盤鏈接克隆的方式，即每位教師云桌面都要用到系統盤母鏡像，這就對讀寫速度和IOPS的要求非常高，可發布在固態硬盤SSD上;每個系統盤的增量數據能自動歸屬到讀寫速度較快的光纖通道FC盤;而每位教師自己的數據盤可以自動歸屬到讀寫速度較慢的串行SAS盤和SATA盤上。

依據處理數據的大小類型，自動分層存儲還分為兩個等級：卷級和數據塊級。

在自動分層存儲的早期，一些廠商采用了卷級的處理方式，也就是在I/O請求下降至一定閾值時，利用“半自動”功能將LUN從FC盤遷移至低成本、高容量的SATA盤。這種方式非常簡單，但由于涉及大數據遷移和粒度不足的問題，實際情況下幾乎無法使用：其中的風險便是下移一個LUN之后，還需要為一個新I/O峰值再遷移回來，這在高速事務處理的存儲服務中，會在極大程度上影響性能。

對于高端存儲設備內部來說，數據塊級是自動分層存儲的最高境界，只有做到這一步才能做到真正對應完全自動化，實現透明化。目前，大多數廠商的自動分層存儲的粒度已經達到了塊級，不同廠商的數據塊的大小不盡相同：512KB～1GB不等（一些廠商已經打算將數據塊減少至32KB）。而越小的數據塊粒度，也就意味著可以在后端移動更少的數據，從而帶來更高的效率;越大的數據塊粒度，也就意味著在遷移大量數據之前，算法需要在等待的同時面臨遷移數據為時已晚的風險。比如數據塊粒度為GB級的，在遷移一個大型LUN中幾MB的數據，就可能有必須將GB級的數據移至更昂貴的上層存儲的風險。

同時，自動分層存儲也正在向應用級別發展，也就是云存儲系統將來能夠知道幾種流行應用程序的I/O要求及其他使用模式，然后自動重新分層，以滿足這些要求。這種互操作性需要為關于重新分層的數據的信息（元數據）確定標準，這些標準有助于實現更容易跨不同供應商生產的設備或文件系統進行分層，還有可能便于針對內部數據中心和云存儲系統之間的數據進行分層。

2.自動精簡

自動精簡配置是一種先進的、智能的、高效的容量分配和管理技術，它擴展了存儲管理功能，可以用小的物理容量為操作系統提供超大容量的虛擬存儲空間。并且隨著應用的數據量增長，實際存儲空間也可以及時擴展，而無須手動擴展。概括而言，自動精簡配置提供的是“運行時空間”，可以顯著減少已分配但是未使用的存儲空間。

如果采用傳統的磁盤分配方法，需要用戶對當前和未來業務發展的規模進行正確的預判，提前做好空間資源的規劃。但這并不是一件容易的事情，即使是最優秀的系統管理員，也不可能恰如其分地為應用分配好存儲資源，而沒有一點的浪費。根據業界的權威統計，由于預分配了太大的存儲空間而導致的資源浪費，大約占總存儲空間的30%。在實際中，由于對應用系統規模的估計不準確，往往會造成容量分配的浪費。比如，為學校的郵件服務器和資源庫服務器應用考慮未來數據的增長，往往需要將數據盤空間盤符劃得非常大，如給數據盤符分配了5TB的空間，但該應用卻只需要1TB的容量，這就造成了4TB的容量浪費，而且這4TB容量被分配了之后，很難再被別的應用系統使用。自動精簡配置技術有效地解決了存儲資源的空間分配難題，提高了資源利用率。采用自動精簡配置技術的數據卷分配給用戶的是一個邏輯的虛擬容量，而不是一個固定的物理空間，只有當用戶向該邏輯資源真正寫數據時，才按照預先設定好的策略從物理空間分配實際容量。

自動精簡配置的核心原理是“欺騙”操作系統，讓操作系統認為存儲設備中有很大的存儲空間，而實際上各邏輯資源是為未來考慮的使用容量。如圖9所示，針對前面的例子，可以預先為應用系統分配5TB的邏輯空間，但實際占用的物理空間可以只有1TB，只有當應用的實際容量接近或超過1TB時，才會按照預先設定好的策略再為應用系統分配一部分新的物理空間，如再分配1TB，使該應用的實際物理空間達到2TB。

3.快照

存儲快照技術的定義是：關于指定數據集合的一個完全可用副本，該副本包括相應數據在某個時間點（副本開始的時間點）的映像。快照可以是其所表示的數據的一個副本，也可以是數據的一個復制品。

快照的一個作用是能夠進行在線數據備份與恢復。當存儲設備發生應用故障或者文件損壞時，可以進行快速的數據恢復，將數據恢復到某個可用的時間點的狀態。快照的另一個作用是為存儲用戶提供了另外一個數據訪問通道，當原數據進行在線應用處理時，用戶可以訪問快照數據，還可以利用快照進行測試等工作。所有存儲系統，不論高、中、低端，只要應用于在線系統，那么快照就將成為一個不可或缺的功能。

當前，實現快照主要有兩種技術：一種是第一次寫時復制（Copy On the First Write，COFW），有時簡稱為寫時復制（Copy On Write，COW），即在數據第一次寫入到某個存儲位置時，首先將原有的內容讀取出來，寫到另一位置處（為快照保留的存儲空間，稱為快照空間），然后再將數據寫入到存儲設備中。而下次針對這一位置的寫操作，將不再執行寫時復制操作。這種技術常在計算機相關的技術中使用，其基本原理大同小異，只是面向的對象不同，適用的場合不一樣。從COW的執行過程可以知道，這種實現方式在第一次寫入某個存儲位置時需要完成一個讀操作（讀原位置的數據），兩個寫操作（寫原位置與寫快照空間），如果寫入頻繁，那么這種方式將非常消耗I/O時間。因此可推斷，如果預計某個卷上的I/O多數以讀操作為主，寫操作較少，這種方式的快照實現技術是一個較理想的選擇，因為快照的完成需要較少的時間。除此之外，如果一個應用易出現寫入熱點，即只針對某個有限范圍內的數據進行寫操作，那么COW的快照實現方式也是一個較理想的選擇。因為其數據更改都局限在一個范圍內，對同一份數據的多次寫操作只會出現一次寫時復制操作。

4.重復數據消除

重復數據刪除，是一種數據縮減技術，采用該功能可以減少重復的數據保存，如在區域教育技術中心資源庫在做備份時，采用重復數據刪除技術的存儲能鑒別大量教師重復上傳的大容量的影視音頻數據，這將節省大量空間。它的工作方式是在某個時間周期內查找不同文件中不同位置的重復可變大小數據塊。重復的數據塊用指示符取代。高度冗余的數據集（如備份數據）從數據重復刪除技術的獲益極大。這樣就可以獲得更多的備份空間，進而就可以使磁盤上的備份數據保存更長的時間。而且，重復數據刪除技術可以允許用戶在不同站點之間進行高效、經濟的備份數據復制。

重復數據刪除可采用硬件或者軟件方式來解決，基于軟件的重復數據刪除旨在消除源的冗余，如在Windows Server 2012中，重復數據刪除技術是一項單獨的組件，需要通過添加角色和功能向導進行安裝之后才能正常使用，通過將文件分割成小的（32～128KB）且可變大小的區塊、確定重復的區塊，然后保持每個區塊一個副本，區塊的冗余副本由對單個副本的引用所取代。這樣，文件不再作為獨立的數據流進行存儲，而是替換為指向存儲在通用存儲位置的數據塊的存根。因此，我們可以在更小的空間中存儲更多的數據;而基于硬件的重復數據刪除強調存儲系統本身的數據削減，通常基于硬件的重復數據刪除的壓縮級別通常會更高，并且基于硬件的重復數據刪除產品需要的維護更少。

● 云存儲發展展望

云存儲技術是從傳統存儲發展而來的，云存儲事實上是傳統技術在遇到新需求之后的演變和概括。什么是云存儲？很多人都有自己的理解。我們現在已初步達成了一個基本共識：云存儲不僅是存儲技術或設備，更是一種服務的創新。云存儲應用也在繁榮發展，最早是文件共享、歸檔和備份等基礎功能，如各類網盤應用（百度、360、金山等公司提供的各種網盤類應用），慢慢改變了人們存儲和使用文件的習慣。后來具體到某種文檔的網絡在線編輯方式，諸如各類云筆記服務（Google Doc、有道云筆記）等。現代教育教學正需要云存儲前來提供技術保障。有了云存儲，就如同筑起了一個大的虛擬存儲池，用戶不會看到具體的磁盤，也不必關心自己的數據經過何種路徑通往何種具體的存儲設備。各學校的資源實現了統一接入和統一管理，提升了設備的利用率，避免了重復投資造成的浪費。同時，在一個云環境中，存儲的重點已經不僅僅是容量的問題，而是要盡可能地讓存儲實現自我調節和自動管理。更為重要的是，云存儲為學校實現“云桌面”打下了堅實的基礎，一個“云桌面”在遠端網絡存儲上可表現為一組可調用各種云計算資源的虛擬機文件集，如圖10所示為筆者學校“私有云”上的一臺“云桌面teacher-1”在遠端存儲上所表現的文件形式。

現在，筆者學校師生通過各種移動智能終端，就能遠程借用數據中心的云計算功能，隨時隨地移動辦公、學習，各種應用也能夠很方便地實現。而且這也為學校今后采集基于云存儲的教育管理數據帶來了極大的便利，可以做出最優化的分析和決策，以迎接事實已經到來的教育大數據時代的挑戰。