云計算背景下的云存儲服務研究

董文俊　李艷　郎建華　張晨　沐士光

摘 要：隨著計算機技術的不斷發展與進步，數據計算已經從傳統計算模式逐漸向云計算過渡，云計算的發展產生了云存儲技術，它向用戶提供如同云狀的廣域網和互聯網服務。本文從云計算入手，針對云存儲技術，以基本概念、系統架構及發展趨勢三個方面進行論述，便于讀者進行深入分析與探究。

關鍵詞：云計算；云存儲；華為云存儲服務

中圖分類號： TP393 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）21-114-2

1 云計算與云存儲的概念

1.1 “云”的概念

“云”是一種較為抽象的概念，依據互聯網對“云”的解釋，“云”是一種比喻的說法，“云”在過去的描述中通常用來表示電信網，后來也用來表示互聯網和底層基礎設施的抽象概念。這種抽象的技術可以使云計算的運算能力高達每秒10萬億次，其規模足以模擬核爆炸、預測全球范圍內的氣候變化和當前國際社會市場的發展趨勢。

1.2 云計算的概念

計算機網絡技術的逐漸發展，產生了一種新的計算模式——“云計算”。它的特點是其計算能力可以通過商品的形式在企業或個人間進行流通，而且它可以通過互聯網進行傳輸。究其根本，云計算的計算模式就是將用戶所有的數據存儲在云端，利用云端數據中心對數據的存儲計算能力，最大程度滿足不同用戶的存儲需求。

1.3 云存儲概念

云計算的概念進行延伸和發展形成了云存儲概念，它是基于云計算而提出的一個新的存儲概念，在互聯網存儲技術發展的過程中，云存儲采用集群應用、網絡技術或分布式文件系統等功能。它充分利用網絡中現存不同類型的存儲設備，通過用戶終端所使用的應用軟件將它們集結起來，共同為用戶提供數據存儲及業務訪問能力。

2 網絡硬盤與云盤

2.1 網絡硬盤

U盤的普及在很大程度上解決了部分存儲問題，但此類固態存儲介質終究無法滿足所有用戶的存儲需求，網絡硬盤的產生解決了這一問題，它是一種由各大互聯網公司推出的針對企業或個人的在線存儲服務。網絡硬盤可以向用戶提供文件存儲、訪問、備份、共享等功能，用戶可以合理管理文件，甚至可以將網絡硬盤視為一個放在網絡上的移動硬盤或U盤，在可以連接互聯網的地方，用戶就可以對網絡硬盤里的文件進行管理和編輯，允許用戶實時查看，無需隨身攜帶，避免了丟失帶來的問題。

2.2 云盤

云盤是基于互聯網云技術的產物，云技術的應用為企業或者個人提供信息儲存、讀取和下載等服務，保障了用戶信息的安全和穩定，并支持對數據的海量存儲。用戶無需將資料存儲在實體磁盤并隨身攜帶，只需接入互聯網，便可將自己存儲在云端的數據讀取出來。云盤是新一代按需付費的存儲服務，它支持用戶對數據文件靈活處理，從而防止成本失控，并能滿足用戶對不斷變化的業務重心所形成的多樣化需求。

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3 云計算與云存儲的架構

3.1 云計算架構

云計算搭建的架構大致分成三個階層：應用程序、平臺與基礎設施，并由此分別提供三種型態服務：

①軟件即服務（SaaS）

該階層由處于云端的應用程序提供各種SaaS，用戶可以直接使用瀏覽器的云端應用程序，在不需要下載或安裝任何程序的前提下，獲得相應的功能與服務。

②平臺即服務（PaaS）

PaaS用于向用戶提供運算平臺或解決方案的服務，它以云端基礎硬件設施資源為基礎，支持云端應用所使用的不同類型的功能，以此向用戶提供整合的API。

③基礎設施即服務（IaaS）

IaaS是將運算、存儲及網絡等資源轉化為標準化服務，這種云端基礎架構向內外部使用者提供數據存取服務，并借助虛擬化技術來完成服務器整合所需的基本工作。

3.2 云存儲架構

云存儲處于云計算架構的存儲部分，在底層IaaS、中層PaaS直至頂層SaaS都有所體現，它將底層IaaS存儲資源網絡化，從而搭建出一個網絡存儲系統，向用戶提供存儲服務。簡而言之，云存儲可以理解為存儲即服務（Storage as a Service）。

云存儲的核心是存儲層，它由分布在不同存儲介質的各類型存儲設備組成，這些設備可以通過虛擬化技術進行集中化管理。在管理系統的協作下，管理者可以進行所有存儲設備的遠程監控、排座等日常作業；而其中最為困難的部分是應用中介層，它與云計算的PaaS層相近，且必須實現不同存儲設備間的協同運作才能向用戶提供單一的整合服務。

下圖是一個簡易的云存儲架構圖，圖中存儲節點存放用戶的數據文件，控制節點用作數據文件的索引，同時控制存儲節點間容量大小及負載的均衡，云存儲的架構便由這兩部分組成。具備各種協議的客戶端服務于相應的網絡，并有控制端PC管理存儲節點。

3.3 云存儲改進方向

縱觀當下數據文件的指數級形式增長現狀，云存儲必當成為數據存儲發展的主要趨勢，要將各種搜索、應用技術和云存儲緊密相結合起來，就需要云存儲技術從安全性、便攜性以及對數據訪問等方面進一步改進與完善。

①安全性。安全性是阻礙企業云存儲全面發展的問題之一，針對云存儲用戶而言，云存儲的安全性通常需要從商業元素和技術方面來考慮。但依據現今的用戶需求來看，他們渴望獲得更高的安全水平，有些用戶對云存儲技術的安全需求甚至高于他們自身架構所能提供的安全水平，即便如此，國內云存儲軟硬件廠商也盡其所能來滿足如此高且不現實的安全要求，構建出的數據中心在安全性上高于多數企業的數據中心。

②便攜性。多數用戶在存儲數據時會考慮其便攜性，一般狀況下，大型云存儲服務供應商可以向用戶提供最好的解決方案，它的存儲效果與本地最好的傳統存儲模式相同，甚至有些云存儲服務供應商可以將用戶所需的數據集傳送到用戶所選擇的任何實體媒介或是專門的存儲設備。

③數據訪問。當用戶執行大規模數據請求或者數據恢復操作時，云存儲是否可以向用戶提供足夠的數據訪問性成了眾多用戶的疑慮。計算機技術的發展使得云存儲服務供應商能將大量數據傳送到多種不同類型的存儲媒介上，其傳輸速度之快堪比文件復制、粘貼等操作。

4 華為云存儲

4.1 華為云存儲概況

華為云存儲服務的發展經歷了中國云存儲發展的自研之路、國產之路、民族之路三大過程，它為用戶提供容易獲取、使用的云存儲服務。華為云存儲服務致力于向用戶提供簡單、經濟、高效、安全的存儲產品和解決方案，能夠優化企業的IT應用，降低企業的存儲成本。

縱觀華為公司近幾年在云存儲服務上所獲得的成就，造就了華為公司成為國產存儲品牌第一、全國最大、研發創新能力最強的存儲廠商。這些成就的獲得取決于華為公司做到了在存儲研發方面的投入全國第一，華為公司擁有全套存儲核心技術，在硬件平臺、系統軟件及應用軟件方面均能滿足用戶對存儲產品的剛性需求。

4.2 華為云存儲服務

華為公司提供的云存儲服務是一個基于對象的存儲服務，用戶能海量、安全、高可靠、低成本的存儲數據文件，只需接入互聯網，進入瀏覽器便可通過REST接口或Web管理界面對用戶自身存儲的數據進行科學管理和高效使用。

5 結束語

多項調查研究表明：隨著全球智能設備的逐年增多，用戶每天產生的數據量呈現指數次的增長，從2010年開始，數據量的總量已經進入了ZB時代。然而云存儲的存儲模式在給用戶帶來數據存儲便利的同時，也讓諸多用戶對數據安全方面進行了思考，如前文所說，用戶將數據存在云端，就意味著喪失了對數據的絕對控制權，超過80%的用戶會懷疑數據存儲在云端是否會像普通存儲方式一樣發生丟失、篡改等可能，是否個人的數據會因此而泄露，云存儲技術將會進一步優化發展，力求將最好和最優質、安全的存儲服務帶給每一位用戶！