公有云技術(shù)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)存儲探索＊

李敏

（重慶工商職業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院，重慶 401520）

0.引言

網(wǎng)絡(luò)存儲與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器并稱為現(xiàn)代IT的三大基礎(chǔ)設(shè)施。現(xiàn)代社會，海量的存儲空間要求和快速的存儲讀寫需求都對存儲設(shè)備及其性能提出了非常高的要求。網(wǎng)絡(luò)時代，高速的訪問速度和帶寬，也讓網(wǎng)絡(luò)存儲的架構(gòu)發(fā)生了新的變化，這樣，網(wǎng)絡(luò)存儲在IT基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中就顯得尤其重要了[1]。而《網(wǎng)絡(luò)存儲》課程，作為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的核心課程，也就變得越來越重要了。

1.公有云架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)存儲

現(xiàn)階段的《網(wǎng)絡(luò)存儲》課程，通常需要掌握存儲技術(shù)的基本原理、體系結(jié)構(gòu)，理解存儲方式；能夠配置常用存儲系統(tǒng)，掌握備份、容災(zāi)方式以及掌握設(shè)計存儲系統(tǒng)的方法，能進(jìn)行實例分析。主要課程內(nèi)容往往有：存儲模型的發(fā)展歷史和分類；存儲介質(zhì)；存儲基礎(chǔ)技術(shù)（Raid、SCSI技術(shù)）；存儲方式（塊存儲、文件存儲、對象存儲）；網(wǎng)絡(luò)存儲架構(gòu)體系（DAS、NAS、SAN），存儲管理；存儲虛擬化；備份和容災(zāi)等。從課程內(nèi)容看，《網(wǎng)絡(luò)存儲》是一個非常重視實踐的課程，特別是基本操作和體系設(shè)計，不僅涉及硬件，還涉及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，這對我們的實訓(xùn)條件和環(huán)境提出了挑戰(zhàn)。

從我校目前實施《網(wǎng)絡(luò)存儲》課程的經(jīng)驗來看，其實訓(xùn)內(nèi)容大致分為：（1）基礎(chǔ)操作類實訓(xùn)。如針對網(wǎng)絡(luò)存儲介質(zhì)的實訓(xùn)操作，包括磁盤的掛載、格式化、分區(qū)、raid等基本操作。（2）存儲設(shè)備的配置實訓(xùn)。如NAS存儲設(shè)備的配置操作。（3）網(wǎng)絡(luò)存儲架構(gòu)實訓(xùn)。主要通過案例驅(qū)動，引導(dǎo)學(xué)生通過搭建不同的存儲架構(gòu)，如DAS、NAS、SAN，掌握其特點和應(yīng)用場景。（4）存儲方式實訓(xùn)。包括塊存儲、文件存儲、對象存儲實訓(xùn)方式。（5）備份、容災(zāi)實訓(xùn)。根據(jù)數(shù)據(jù)安全保護(hù)級別，為不同的存儲系統(tǒng)搭建備份系統(tǒng)和容災(zāi)系統(tǒng)。（6）云存儲實訓(xùn)。結(jié)合最新的云計算技術(shù)，掌握云存儲系統(tǒng)的配置方法。

在具體實訓(xùn)開展過程中，我們遇到了很多的問題，但最主要是兩方面：第一是實訓(xùn)基礎(chǔ)設(shè)備的不足，如存儲陣列、NAS設(shè)備、SAN設(shè)備、云存儲等設(shè)備往往價值不菲，而且由于設(shè)備的特異性，其配置方式比較單一，不具備通用特性，性價比低。第二是針對網(wǎng)絡(luò)存儲體系的實訓(xùn)，要單獨構(gòu)建NAS存儲網(wǎng)絡(luò)和SAN存儲網(wǎng)絡(luò)更是脫離實際，不現(xiàn)實的事。那么，我們?nèi)绾蝸順?gòu)建我們的實訓(xùn)系統(tǒng)呢。

通過多年的摸索，我們發(fā)現(xiàn)虛擬機(jī)可以解決部分單機(jī)實訓(xùn)問題，如磁盤的掛載、格式化、分區(qū)、raid等操作實訓(xùn)，但是解決不了存儲網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、分布式存儲等應(yīng)用場景問題。而公有云（1）通過付費購買服務(wù)的方式，不僅可以通過CVM（云服務(wù)器）、磁盤、云數(shù)據(jù)庫開展卷、備份、鏡像、數(shù)據(jù)遷移等存儲基本操作實訓(xùn)，還可以通過SDN[2]（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）等新技術(shù)實現(xiàn)不同的網(wǎng)絡(luò)存儲架構(gòu)，搭建不同的存儲應(yīng)用場景，如搭建不同的NAS存儲系統(tǒng)、通過定義VPC（私有網(wǎng)絡(luò)）和災(zāi)備實例、RO組來實現(xiàn)“兩地三中心”這樣復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)存儲應(yīng)用。

公有云由于提供IaaS、PasS、SaaS三種服務(wù)形式，比起虛擬機(jī)和私有云，可以提供不同類型、更豐富的實訓(xùn)場景和解決方案。因此我們認(rèn)為其非常適合開展存儲實訓(xùn)[3]。如圖1、圖2即是在騰訊云上通過不同的技術(shù)搭建NAS存儲系統(tǒng)的架構(gòu)圖。圖1通過在騰訊云搭建私有網(wǎng)絡(luò)VPC、購買云服務(wù)器CVM和數(shù)據(jù)磁盤，并在CVM上安裝文件系統(tǒng)來實現(xiàn)NAS存儲功能。圖2則通過CVM掛載騰訊云提供的文件存儲服務(wù)來實現(xiàn)NAS功能。

圖1 CVM+磁盤搭建NAS

圖2 CVM+文件存儲服務(wù)搭建NAS

通過近年在公有云上開展實訓(xùn)的經(jīng)驗，我們總結(jié)它可以開展的實訓(xùn)項目有：（1）可以購買操作系統(tǒng)服務(wù)和云磁盤開展磁盤基礎(chǔ)實訓(xùn)，如磁盤掛載、格式化等操作。（2）可以購買云服務(wù)器和操作系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行軟件raid實訓(xùn)，如鏡像卷、跨區(qū)卷、帶區(qū)卷、raid5的實訓(xùn)。（3）可以通過私有網(wǎng)絡(luò)VPC和云服務(wù)器，搭建DAS、NAS、SAN等不同的網(wǎng)絡(luò)存儲架構(gòu)場景。如圖1、圖2所示的場景。（4）可以通過數(shù)據(jù)庫服務(wù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)備份?？梢源罱ㄍ侨轂?zāi)、異地容災(zāi)等架構(gòu)體系和實現(xiàn)相關(guān)功能。圖3所示即為在公有云建立異地容災(zāi)的場景。（5）可以通過文件存儲系統(tǒng)搭建、對象存儲服務(wù)購買等方式，比較存儲方式的差異和其適用場景。（6）可以通過購買不同的云存儲服務(wù)進(jìn)行不同云存儲系統(tǒng)的配置。

圖3 公有云建立異地容災(zāi)場景

2.結(jié)論

由于公有云上的服務(wù)都是通過按需購買的方式進(jìn)行使用的，因此，我們往往可以通過較少的費用即可達(dá)到相應(yīng)的實訓(xùn)效果。大量硬件設(shè)備，如SAN設(shè)備、NAS設(shè)備、存儲陣列往往價值不菲，而且設(shè)備更新淘汰快，故障率高，導(dǎo)致性價比極低，通過公有云購買硬件服務(wù)、軟件服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)開展實訓(xùn)，大大節(jié)約了實訓(xùn)成本。是一種非?？尚星抑档猛茝V的實訓(xùn)方式。